印刷電路板設計-在真實世界中的EMI控制

### 印刷電路板設計—真實世界中的EMI控制 #### EMI/EMC介紹 **電磁干擾（EMI）與電磁相容（EMC）**的概念最早可追溯至1940年代及1950年代，當時主要因為電動機產生的雜訊通過電源線傳導而影響其他設備的正常運作，引發了人們對這一現象的關注。這一時期，EMI/EMC主要出現在軍事領域，目的是確保各種裝備的電磁相容性，避免因EMI導致的導航系統失靈或武器誤啟動等問題。 隨著時間的推移，到了1970年代和1980年代，隨著計算機技術的迅速發展，由計算機設備引起的干擾開始對廣播電視及無線電接收產生重大影響。這促使美國政府出台了一系列針對計算機設備的EMI規范，例如美國聯邦通信委員會（FCC）就制定了相關法規來限定計算機設備產生的干擾強度及測量方法。類似地，歐洲和其他地區的政府也開始對計算機產品實施EMI管制措施。這一階段，EMI/EMC的控制主要集中在計算機、周邊設備及其通信產品上。 進入1990年代，EMI/EMC規范得到了進一步擴展。許多國家開始將EMI/EMC要求作為進口管制的一部分，確保各種設備能夠在整體環境中協調運作。這不僅包括對EMI的抑制，還涉及到對外部干擾的容忍度以及靜電放電的承受能力等方面的要求。如今，EMI/EMC控制已經不再僅限於計算機產品，而是擴展到了幾乎所有可能產生EMI的產品上。 #### EMI干擾源 **EMI干擾源**主要包括兩大類：內源性和外源性干擾。內源性干擾通常源自產品內部的電子元件，如晶體管開關過程中的快速變化、數字信號的跳變等；外源性干擾則是來自產品外部的干擾，例如電網中的電壓波動、雷擊等自然現象或者鄰近電子設備的輻射。 #### 電感Inductance **電感**是一個重要的電磁學概念，指的是電流變化時在導體中產生磁場的能力。電感的存在對於EMI控制非常重要，因為它可以幫助減少電流突變所產生的輻射。了解和正確應用電感原理，可以在設計中有效地控制EMI。 #### 接地Ground **接地**是EMI控制中的另一個關鍵要素。良好的接地實踐可以幫助減少電路中的噪聲和干擾。在PCB設計中，正確的接地策略包括使用單點接地、多點接地或混合接地等方法，根據具體應用選擇最合適的接地方式。 #### 屏蔽Shielding **屏蔽**是指通過物理手段隔絕電磁干擾的方法。常見的屏蔽材料包括金屬屏蔽罩、導電涂料等。在PCB設計中，合理使用屏蔽技術可以有效降低外部干擾對電路的影響。 #### 總結 綜上所述，**印刷電路板設計**中的EMI控制是一個綜合性的課題，涉及從電感、接地到屏蔽等多個方面。為了在真實世界中實現有效的EMI控制，設計人員需要全面理解這些基礎知識，並根據具體應用選擇合適的解決方案。通過不斷學習和實踐，可以逐步提高EMI控制的水平，確保產品在實際環境中的穩定性和可靠性。