電磁屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)(編輯修改稿)
2025-02-02 18:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接縫處增加屏蔽材料，在盒體盒蓋壓緊后提供良好的屏蔽效果。其性價(jià)比良好。 —— 方式 3：盒體內(nèi)側(cè)固定的不銹鋼片與盒蓋（已噴涂導(dǎo)電漆）的內(nèi)側(cè)接觸。屏蔽性能可達(dá) 20dB/1GHz。 機(jī)箱、機(jī)柜的電磁屏蔽 圖 4－ 17 塑料盒體盒蓋縫隙常用屏蔽形式 圖 4－ 18 屏蔽（導(dǎo)電）與防水（不 導(dǎo)電 ） 分開（空間緊張時(shí)，二者可 做在一根橡膠條上，一半導(dǎo)電，另 一半不導(dǎo)電。 ） ▲ 兩個(gè)機(jī)箱之間用屏蔽電纜連接時(shí) ， 為使兩個(gè)機(jī)箱之間的電位差盡量小 ,機(jī)箱與電纜屏蔽層之間的接續(xù)方式很重要 。 當(dāng)一個(gè)機(jī)箱上發(fā)生 10000V的靜電放電時(shí) ， 另一個(gè)機(jī)箱上信號(hào)線與地之間的電壓隨著電纜屏蔽層的搭接方式不同而變化 。 實(shí)驗(yàn)時(shí) ， 發(fā)生靜電放電一側(cè)的機(jī)箱與電纜屏蔽層之間 360o搭接 ， 而另一端采取不同的搭接方式 。 屏蔽層搭接方式 信號(hào)線對(duì)地之間的電壓 無屏蔽層或屏蔽層與機(jī)箱不連接 ＞ 500V 屏蔽層用導(dǎo)線與機(jī)箱連接 16V 屏蔽層焊接到連接器上 ， 連接器通過螺釘與機(jī)箱連接 2V 屏蔽層焊接到連接器上，連接器與機(jī)箱之間 360o搭接 * 屏蔽層直接與機(jī)箱 360o搭接 機(jī)箱、機(jī)柜的電磁屏蔽 機(jī)箱、機(jī)柜的電磁屏蔽 ▲確定嘗試用兩種解決方案： （ 1）將金屬螺柱改為塑料螺柱，但是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上要進(jìn)行一步驗(yàn)證。 （ 2）將金屬螺柱內(nèi)縮，金屬螺柱伸出了屏蔽體，等于破壞了屏蔽體的屏蔽完整性，將螺柱縮回屏蔽體內(nèi)（如圖 ），可以保證屏蔽體的完整性，同時(shí)也不影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 ▲思考與啟示 （ 1）避免懸空金屬件的存在， “ 懸空 ” 金屬一定要接地或接 “ 0V”處理。 （ 2）懸空金屬會(huì)成為輻射的天線，即使不能成為天線也會(huì)成為很好的耦合通道。 機(jī)箱、機(jī)柜的電磁屏蔽 機(jī)箱、機(jī)柜的電磁屏蔽 ●散熱器與 ESD也有關(guān)系 機(jī)箱、機(jī)柜的電磁屏蔽 ▲處理措施：將散熱器接至地平面就可以改變 ESD干擾的傳輸路徑，從而使芯片受到保護(hù)。圖 ESD干擾傳輸路徑。 ▲思考與啟示：對(duì)于 PCB板上的金屬體，一定要直接或間接地接到地平面上，不是懸空。另外，對(duì)于較敏感的電路或芯片，在 PCB布局時(shí)盡量遠(yuǎn)離 ESD放電點(diǎn)。 機(jī)箱、機(jī)柜的電磁屏蔽 ●接地線接地不當(dāng)引起輻射 機(jī)箱、機(jī)柜的電磁屏蔽 ▲思考與啟示 ： (1)EMC設(shè)計(jì)三要素為屏蔽、濾波、接地，接地最為關(guān)鍵，接地不正確將造成濾波和屏蔽性能降低。 （ 2）對(duì)于具有整機(jī)屏蔽設(shè)計(jì)的設(shè)備，接地點(diǎn)應(yīng)與屏蔽體相連，而且要保證屏蔽體與接地點(diǎn)等電位。 （ 3）解決電纜輻射問題可以先從兩個(gè)形成輻射的必要條件入手。 機(jī)箱、機(jī)柜的電磁屏蔽 機(jī)箱、機(jī)柜的接地 接地類型及特點(diǎn) 接地設(shè)計(jì)原則 各種接地方法示例 機(jī)箱、機(jī)柜的接地 ● 概述 ▲接地是最有效的抑制騷擾源的方法 ,可解決 50%的 EMC問題。在一定程度上，接地和搭接在電磁兼容中的作用比屏蔽更為重要。 ▲接地包括：接大地 (安全接地 ),接系統(tǒng)基準(zhǔn)地 (參考接地，工作接地 ). ▲參考接地： 為產(chǎn)品穩(wěn)定可靠工作提供參考電平 ,為電源和信號(hào)提供基準(zhǔn)電位 .