
你的位置:首頁 > EMC安規(guī) > 正文
高頻狀態(tài)下電磁兼容設(shè)計精髓總結(jié),讓你少走彎路
發(fā)布時間:2014-11-06 責任編輯:sherryyu
【導讀】千萬不要誤以為本人已淪為標題黨,靠著“精髓”二字賺取眼球。乃是真的發(fā)現(xiàn)諸多資深工程師,亦常常走著基礎(chǔ)而又錯誤的設(shè)計之路。這就是電磁兼容設(shè)計的高頻思維。
電磁兼容的問題常發(fā)生于高頻狀態(tài)下,個別問題(電壓跌落與瞬時中斷等)除外。高頻思維,總而言之,就是器件的特性、電路的特性,在高頻情況下和常規(guī)中低頻狀態(tài)下是不一樣的,如果仍然按照普通的控制思維來判斷分析,則會走入設(shè)計的誤區(qū)。比如:
電容,在中低頻或直流情況下,就是一個儲能組件,只表現(xiàn)為一個電容的特性,但在高頻情況下,它就不僅僅是個電容了,它有一個理想電容的特性,有漏電流(在高頻等效電路上表現(xiàn)為R),有引線電感,還在導致電壓脈沖波動情況下發(fā)熱的ESR(等效串聯(lián)電阻),(如圖)。從這個圖上分析,能幫我們設(shè)計師得出很多有益的設(shè)計思路。第一,按照常規(guī)思路,1/2πfc是電容的容抗,應(yīng)該是頻率越高,容抗越小,濾波效果越好,即越高頻的雜波越容易被泄放掉,但事實并非如此,因為引線電感的存在,一支電容僅僅在其1/2πfc=2πf L等式成立的時候,才是整體阻抗最小的時候,濾波效果才最好,頻率高了低了都會濾波效果下降,由此就可以分析出結(jié)論,為什么在IC的VCC端都會加兩支電容,一支電解的,一支瓷片的,并且容值一般相差100倍以上多一點。就是兩支不同的電容的諧振頻率點岔開了一段距離,既利于對稍高頻的濾波,也利于對較低頻的濾波。

其次是線纜或PCB布線的高頻等效特性(如圖),無論高低頻,走線電阻都是客觀存在,但對于走線電感,則只在較高頻時候才可以顯現(xiàn)得出來。另外就是還有一個分布電容的存在,但是,在導線附近沒有導體的時候,這個分布電容有也是白搭,就像沒有男人,女人也不能生孩子一樣,這是一個需要兩個導體才可以發(fā)揮的作用。
電感和電阻的特性比較簡單,易于理解,就不贅述了。
但磁環(huán)和磁珠的高頻等效特性卻不得不提一下,因為磁環(huán)對高頻脈動的吸波作用,與電感的表現(xiàn)有點類似,所以經(jīng)常被認為是電感特性,但事實上錯了,磁環(huán)是個電阻特性,不過這個電阻有點特別,它的阻值大小是頻率的函數(shù)R(f),如此的話,在一個帶有高頻波動的信號穿過磁珠的時候,高頻波動會因為I2R的作用而發(fā)熱,將波動干擾經(jīng)過電能——磁能——熱能的轉(zhuǎn)化過程,所以在導線上波動比較強烈的時候,磁環(huán)摸起來會是溫的。
以上是EMC專業(yè)中高頻思維的基礎(chǔ)知識,有了這些,一系列的設(shè)計經(jīng)驗都可以迎刃而解了。比如:
IC的VCC端為何加裝兩只電容,一只電解電容,一只瓷片電容,是因為電容的高頻等效特性,引線電感和電容的串聯(lián)導致其綜合阻抗隨頻率而變化,而在WL= (1/WC)的頻率點上,是其阻抗最小的點(如圖)。而且兩個電容分別有自己的最小阻抗點,分別對應(yīng)不同的頻率點,以便于為IC不同頻率范圍的供電需求提供電流。
靜電工作臺的接地導線用寬的銅皮帶和金屬絲網(wǎng)蛇皮管,而不是黃綠的圓形接地線纜,圓形接地線纜的走線電感量偏大,不利于高頻靜電電荷的泄放。
線纜和線纜之間的間距不宜太近,否則會因為導線分布電容的存在而導致信號線纜之間出現(xiàn)串擾,當然,信號線對地線的耦合那又最好是近一點,這樣,信號線上的波動干擾可以方便的泄放到地線上去。
到這里,不由得想起了庖丁解牛,在普通人眼里,牛就是一堆肉,但在庖丁的眼里,它是一個脈絡(luò)清晰的骨架,于是就有了宛若藝術(shù)般的解剖過程,對電子工程師來說,把電子器件都當成一個高頻等效的組合電路,則EMC的設(shè)計將如油畫家,畫出一幅美輪美奐的作品來。
特別推薦
- 安森美與舍弗勒強強聯(lián)手,EliteSiC技術(shù)驅(qū)動新一代PHEV平臺
- 安森美與英偉達強強聯(lián)手,800V直流方案賦能AI數(shù)據(jù)中心能效升級
- 貿(mào)澤電子自動化資源中心上線:工程師必備技術(shù)寶庫
- 隔離變壓器全球競爭圖譜:從安全隔離到能源革命的智能屏障
- 芯??萍急R國建:用“芯片+AI+數(shù)據(jù)”重新定義健康管理
技術(shù)文章更多>>
- 揭秘未來勞動力:貿(mào)澤與Molex新電子書解析機器人技術(shù)變革
- 國產(chǎn)芯片與系統(tǒng)深度融合!兆易創(chuàng)新聯(lián)袂普華軟件破局汽車電子
- 鵬城芯光耀未來:30萬㎡“半導體+光電子”超級盛會,洞見產(chǎn)業(yè)融合新紀元 ?
- 11萬+人次!5000+海外買家!2025 AGIC+IOTE深圳物聯(lián)網(wǎng)展圓滿收官,2026再聚
- 超5萬觀眾打卡!AGIC+IOTE 2025深圳開幕,1000家展商演繹物聯(lián)新活力
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
開關(guān)
開關(guān)電源
開關(guān)電源電路
開關(guān)二極管
開關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪涌保護器
雷度電子
鋰電池
利爾達
連接器
流量單位
漏電保護器
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達控制
麥克風