首页/文章/ 详情

硬件研发人员进阶之EMC问题解析!

6月前浏览465

1.为什么 PCB 互连排线对 EMC 那么重要? 

互连时,不但不同的信号相互靠近,引发串扰的问题,更重要的是,连接器中的地互连信号路径的阻抗要远比多层 PCB 中采用地平面设计时的地阻抗高很多。这样,就像 PCB 中一样,当有外界的共模干扰电流流过时,互连在连接器之间的电路就会受到干扰;当互连在连接器之间电路信号的回流流过高阻抗的地互连信号时,就会产生共模的 EMC 问题。



2.二极管钳位和 TVS 防护有什么区别? 

二极管和 TVS 均可以作为瞬态干扰的保护。但是二者的保护原理是不一样的。二极管利用正向导通特性;TVS 利用反向击穿原理。二极管与 TVS 相比通常具有更低的结电容,设计时一定要权衡利弊。



3.针对 EMC 问题,在各产品搭接要注意什么? 

产品互连中通常会伴有这串扰和地参考电平的分离,其间的信号串扰通常要比多层 PCB 之间的串扰大。因此在产品互连的时候一定要注意各产品之间的搭接。一定要做到零点位的搭接,这样才能很好的避免 EMC 问题。



4.PCB 板设计时差分信号线如何走线设计?

差分信号线在走线设计时应该平行、等长走线,同时保持同层走线。走线过程中避免出现直角或者出现走线线宽不一致的情况,同时避免将差分信号对布置在 PCB 板的边缘。延长走线长度以便补偿互补输出信号之间的任何偏移都要在靠近驱动器处进行。

 


5.什么是磁珠?如何正确选择磁珠? 

磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(电路)中的 RF 噪声,使用磁珠扮演高频电阻的角色,该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号。通常高频信号为 30MHz 以上,然而,低频信号也会受到磁珠的影响。要正确的选择磁珠,必须注意以下几点:

1、不需要的信号的频率范围为多少;

2、噪声源是谁;

3、需要多大的噪声衰减。通过观察厂家提供的阻抗频率曲线,选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。

 

 

6、试比较频谱仪与接收机的接收信号误差率。 

频谱仪是指中心频率带宽在所定起始频率至终止频率之间以固定设置的扫描速度获取信号数据。因为扫描速度固定且比接收机快,对一些瞬态(transient)和波形(pulsed RF)所形成的宽频噪声,由于频谱仪的扫描速度固定从而不能跟上 某些频率的变化,导致产生数据采集失误的现象。而接收机扫描为可调式,尤其检测较低频率信号时可借助低慢速扫描(low dwell time)功能检测到低频信号。此项可调式 dwell time,以便检测随不同参数而变化的数据。


 

7、如何进行时钟电路的电磁兼容设计?

时钟电路是产生电磁兼容辐射的主要来源,时钟电路设计应注意以下几点:

1、计算并控制各种由线条构成的微带线和微带波导的波阻抗、相移常数和衰减常数等。

2、计算时钟脉冲受到的延迟,当延迟达到一定数值时,就要进行阻抗匹配,以避免发射终端反射,使信号抖动或发生过冲。


8、滤波器如何放置?

1、滤波器尽量安装在想要抑制噪声的端口处。

2、在设计和安装滤波器时,均要考虑无论是电网中的瞬态电压,还是电气设备引起的浪涌电流,均不会造成滤波器的损坏。

3、大电流滤波器的损耗可能会很大,能量将大部分损耗在扼流圈上,因此必须十分注意它们的有效冷却,并尽量使它们远离滤波电容器。

4、电力电子装置常常导致非正弦的网侧电流,低次谐波较强,因此可能引起明显的低频噪声,需要将电感线圈进行浸渍处理,将铁芯胶合,以较小这种噪声。


9、如何考虑屏蔽箱的设计?

1、首先要确定屏蔽设计所面对的电磁环境。

2、确定最易受到干扰电路的敏感度,以决定对完整屏蔽体的屏蔽要求。

3、对于屏蔽体的开孔、出线等设计均要考虑。

4、屏蔽箱各部件间的互联搭接。


10、屏蔽磁场辐射源时要注意什么问题?

