车灯电子EMC设计

火辣西米秀

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随着车灯系统的电子设计越来越复杂，车灯电子EMC设计的要求越来越高，EMC的设计贯穿于电子电路设计，Layout布板设计，结构地系统设计，EMC电磁兼容设计理论复杂，入门较易深入较难，最后发现可能是个玄学。今天我们来谈谈电磁兼容设计的基本原理及一些布线规范。

 

电磁兼容EMC包含EMI及EMS，即对外辐射设计及抗干扰设计，EMI包含我们常说的RE传导发射，EMS包含如BCI，CE传导等抗干扰测试项目，测试标准具体可参考ISO11452的国际标准规范，国内外企业的测试标准也一般是在ISO规范上进行编写，各家大致一致。

要理解EMC，可以先了解一下傅立叶变换，傅立叶变换描述了时域与频域的变换关系。

傅里叶变换，表示能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数（正弦和/或余弦函数）或者它们的积分的线性组合。

看到这里大家肯定一脸懵，下面将用一些更通俗易懂的语言让大家理解傅立叶变换。

首先理解一下时域与频域。

时域是描述数学函数或物理信号对时间的关系。例如一个信号的时域波形可以表达信号随着时间的变化，我们常见到的横坐标是时间的函数即是时域变化。

 

频域（frequency domain）是指在对函数或信号进行分析时，分析其和频率有关部分，而不是和时间有关的部分，其横坐标是频率点，纵坐标是振幅，即强度值，和时域一词相对。

 

函数或信号可以透过一对数学的运算子在时域及频域之间转换。例如傅里叶变换可以将一个时域信号转换成在不同频率下对应的振幅及相位，其频谱就是时域信号在频域下的表现，而反傅里叶变换可以将频谱再转换回时域的信号。

 

 

所有的函数都是由不同频率的许多正弦波组成的，时域到频域就是将一个随时间变化的动态函数分解成各个静态的不同频率的波形，频域到时域的转换就是将原先这些正弦波叠加在一起的效果，简单的说，任何矩形波形都可以由无数个正弦波形叠加而来。

下面的图可以很形象的说明这个问题

 

 

接下来我们再来介绍一下梯形脉冲函数，又称梯形冲击脉冲，是一种类似于矩形脉冲的波形，具有较短的上升沿与下降沿：

将该函数进行傅里叶变换，可以得到如下所示的频谱图：

梯形脉冲函数的频谱

该频谱有如下特点：

窄带噪声与宽带噪声：

上面一根根尖峰即是在RE实验中测试到的对外辐射噪声，EMI的任务就是抑制这种高频噪声，这种噪声就是我们常说的辐射。

 

辐射很可怕，接下来我们来讲一下如何设计比较好的PCB电路板进行抑制这种辐射的产生：

我们以车灯使用较多的四层电路板为例，一般推荐的四层板每层的配置如下：

相信大家英文一般都没问题，下面将用英文进行描述：

Jacktang

车灯使用较多的四层电路板

车灯电路板都用4层板，厉害