PCB設計中的EMC問題和哪些因素有關呢？我們一起來看看

1、PCB設計中系統(tǒng)設計：

在進行系統(tǒng)級的EMC設計時，應先確定EMI干擾源，而不是盲目的對金屬殼或線纜進行“包粽子”，只有確定了EMI干擾源才能有步驟的對EMI輻射源進行比較好的屏蔽、濾波或其他手段；其次就是要進行耦合機制的界定并進行EMI修復工作；
常見的EMI輻射器件有晶振、開關電源、振蕩器、時鐘芯片、高速數(shù)據(jù)傳輸芯片、VCO等；
常見的輻射和發(fā)射源有無線發(fā)射機、電機、開關、焊機、電動機、靜電放電等。
而常見的耦合介質有天線、機箱、公共地、電源線、互連線等。
EMI主要的傳導路徑有：電源線纜耦合、信號電纜耦合、共地耦合。
2、PCB設計中結構影響：
對于金屬機箱屏蔽性能不完善引起的輻射騷擾發(fā)射超標，應采取以下措施：
（1）機箱的縫隙過大或機箱的搭接存在問題
（2）其它功能性開孔過大
（3）機箱內部布線不當、電磁騷擾透過縫隙泄漏
對非金屬機箱的輻射騷擾發(fā)射超標，應采取以下措施：
（1）對機箱進行導電性噴涂
（2）局部屏蔽罩設計
（3）線纜的屏蔽處理
（4）合理的接地處理
3、PCB設計中線纜影響：
只要可能，絕對不要使用一個電纜的屏蔽作為一個信號的返回通路。并要盡一切可能選用雙絞對或三導體或有更多導體的絞合電纜。以確保該電纜對一個給定信號能提供所有所需要的發(fā)送和返回電流通路。這個技術降低了在電纜和它的電磁環(huán)境之間磁場和電長的差模和共模耦合。
線纜和導線都是良好的天線。它們容易將攜載的信號泄露進入它們周圍的環(huán)境中（發(fā)射）。
線纜和導線同時也會對它們所處環(huán)境中的電磁騷擾拾波。而使它們所攜載的信號質量變差（抗擾度）。
4、PCB設計中元器件選型有關系：
以壓敏電阻為例：壓敏電阻（VSR）：當壓敏電阻器兩端所加電壓低于標稱額定電壓時，壓敏電阻器的電阻值將接近無窮大，內部幾乎無電流通過。當壓敏電阻器兩端電壓略高于標稱額定電壓時，壓敏電阻器將迅速擊穿導通，并由高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)，工作電流也急劇增大。當兩端電壓低于標稱額定電壓時，壓敏電阻器又能恢復為高阻狀態(tài)。當壓敏電阻器兩端電壓超過其最大限制電壓時，壓敏電阻器將完全擊穿損壞，無法再自行恢復。壓敏電阻器的主要特點是工作電壓范圍寬（6~3000V，分若干檔）。起到電壓保護、防雷、抑制浪涌電流、吸收尖峰脈沖、限幅、消噪等作用。
5、PCB設計中和SI/PI仿真有關系：
單板PCB的EMC設計主要從互連傳輸信號和電源地平面組成的電源分配系統(tǒng)兩方面著手。對于單板PCB上的互連傳輸信號，目前主要從SI仿真和一些經(jīng)驗規(guī)則的應用兩方面著手，如通過SI仿真抑制信號的過沖，降緩信號上升下降沿，從而達到減小信號對外的電磁干擾；通過SI仿真加大信號的噪聲裕量，減小信號的振鈴，從而提高信號的抗干擾能力；通過優(yōu)化信號回路，拉大信號間距，采取良好的地屏蔽等措施改善信號的EMI。對于單板PCB上電源地平面組成的電源分配系統(tǒng)，目前主要從PI仿真方面著手，如通過PI仿真優(yōu)化平面阻抗，改善PCB層疊結構及平面分割等等。
