pcb電磁兼容性設(shè)計報告-全文預(yù)覽
【正文】 單元的位置，便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。 一． 電路板設(shè)計的一般原則1．布局首先應(yīng)考慮PCB尺寸大小。目前我國已制定了六十多項EMC國家標(biāo)準(zhǔn)，其中基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)為GB43651995電磁兼容術(shù)語；GB/T61131995無線電干擾和抗擾度測量設(shè)備規(guī)范。特別值得提出的是，美國科研部門為保護(hù)通信網(wǎng)和某些軍事裝備不受強(qiáng)電磁（包括高空核磁爆）影響，正在全力研究新的抗電磁干擾技術(shù)?，F(xiàn)代軍用裝備中大量電子設(shè)備密集狹小的空間相互間的電磁干擾非常嚴(yán)重，造成失靈、癱瘓、事故、甚至由于不能同時兼容工作遭受攻擊的情況屢見不鮮?？梢哉f，微電子技術(shù)水平越高，電子設(shè)備的抗損毀能力就越差。工頻電源電壓的大幅度波動或電流沖擊有可能通過電源線進(jìn)入計算機(jī)系統(tǒng)，使計算機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行錯誤或故障，甚至破壞計算機(jī)的某些部件。在電磁干擾抑制技術(shù)方面，理論和實際處理方法已很完善，研制出許多專用的新材料、新的器件，并形成了一類新的EMC產(chǎn)業(yè)。電磁波發(fā)射功率競相增大和社會“電子化”、工業(yè)化增長的共同作用，最終會導(dǎo)致現(xiàn)有利用電信號作為代碼的接收、傳輸和處理信息的系統(tǒng)的危機(jī)與崩潰，這將帶來難以想象的、也是史無前例的災(zāi)難。快速發(fā)展帶來的負(fù)面影響之一就是電磁干擾問題的日趨嚴(yán)重，也就極大地促進(jìn)了EMC技術(shù)的發(fā)展。1988年，世界范圍內(nèi)的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）設(shè)備的數(shù)量已達(dá)到一億二千萬臺，并已5%的速度逐年遞增，這些設(shè)備有相當(dāng)數(shù)量工作在國際電信聯(lián)盟（IUT）指定的頻率之外，或超過國際無線電干擾特別委員會（CISPR）對ISM設(shè)備所規(guī)定的輻射干擾極限值的要求。目前CISPR已制定有CISPR22（1997）《信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾特性的測量方法及限值》等14個標(biāo)準(zhǔn)；TC77也已制定了25個IEC標(biāo)準(zhǔn)，其中IEC610004系列標(biāo)準(zhǔn)是目前國際上比較完整和系統(tǒng)的抗擾度基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。CISPR已基本上將通常的工業(yè)和民用產(chǎn)品的EMC考慮在其標(biāo)準(zhǔn)中。此舉在世界范圍內(nèi)引起較大反響，EMC已成為影響國際貿(mào)易的一項重要指標(biāo)。其它國家也已相繼加強(qiáng)了射頻干擾的研究工作。到1964年，隨著?？瘍?nèi)容范圍的增加，改名為EMC專刊。 1889年，英國郵電部門研究了通信干擾問題；美國“電世界”雜志登載電磁感應(yīng)方面文章。這樣在1887年，柏林電氣協(xié)會成立“全部干擾問題委員會”成員有赫姆霍爾茲和西門子等。 1833年法拉弟發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律，指出變化的磁場在導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。 外部干擾是指電子設(shè)備或系統(tǒng)以外的因素對線路、設(shè)備或系統(tǒng)的干擾，包括以下幾種: （1）外部的高電壓、電源通過絕緣漏電而干擾電子線路、設(shè)備或系統(tǒng)； （2）外部大功率的設(shè)備在空間產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場，通過互感耦合干擾電子線路、設(shè)備或系統(tǒng)； （3）空間電磁波對電子線路或系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾； （4）工作環(huán)境溫度不穩(wěn)定，引起電子線路、設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部元器件參數(shù)改變造成的干擾； （5）由工業(yè)電網(wǎng)供電的設(shè)備和由電網(wǎng)電壓通過電源變壓器所產(chǎn)生的干擾。