1.为什么要对产品做电磁兼容设计?
答:满足产品功能要求、减少调试时间,使产品满足电磁兼容标准的要求,使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干扰。
2. 对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行?
答:电路设计(包括器件选择)、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地方式设计。
3. 在电磁兼容领域,为什么总是用分贝(dB)的单位描述?
答:因为要描述的幅度和频率范围都很宽,在图形上用对数坐标更容易表示,而dB 就是用对数表示时的单位。
4. 为什么频谱分析仪不能观测静电放电等瞬态干扰?
电磁兼容技术是现代电子设备设计中不可或缺的一部分,它涉及到设备在电磁环境中正常工作并避免对其他设备造成干扰的能力。在本文中,我们将深入探讨电磁兼容(EMC)设计的重要性、设计策略以及一些实用技巧。
对产品进行电磁兼容设计的原因主要包括确保产品功能的稳定实现、减少调试时间、符合EMC标准的要求以及防止产品成为系统内其他设备的干扰源。这些目标可以通过多方面的设计考虑来实现:
1. **电路设计**:选择合适的元器件,尤其是低噪声、高电磁兼容性的元器件,有助于减少干扰源。
2. **软件设计**:编写高效、低电磁发射的代码,并合理安排时序,减少软件层面的电磁辐射。
3. **线路板设计**:合理布局,减小信号线之间的交叉耦合,采用正确的布线策略,如使用地平面、屏蔽层等。
4. **屏蔽结构**:通过使用金属外壳或内部屏蔽,减少电磁能量的泄漏。
5. **信号线/电源线滤波**:在输入输出端加入滤波器,消除高频噪声。
6. **电路的接地方式设计**:建立有效的接地系统,降低系统噪声和共模电压。
在电磁兼容领域,通常使用分贝(dB)作为单位来描述电磁强度,这是因为电磁现象的幅度和频率范围广泛,对数单位可以更简洁地表示大范围的变化,同时便于比较不同量级的数据。
频谱分析仪无法观测静电放电等瞬态干扰,原因在于这类干扰是短暂的脉冲形式,其频谱分布广泛,而频谱分析仪在特定时间只能捕获特定频率范围的能量,因此无法全面展示瞬态干扰的真实情况。在解决此类问题时,可能需要使用示波器或其他适合检测瞬态事件的工具。
在现场诊断电磁干扰问题时,近场探头和频谱分析仪常常被结合起来使用。制作简易近场探头,可以将同轴电缆的外层剥开,露出芯线,将其绕成小环并与外层焊接,形成一个能够感应附近电磁场的探头。
生物磁信息测量是新型医疗诊断技术,需要在磁场屏蔽室内进行,以屏蔽从静磁场到1GHz的交变电磁场。屏蔽室的设计应选用高导磁率的坡莫合金作为低频磁场的屏蔽材料,同时,外部覆盖一层铝板以屏蔽高频电磁场。为了增强屏蔽效果,屏蔽室应采用拼装式结构,并注意材料的热处理和拼接缝的处理。
设计屏蔽机箱时,选择材料要考虑电场波的类型和频率,如电场波和高频磁场波一般可用普通金属,而低频磁场波则需选择导磁率高的材料。此外,机箱屏蔽效能还受到导电连续性(如孔洞、缝隙)和穿越机箱的导线(如电缆)的影响。为提高屏蔽效果,应尽量让电缆远离缝隙,因为电缆周围的磁场容易通过孔洞泄漏。
屏蔽磁场辐射源时,选用高导磁率材料至关重要,同时设计时要让屏蔽层远离辐射源,减少孔洞和缝隙靠近辐射源,以增强屏蔽效果。遵循这些设计原则,可以有效地控制和减少电磁干扰,确保电子设备的稳定运行。