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学习电磁兼容要注意的几个误区!

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本文摘要:(由ai生成)

本文揭示了电磁兼容(EMC)中关于金属机箱屏蔽作用的几个常见误区。金属机箱并不等同于电磁屏蔽机箱,其屏蔽效果取决于导电连续性和导体穿透情况。屏蔽机箱无需接地,且不能单独解决辐射问题。金属机箱在电磁屏蔽中起隔离、滤波和接地作用,但仅依赖机箱无法保证电磁兼容。文章强调,实现电磁兼容需综合考虑多方面设计因素,金属机箱仅为辅助措施之一。

第2173期

常见误区

1、金属机箱 = (电磁)屏蔽机箱

2、电磁屏蔽机箱必须接地

3、屏蔽机箱能解决一切辐射相关的问题

一提到电磁兼容,人们首先就想到屏蔽。认为只要用金属制作一个机箱,并将其接地,就可以起到屏蔽作用,解决一切辐射相关的电磁兼容问题,例如辐射发射、辐射敏感性。

实际上,一个机箱或者机柜要起到电磁屏蔽作用,金属材料,或者确切的说,导电材料,仅是一个必要条件。机箱/机柜是不是具有屏蔽作用,还取决于两个因素:这就是机箱/机柜的表面导电连续性穿过屏蔽体表面的导体

经常看到一些设计师,在遇到了电磁干扰问题时,总是千方百计地改善机箱的接地,会将原来的接地导体换成更粗的导体,或者多股编制的导体。但是这往往并不会使电磁干扰问题有所改善。因为,一个电磁屏蔽体与接地没有关系。

 

大部分设计师把一切希望寄托于屏蔽机箱/机柜,认为只要做好了屏蔽,一切辐射问题都可以解决。因此,一旦出现了电磁干扰问题,例如,辐射发射超标,他们就拼命查找屏蔽体上的缺陷,并弥补这些缺陷,但是结果往往令人失望。因为,屏蔽对于解决设备辐射相关的电磁兼容问题,仅起到一部分作用,并且通常并不是主要的作用。

这就像一个封闭小区一样。小区的围墙固然重要,但是如果大门口没有人把守,再高的墙也是没用的。

对于电子设备,如果将屏蔽机箱比喻成围墙,电源线就相当于大门口。仅做好屏蔽,不处理好电源线,屏蔽也是枉然的。

那金属机箱对电磁屏蔽

到底起到了哪些作用呢?

下面我们深入探讨:

金属机箱对于电子设备而言相当于一个小区的围墙。我们知道对于一个小区的安全而言,围墙的重要性不言而喻。但是,围墙必须配上门卫才能构成一个完整的保护界面。

同样,对于电子设备而言,金属机箱必须 配上其它保护措施,才能构成一个完整保护界面。而这些保护措施,都是要依托于金属机箱的。

没有金属机箱,就无法实现干扰滤波(滤波是电路工程师的职责)。尤其是电源线滤波,就获得不了预期的效果。

没有金属机箱,线缆就无法实现屏蔽。

       

设备内部电路与外部的隔离

 

屏蔽机箱隔离了电磁波的传播,使内部电路产生的电磁辐射不能向外传播,因此测量辐射发射的天线接收不到内部电路产生的电磁辐射。

屏蔽机箱也使外部电磁波不能到达内部电路,不能对内部电路产生影响,因此,不会出现敏感性的问题。

屏蔽机箱在以下场合往往是必要的:

要通过RE102这样严格的辐射发射限制;

设备由多块PCB构成,PCB板之间的互连线往往是导致电磁兼容性问题的主要因素。

       

滤波器的界面

 

电子设备的外拖电缆是电磁骚扰进出内部电路的重要路径,切断这个骚扰路径的有效方法就是安装电磁干扰滤波器,通常叫EMI滤波器。如前所述,这些滤波器相当于小区门口的保安人员。

如果一个小区有围墙,保安人员只要守住大门口就可以了,如果没有围墙,保安虽然守住路口,但是他的作用小了很多。

滤波器也是同样道理,如果电子设备有屏蔽机箱,将滤波器安装在屏蔽界面上,滤波器的效果可以完全发挥,因为,骚扰要进出内部电路,只有通过滤波器,受到滤波器的衰减,如右下图所示。

如果没有屏蔽机箱,高频电磁骚扰可以绕过滤波器,进出内部电路,如左图所示。因此,屏蔽机箱起着滤波界面的作用。

       

作为电磁骚扰的“地”

 

在很多设计师的观念中,“地”是解决电磁干扰问题的灵丹妙药,因为,他们认为,“地”就是电磁干扰的陷阱,能把干扰吸收掉。

因此,在实际工程中,当出现了电磁干扰问题时,往往看到设计师会想方设法改善设备的接地,例如,把接地线换成更粗的导体,或者多股线导体。因为,他们认为,地线可以把骚扰能量泄放掉,但是效果往往令人失望。

对于电磁骚扰而言,屏蔽机箱就是最好的“地”,他能够“吸收”电磁骚扰能量。很多电磁兼容措施都需要这个地。例如,图中的滤波电容接地,屏蔽电缆接地,PCB信号地接地。

在实际工程中,很多设计师都是因为没有做好这些接地,导致了电磁干扰问题。

来源:电磁兼容之家
电源电路电磁兼容电子材料
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:2024-04-21
最近编辑:1月前
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