各種運(yùn)行的電力設(shè)備之間以電磁傳導(dǎo)、電磁感應(yīng)和電磁輻射三種方式彼此關(guān)聯(lián)并相互影響，在一定的條件下會對運(yùn)行的設(shè)備和人員造成干擾、影響和危害。安全性涉及人身和財產(chǎn)，而電磁兼容性則涉及人身和環(huán)境保護(hù)。引起電磁干擾的原因是多方面的，主要可歸結(jié)為過高的工作頻率或不合理的布局布線。本文就EMC的歷史發(fā)展及其在未來電子信息時代中的應(yīng)用進(jìn)行分析，介紹電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理和原因，并提出了相應(yīng)抗干擾設(shè)計的措施。由此帶來的電磁兼容問題也日益嚴(yán)重。各種電了產(chǎn)品趨向于小型化、智能化，電子元器件也趨向于體積更小、速度更高、集成度更大，這也導(dǎo)致了他們在其周圍空間產(chǎn)生的電磁場點評的不斷增加。因此，對PCB進(jìn)行電磁兼容性(EMC)設(shè)計是非常重要的，保證PCB的電磁兼容性是整個系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。對于PCB的EMC設(shè)計內(nèi)容主要有PCB的總體設(shè)計、電源和地線布置、去藕設(shè)計和布線設(shè)計等。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性一樣，是產(chǎn)品質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。可以這樣說，凡有電、有開關(guān)的設(shè)備均會產(chǎn)生電磁干擾。內(nèi)部干擾是指電子設(shè)備內(nèi)部各元部件之間的相互干擾，包括以下幾種: （1）工作電源通過線路的分布電容和絕緣電阻產(chǎn)生漏電造成的干擾；(與工作頻率有關(guān)) （2）信號通過地線、電源和傳輸導(dǎo)線的阻抗互相耦合，或?qū)Ь€之間的互感造成的干擾； （3）設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部某些元件發(fā)熱，影響元件本身或其它元件的穩(wěn)定性造成的干擾； （4）大功率和高電壓部件產(chǎn)生的磁場、電場通過耦合影響其它部件造成的干擾。但這類干擾現(xiàn)象在當(dāng)時并未引起干擾者和被干擾者的重視。 隨著電氣運(yùn)輸?shù)某霈F(xiàn)，在一根通信線與不對稱的強(qiáng)電線之間有較長的平行運(yùn)行，干擾問題日益嚴(yán)重。從此開始了對干擾的實驗研究。 早期的專門刊物——美國的“Radio Frequency Interference”是有關(guān)射頻干擾的專門刊物。有很多研究單位從事抗干擾的研究。經(jīng)過多年的發(fā)展人們對電磁兼容的認(rèn)識發(fā)生了深刻的變化，1989年歐洲共同體委員會頒發(fā)了89/336/EEC指令，明確規(guī)定，自1996年1月1日起，所有電子、電器產(chǎn)品須經(jīng)過EMC性能的認(rèn)證，否則將禁止其在歐共體市埸銷售。CISPR最初關(guān)心的主要是廣播接收頻段的無線電騷擾問題，之后在EMC標(biāo)準(zhǔn)化工作方面進(jìn)行了不懈的努力，CISPR共有七個分技術(shù)委員會其中A分會涉及無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備及測量方法；B分會涉及工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療射頻設(shè)備的EMC；C分會涉及架空電力線路和高壓設(shè)備的EMC；D分會涉及車輛、機(jī)動船和火花點火發(fā)動機(jī)驅(qū)動裝置的EMC；E分會涉及收音機(jī)和電視接收機(jī)及有關(guān)設(shè)備的EMC；F分會涉及家用電器、電動工具及熒光燈和照明裝置的EMC；G分會涉及信息技術(shù)設(shè)備的EMC問題。TC77最初主要關(guān)心低壓電網(wǎng)系統(tǒng)的EMC
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