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一粒金砂(中级)

解决EMI中传导干扰的8个技巧 [复制链接]

EMI电磁干扰,可分为传导干扰和辐射干扰。对于传导干扰,一般增加电源输入电路中的EMC滤波器节数,适当调节下每节滤波器的参数,基本上都能解决。另外再给大家分享8个解决传导干扰的小技巧。

 

一、尽量减少每个回路的有效面积

1.png

 

当电路存在数个回路电流,可将每个回路视为一个感应线圈,或变压器线圈的初、次级。当某个回路中有电流流过时,另外一个回路中就会产生感应电动势,从而产生干扰。最有效减少干扰的方法就是尽量减少每个回路的有效面积。

 

二、屏蔽、减小各电流回路面积及带电导体的面积和长度

2.png

 

图中e1、e2、e3、e4为磁场对回路感应产生的差模干扰信号;e5、e6、e7、e8为磁场对地回路感应产生的共模干扰信号。共模信号的一端是整个线路板,另一端是大地。

 

三、对变压线进行磁屏蔽、尽量减少每个电流回路的有效面积

3.png

 

线路板中的公共端不能算为接地,不要把公共端与外壳相接。除非机壳接大地,否则公共端与外壳相接,会增大辐射天线的有效面积,共模辐射干扰更严重。

降低辐射干扰的方法,一个是屏蔽,另一个是减小各个电流回路的面积(磁场干扰),和带电导体的面积及长度(电场干扰)。

 

对变压器进行磁屏蔽、尽量减少每个电流回路的有效面积,图中的电磁感应干扰,最为严重的是变压器漏感所产生。若将变压器的漏感视为变压器感应线圈的初级,则其它回路可视为是变压器的次级,所以在变压器周围的回路中,都会被感应产生干扰信号。减少干扰的方法,一是对变压器进行磁屏蔽,二是尽量减少每个电流回路的有效面积。

 

四、用铜箔对变压器进行屏蔽

4.png

 

对变压器屏蔽,主要是减小变压器漏感磁通对周围电路产生电磁感应干扰,以及对外产生电磁辐射干扰。虽然非导磁材料对漏磁通起不到直接屏蔽作用的,但铜箔是良导体,交变漏磁通穿过铜箔的时候会产生涡流,而涡流产生的磁场方向正好与漏磁通的方向相反,部分漏磁通可以被抵消,所以铜箔对磁通也可以起到很好的屏蔽作用。

 

五、采用双线传输和阻抗匹配

5.png

 

图中两根相邻的导线,如果电流大小相等,电流方向相反,则它们产生的磁力线可以互相抵消。对于干扰比较严重或比较容易被干扰的电路,尽量采用双线传输信号,不要利用公共地来传输信号,公共地电流越小干扰越小。

 

当导线的长度等于或大于四分之一波长时,传输信号的线路一定要考虑阻抗匹配,不匹配的 传输线会产生驻波,并对周围电路产生很强的辐射干扰。

 

六、减小电流回路的面积

6.png

 

图中磁场辐射干扰主要是流过高频电流回路产生的磁通窜到接收回路中所产生。因此要尽量减小流过高频电流回路的面积和接收回路的面积。

e1、 Φ1、S1、B1分别为辐射电流回路中产生的电动势、磁通、面积、磁通密度;e2、 Φ2、S2、B2分别为辐射电流回路中产生的电动势、磁通、面积、磁通密度。

6-2.png

 

 

七、不要采用多个回路串联供电

几个电流回路互相串联在一起进行供电,容易产生电流共模干扰,特别是在高频放大电路中,会产生高频噪音。电流共模干扰的原因是:I2 = I3+ I4+ I5

7.jpg

 

当几个电流回路互相分开,采用并联供电,每个电流回路具有独立性,不会产生电流共模干扰。

 

八、避免干扰信号在电路中产生谐振

8.png

 

共模天线的一极是整个线路板,另一极是连接电缆中的地线。要减小辐射干扰最有效的方法是对整个线路板进行屏蔽,并且外壳接地。电场辐射干扰的原因是高频信号对导体或引线进行充电,应尽量减小导体的长度和表面积。

 

磁场干扰的原因是在导体或回路中有高频电流流过,应该尽量减小线路板中电流回路的长度和面积。频率越高,电磁辐射干扰就越严重;当载流体的长度可以与信号的波长比拟时,干扰信号辐射将增强。

 

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