單板EMC設計措施對單板EMC的改善效果很難進行趨勢預估，更談不上相對量化的預估和控制，主要原因在于單板EMC設計的復雜性和高難度性。一方面單板EMC產(chǎn)生的原因是多方面的，很多時候我們考慮不周全，漏掉了一些主要因素，導致采取了很多EMC設計措施后測試改善不理想；另一方面由于個人的因素，很多EMC措施處理不到位或者仿真錯誤等，造成在單板上采取了很多EMC措施后測試仍然不理想；最后大多數(shù)EMC措施都有其局限性和負面影響，過度采用將會對單板EMC設計起到負面作用，很多時候我們只考慮到EMC設計措施的正面影響。以上這些因素決定了在單板EMC設計完成前后需要對單板進行整體EMC仿真對比驗證，甚至有必要對一些主要EMC設計措施的改善效果進行仿真對比驗證。
6、PCB設計中接地
接地的目的：
（1）建立與大地相連接的低阻抗通路，使雷擊電流、靜電放電電流等從接地通路直接流入大地，而不致影響設備或系統(tǒng)的正常工作及人身安全；
（2）建立設備外殼與附近金屬導體之間的低阻抗通路，當設備中存在漏電流時，不至于危及人身安全；
（3）設備或系統(tǒng)的各部分都連接到一個公共參考點，消除兩個懸浮電路之間可能存在的干擾電壓；
（4）將屏蔽體接地、起到屏蔽作用；
（5）將濾波器接地，使濾波器能起到抑制共模干擾的作用；
PCB板上信號電路參考地平面，提供一個信號最短的返回路徑；較大的回路面積會產(chǎn)生較強的電磁輻射、增加電路之間的互感耦合、會增加電路對外界電磁場的敏感性。
7、PCB設計的關系（重要性和必要性不言而喻）
當PCB板里有射頻電流通過時，這個電流要從電流發(fā)生電路流出，在到達負載后，還要通過返回路徑流回到電流發(fā)生器，形成電流的閉合回路，電流在流過閉合回路時就會產(chǎn)生磁場。按照電磁場的理論，伴隨磁場產(chǎn)生的同時，又會產(chǎn)生一個輻射的電場。通過電場和磁場的交互作用就形成射頻輻射能量的產(chǎn)生與傳播。這就是開關電源PCB板引起輻射干擾的主要原因。
8、PCB設計中軟件抗干擾技術：
冗余技術、容錯技術、標志技術、數(shù)字濾波技術等
9、PCB設計中屏蔽：
抑制以場的形式造成干擾的有效方法是電磁屏蔽。所謂電磁屏蔽就是以某種材料（導電或導磁材料）制成的屏蔽殼體（實體的或非實體的）將需要屏蔽的區(qū)域封閉起來，形成電磁隔離，即其內的電磁場不能越出這一區(qū)域，而外來的輻射電磁場不能進入這一區(qū)域（或者進出該區(qū)域的電磁能量將受到很大的衰減）。
電磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽體對電磁能量的反射、吸收和引導作用。而這些作用是與屏蔽結構表面上和屏蔽體內感生的電荷、電流與極化現(xiàn)象密切相關的。
電磁屏蔽是用屏蔽體阻止高頻電磁能量在空間傳播的一種措施，屏蔽體的材料是金屬導體或其他對電磁波有衰減作用的材料。屏蔽效能的大小與電磁波的性質及屏蔽體的材料性質有關。
高電壓、小電流干擾源以電場為主；低電壓、大電流以磁場干擾為主。
10、PCB設計中濾波：
濾波技術是抑制電氣、電子設備傳導電磁干擾，提高電氣、電子設備傳導抗擾度水平的主要手段，也是保證設備整體或局部屏蔽效能的重要輔助措施。
實踐表明，即使一個經(jīng)過很好設計并且具有正確的屏蔽和接地措施的產(chǎn)品，也仍然會有傳導騷擾發(fā)射或傳導騷擾進入設備。濾波是壓縮信號回路騷擾頻譜的一種方法，當騷擾頻譜成分不同于有用信號的頻帶時，可以用濾波器將無用的騷擾濾除。濾波器的作用是允許工作信號通過。而對非工作信號（電磁騷擾）有很大的衰減作用，使產(chǎn)生干擾的機會減為最小。
電磁干擾（EMI）濾波器屬于低通濾波器，包括電源線濾波器、信號線濾波器等。為了滿足EMC標準規(guī)定的傳導發(fā)射和傳導敏感度極限值要求，使用EMI濾波器是一種好方法。
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