由于磁场波的波阻抗很低,因此反射损耗很小,而主要靠吸收损耗达到屏蔽的目的。因此要选择导磁率较高的屏蔽材料。另外,在做结构设计时,要使屏蔽层尽量远离辐射源(以增加反射损耗),尽量避免孔洞、缝隙等靠近辐射源。

来源:电磁兼容之家
电源电路电磁兼容电力电子材料控制电气
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2026-04-13
最近编辑:6月前
电磁兼容之家
了解更多电磁兼容相关知识和资讯...
获赞 56粉丝 230文章 2661课程 0
点赞
收藏
作者推荐

汽车电子的EMC测试:标准与必要性全解

为什么汽车电子需要EMC测试?汽车电子的EMC(电磁兼容性)测试是确保车辆中的电子系统能够在各种电磁环境中正常、安全运行的必要手段,防止其受到其他系统或外部电磁辐射源的干扰。在汽车运行过程中,电子设备可能会暴露在来自无线电发射器、电力线路和其他电子装置等来源的多种电磁场中。这些电磁干扰(EMI)可能会影响系统正常工作,甚至引发安全风险。📡 汽车系统产生的EMI类型汽车电子系统可能会产生两种形式的电磁干扰:窄带发射(Narrowband EMI)来源:普通电子电路(如控制器、传感器)表现为特定频率点上的干扰宽带发射(Broadband EMI,又称“电弧与火花”型)来源:点火系统、脉冲类系统、电动机等干扰频段宽,影响面广上述两种干扰都可能造成数据与控制信号的中断,进而影响车辆关键控制系统(如制动、发动机控制等),带来严重后果。因此,制定并严格遵循汽车EMC标准,并进行相关测试,对安全至关重要。🏛 谁负责制定汽车EMC标准?目前,汽车行业的EMC标准主要由以下组织制定与维护:CISPR(国际无线电干扰特别委员会)ISO(国际标准化组织)SAE(美国汽车工程师学会)其中:CISPR 和 ISO 负责制定国际通用标准SAE 主要服务于北美地区,但其许多标准后来被国际标准采纳当某些 SAE 标准被 ISO/CISPR 接纳后,SAE 会将其原始标准退役或转为差异说明用途📘 常见的汽车EMC测试标准以下是目前应用最广泛、最具代表性的汽车EMC标准:🔹 CISPR 25适用对象:汽车电子组件内容:对**辐射发射与抗扰度、传导发射与抗扰度、电静电放电(ESD)**进行限值规定与测试方法说明🔹 ISO 11452 系列内容:对汽车电子设备的辐射与传导抗扰度测试进行测量方法规范特点:涵盖多个测试环境与注入方法,如直接注入(BCI)、电场辐射等🔹 ISO 10605内容:专用于评估电子组件与系统的静电放电抗扰性能覆盖:空气放电、接触放电适用于导电与非导电材料的测试场景🔹 SAE J1113 系列目的:评估汽车电子设备在各种电磁环境下的性能内容:包括辐射发射与传导发射的测试方法和程序🔹 SAE J551主要针对汽车电气与电子组件和系统的辐射与传导发射测量方法🔹 IEC 61000 系列国际电工委员会制定的标准系列涵盖电子设备的抗扰度与发射测试方法汽车行业通常采用其中的IEC 61000-4-2标准用于ESD测试🔹 CISPR 12用于保护**车载接收器(如收音机、导航)**免受车辆内部装置产生的射频干扰适用于整车层面的发射限值控制🚗常见汽车EMC测试标准对照表(国际标准vs中国国家/行业标准)国际标准测试内容中国对应标准备注说明CISPR 25辐射发射、传导发射、抗扰度、ESDGB/T 18655内容等效;适用于车载设备的EMI/EMS测试ISO 11452 系列 辐射抗扰度(多个子标准:电场注入、BCI 等) GB/T 33014 系列(对应ISO 11452**)** 中国标准为等同采用,部分子标准独立发布ISO 10605静电放电抗扰度(ESD **)** GB/T 19951等效采用;定义空气放电和接触放电测试方法SAE J1113 系列 各类组件的EMI/EMS测试多数已被 ISO/GB系列取代或整合 SAE 标准已逐步退出主流认证用法 SAE J551 系列 整车辐射/传导发射测试GB 14023强制国家标准,适用于整车无线电干扰CISPR 12整车无线电干扰发射限值GB 14023直接等效采用,用于整车合规性要求IEC 61000-4-2ESD测试通用方法GB/T 17626.2通用抗扰度标准,广泛用于非车规测试,也被部分车规标准引用📌 总结汽车电子系统的电磁兼容测试是保障汽车电子安全性、可靠性的重要手段。全球多个组织联合制定标准,覆盖从组件到整车的测试项目,确保所有系统间互不干扰、稳定运行。企业在开发汽车电子产品时,应根据目标市场选用对应标准,提前布局EMC设计与测试流程,避免后期整改造成的成本浪费与项目延误。来源:电磁兼容之家

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