浅谈电磁兼容设计

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【摘要】从电磁兼容的产生机制分析和总结了系统级及设备级的EMC问题解决方式。

【关键词】EMCEMIEMS电磁兼容设计PCB设计EMC认证

EMC（Electro Magnetic Compatibility）是涉及多种学科的综合性科学，对电子行业来说，这种技术的目的在于使设备或系统在共同的电磁环境中，既不受电磁环境的影响能够正常工作，也不会给环境带来严重电磁污染，而影响其他设备或系统的正常工作。对电子设备而言，主要问题是EMI和EMS。

一、EMC的问题分类及主要指标

所有EMC问题的产生和解决，都离不开下面的三个方面：

静电放电（ESD）针对整个设备，可能有传导和辐射两种方式；

电快速瞬变脉冲群（EFT）针对电源和信号接口

浪涌（SURGE）针对电源和信号接口

射频传导敏感度（CS）针对电源和信号接口

辐射敏感度（RS）针对整个设备

电压跌落（DIP）针对AC电源口

二、EMC问题的一般分析解决方法

解决EMC问题的时机的最佳时机是在产品设计阶段，在设计产品设计阶段就考虑EMC设计，成本最低，也最容易。

EMC问题可分为系统级EMC和设备级问题。

（1）确认扰对象，估计干扰门限；

（2）确认干扰源，估计干扰电平大小；

（3）确认干扰耦合机制、耦合途径；

（4）确定干扰余量（一般为6dB）；

（5）提出解决方案；

（6）用实验确认结果。

（2）抑制传导类耦合的基本方法

滤波―――多用低通滤波器，有时也会用到带通或带阻滤波器，滤波电路有多种形式，有LC滤波器、PI型滤波器等，应注意滤波器参数设计与要滤除干扰信号的关系，有各种成品EMI滤波器可以选购；

隔离―――在数字电路中，可以用光电隔离器件进行隔离；模拟电路可用变压器隔离，来阻断或减少电磁骚扰的传导；

去耦―――通常用去耦电容器，其本质还是滤波。

（3）抑制电场耦合的基本方法

接地主要原则：给信号提供最低阻抗的回路；使电源和信号回路面积最小；使各电路间的公共阻抗最小；一般不主张分地，必要时可分数字地与模拟地、保护地与工作地；最终单点汇接大地。

接地的主要方式：串联单点接地；并联单点接地；并联多点接地；混合接地

（1）设备公共接地母线的安排与设计；（2）设备各功能模块（子架）的位置分布，合理的布局可避免模块间的相互干扰；（3）设备对外接口的位置安排；（4）设备电源的布局和走线要求；（5）设备内部模块间连线布局和走线要求。

四、小结

EMC问题，在各种电子产品中都存在。产品的EMC性能的实现涉及产品的每一个环节，其中开发阶段的EMC设计尤为重要，只有认真作好EMC设计，才能以最佳的费/效比解决好产品EMC问题。