为什么产品在设计早期就要考虑EMC合规性和EMI对策
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了解EMC合规性的一些历史,一些EMI理论以及一些常见的EMI对策。
EMI合规性的历史
1938年美国EMC(电磁兼容性)一致性测试历史上发生了一个关键时刻:FCC(联邦通信委员会)对发射器发射实施了第一套限制。1892年观察到电力线可能会对电报电缆的性能产生负面影响。正是这种观察带来了德意志帝国1892年的电报法。随着这一发展,对于有效的监管和精确的EMC测试设备的需求已经诞生。
随着技术的发展以满足我们在智能电网,智能汽车和智能手机等领域的需求和需求,还必须有先进的相应EMC测试设备,以确保这些智能设备从EMI角度安全使用。
如果您作为电子设计师或工程师,没有解决EMI(电磁干扰)问题或者没有计划来纠正EMC测试失败,那么您就处于危险的境地。尝试对PCB进行创可贴以使其通过EMI测试可能成本高昂,可能既耗时又可能兼顾,或者可能根本不起作用。根据我作为一名执业电气工程师的个人经验,许多工程师 - 以及更多的管理人员 - 根本不了解从设计一开始就解决EMI问题的重要性。
对他们来说,太容易说“让我们以后再担心”。这种反应总让我想起古老的格言:如果你第一次没有时间做正确的话,你什么时候有时间再做一次。提供增加EMI对策(例如,专用于连接金属屏蔽盒的焊盘,或提供足够的电缆长度以添加铁氧体磁珠,或为EMI垫片材料的安装提供足够的区域)可以节省您的时间和金钱。
根据我的经验,有两种选择可供选择:如果您在最终设计中不使用EMI对策,那么很好 - 您可以减少部件数量和相关成本。但如果你确实需要它们,
电磁干扰EMI理论:
许多工程师和经理将EMI和EMC相关的问题和理论称为“黑魔法”。但它根本不是魔术。当然,它可能很复杂,可能需要一些数学技能,但如果你理解了概念和/或让合适的人(专家)解决问题,你应该没问题。
受害者概念的来源在EMI领域被广泛接受,当存在EMI问题时,总会有噪声源和受害者发生故障或问题。另外,为了使噪声源产生干扰,在源和受害者之间必须存在耦合路径。因此,可以在以下一个或多个方面减少EMI:
1.来源:通过去耦,屏蔽或简单地减少噪声设计,可以在此级别降低干扰。
2.耦合路径:如果耦合路径是辐射,则通过间隔和/或屏蔽可以减少干扰,或者 如果耦合路径是导电的,则通过使用滤波器可以减小干扰。
3.受害者:通过局部去耦,隔离或屏蔽,或通过重新设计电路/器件,使元件不易受EMI影响,可以减少干扰。
可以以dB(分贝)为单位测量降噪。为了评估使用过滤器或屏蔽的降噪量,我们使用以下表达式:
dB = 20 log10(V OUT / V IN)
例如,将电压衰减10倍(伏特/伏特的比率 - 无量纲数)的屏蔽装置可以说屏蔽装置提供20dB的屏蔽效果。
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