；系統(tǒng)基準(zhǔn)地還可抑制電磁騷擾 .外殼金屬件直接接大地 ,還可以提供靜電電荷的泄漏通路 ,防止靜電積累。 ▲ 安全接地： 包括 保護(hù)接地 （ 為故障電流進(jìn)入大地提供一個(gè)低阻抗通道 ） 和防雷接地 （ 提供泄放大電流的通路 ） 。 機(jī)箱、機(jī)柜的接地 ●接地線設(shè)置要求 ▲設(shè)備內(nèi)應(yīng)設(shè)置保持相對(duì)獨(dú)立的 3～ 5種地線：機(jī)殼地線（安全地線）、電源地線、數(shù)字信號(hào)地線、低電平模擬信號(hào)地、高電平模擬信號(hào)地，并盡可能進(jìn)行空間隔離（包括對(duì)機(jī)殼絕緣）。在接地點(diǎn)匯集處，應(yīng)能方便地?cái)嚅_，以檢查各個(gè)地線系統(tǒng)隔離的完整性。 ▲在設(shè)備內(nèi)部其它電路未接入前，各類地線間的絕緣電阻應(yīng)大于 20MΩ， 與機(jī)殼間的絕緣電阻應(yīng)大于 100MΩ，不同類的地線應(yīng)以不同的顏色及符號(hào)標(biāo)志區(qū)分。 ▲設(shè)備內(nèi)各單元同類地線間，應(yīng)據(jù)信號(hào)流程的主從關(guān)系按樹狀結(jié)構(gòu)連接，最后在“樹根”部與其它地線匯集。 ▲接地系統(tǒng)內(nèi)不同種類的地線之間連接時(shí)，需要考慮低通的高頻去耦措施。 機(jī)箱、機(jī)柜的接地 ▲每臺(tái)設(shè)備，在外殼上配置一個(gè)絕緣的信號(hào)接地接線端，以便提供一條設(shè)備內(nèi)部的信號(hào)參考點(diǎn)與設(shè)備低頻接地網(wǎng)絡(luò)互相連接的通路。 ▲圖 － 1低頻設(shè)備的接地 機(jī)箱、機(jī)柜的接地 ▲含有兩臺(tái)以上獨(dú)立低 頻設(shè)備的每個(gè)機(jī)架或 機(jī)箱要配置一接地母 線，此接地母線應(yīng)與 機(jī)架或機(jī)箱絕緣。 ▲圖 － 2 機(jī)架或機(jī) 箱中低頻信號(hào)接地母 線的安裝 機(jī)箱、機(jī)柜的接地 ●信號(hào)地線要求 ▲應(yīng)根據(jù)信號(hào)頻率及電平的高低加以分類，分組獨(dú)立設(shè)置。每個(gè)單元采用單點(diǎn)接地，不同種類地線應(yīng)采用多點(diǎn)接地方式，分別接入殼體內(nèi)的信號(hào)接地匯流排。 ▲同類地線中連接點(diǎn)的搭接電阻小于 2mΩ。 設(shè)備信號(hào)地線根據(jù)系統(tǒng)要求與系統(tǒng)信號(hào)地線搭接，不破壞系統(tǒng)的單點(diǎn)接地。 ▲采用計(jì)算機(jī)數(shù)字交換制式的機(jī)柜，其信號(hào)地線必需采用多點(diǎn)接地，然后再統(tǒng)一接到計(jì)算機(jī)的接地系統(tǒng)。 ▲信號(hào)地線應(yīng)盡可能貼近金屬機(jī)殼內(nèi)表面、絕緣安裝。 ▲紅 /黑信號(hào)分流：對(duì)有保密要求 (信號(hào)加密 )設(shè)備（黑色設(shè)備）的地線，應(yīng)與信號(hào)未加密的普通設(shè)備（紅色設(shè)備）的地線分開，獨(dú)立完成系統(tǒng)，具體要求見 GJB/Z 25中 。 機(jī)箱、機(jī)柜的接地 ▲圖 － 3 機(jī)箱、機(jī)柜的接地 圖 － 4 典型的紅 /黑信號(hào)參考分系統(tǒng) (高電平信號(hào) ) 圖 － 5 防靜電腕帶防止靜電損壞設(shè)備示意圖 機(jī)箱、機(jī)柜的接地 ● 電源地線要求 ▲供電線應(yīng)與返回線成對(duì)敷設(shè)，并納入同一線扎。采用雙股或多股絞線，效果更好。 ▲連接到各分支單元的地線應(yīng)遵循短、直、寬的原則。 ▲ 具有交流和直流系統(tǒng)的產(chǎn)品 ,應(yīng)分別建立交流 ,直流接地通路 ,并在接地平面上相互隔離 ,減少地線間耦合。 ▲ 直流供電系統(tǒng) ,應(yīng)使正極接地 ,以防止帶電導(dǎo)線受到電化學(xué)腐蝕。 ▲電源地線上兩點(diǎn)間的電壓有幾百毫伏至幾伏的范圍 ,對(duì)信號(hào)電平是非常嚴(yán)重的
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