EMI电磁干扰可分为传导干扰和辐射干扰两类。对于传导干扰,一般通过增加电源输入电路中的EMC滤波器节数、适当调节每节滤波器的参数,基本上都能解决。本文再分享8个解决传导干扰的实用技巧。
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当电路存在数个回路电流时,可将每个回路视为一个感应线圈,或变压器线圈的初、次级。当某个回路中有电流流过时,另外一个回路中就会产生感应电动势,从而产生干扰。最有效减少干扰的方法就是尽量减小每个回路的有效面积。
磁场对回路感应会产生差模干扰信号,磁场对地回路感应会产生共模干扰信号。共模信号的一端是整个线路板,另一端是大地。
要降低干扰,需要屏蔽并减小各电流回路面积,同时减小带电导体的面积和长度。
线路板中的公共端不能算为接地,不要把公共端与外壳相接。除非机壳接大地,否则公共端与外壳相接,会增大辐射天线的有效面积,使共模辐射干扰更严重。
降低辐射干扰的方法,一是屏蔽,二是减小各个电流回路的面积(磁场干扰),以及带电导体的面积及长度(电场干扰)。
对变压器进行磁屏蔽、尽量减少每个电流回路的有效面积。电磁感应干扰中最为严重的是变压器漏感所产生的。若将变压器的漏感视为变压器感应线圈的初级,则其它回路可视为变压器的次级,所以在变压器周围的回路中,都会被感应产生干扰信号。减少干扰的方法,一是对变压器进行磁屏蔽,二是尽量减少每个电流回路的有效面积。
对变压器屏蔽,主要是减小变压器漏感磁通对周围电路产生电磁感应干扰,以及对外产生电磁辐射干扰。虽然非导磁材料对漏磁通起不到直接屏蔽作用,但铜箔是良导体,交变漏磁通穿过铜箔的时候会产生涡流,而涡流产生的磁场方向正好与漏磁通的方向相反,部分漏磁通可以被抵消,所以铜箔对磁通也可以起到很好的屏蔽作用。
两根相邻的导线,如果电流大小相等、电流方向相反,则它们产生的磁力线可以互相抵消。对于干扰比较严重或比较容易被干扰的电路,尽量采用双线传输信号,不要利用公共地来传输信号,公共地电流越小干扰越小。
当导线的长度等于或大于四分之一波长时,传输信号的线路一定要考虑阻抗匹配。不匹配的传输线会产生驻波,并对周围电路产生很强的辐射干扰。
磁场辐射干扰主要是流过高频电流回路产生的磁通窜到接收回路中所产生。因此要尽量减小流过高频电流回路的面积和接收回路的面积。
其中辐射电流回路中会产生电动势、磁通、面积、磁通密度;接收回路中也会产生相应的电动势、磁通、面积、磁通密度。两者的面积控制是降低磁场辐射干扰的关键。
几个电流回路互相串联在一起进行供电,容易产生电流共模干扰,特别是在高频放大电路中,会产生高频噪音。
当几个电流回路互相分开,采用并联供电,每个电流回路具有独立性,不会产生电流共模干扰。
共模天线的一极是整个线路板,另一极是连接电缆中的地线。要减小辐射干扰最有效的方法是对整个线路板进行屏蔽,并且外壳接地。
电场辐射干扰的原因是高频信号对导体或引线进行充电,应尽量减小导体的长度和表面积。
磁场干扰的原因是在导体或回路中有高频电流流过,应该尽量减小线路板中电流回路的长度和面积。频率越高,电磁辐射干扰就越严重;当载流体的长度可以与信号的波长比拟时,干扰信号辐射将增强。
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EMI电磁干扰的解决需要从减小回路面积、屏蔽、双线传输、阻抗匹配、并联供电等多个方面入手。通过合理的PCB布局和屏蔽设计,可以有效降低传导干扰和辐射干扰。十八款禁用软件的APP大全科技将持续以高抗EMI性能的晶振产品和专业技术支持,助力客户实现更可靠的电子设计。