pcb電磁兼容性設(shè)計報告(編輯修改稿)
2025-05-11 04:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 日等國）在電磁兼容標準與規(guī)范，分析預(yù)測、設(shè)計、測量及管理等方面均達到很高水平，有高精度的電磁干擾（EMI）和電磁敏感度（EMS）自動測量系統(tǒng)，可進行各種系統(tǒng)間的EMC試驗，研制出系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間的各種EMC計算機分析程序。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)。特別是一些國家還建立了對軍品和民品EMC檢驗及管理的專門機構(gòu)，不符合EMC標準要求的產(chǎn)品不能裝備或不能進入市場，這樣還達到了在國際貿(mào)易中建立技術(shù)壁壘的目的。電磁干擾對電子計算機等系統(tǒng)設(shè)施的危害計算機外界電磁干擾主要來源于射頻、工頻電源、靜電及雷電脈沖等四類。實驗證明，在距微機 6m 處開關(guān)電流為10A 的交流感性負載，其接觸器觸頭電弧產(chǎn)生的干擾足以使計算機產(chǎn)生誤動作。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入計算機系統(tǒng)，使計算機出現(xiàn)運行錯誤或故障，甚至破壞計算機的某些部件。某些電器設(shè)備產(chǎn)生的尖峰干擾脈沖、工業(yè)火花等也可通過供電線路進入計算機。雷電脈沖通過電網(wǎng)供電電源進入計算機造成干擾，可以使計算機或部件損壞。由于20世紀80年代以來的電子設(shè)備發(fā)生了根本變化，集成電路取代了晶體管，這就使電子設(shè)備的抗損毀能力大大下降，僅為晶體管設(shè)備的千分之一，為電子管設(shè)備的百萬分之一?？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。EMC 技術(shù)在軍事領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀戰(zhàn)爭本身是刺激技術(shù)的發(fā)展的重要因素，先進的技術(shù)首先會應(yīng)用于國防和軍事。這樣 各國軍工行業(yè)的 EMC 技術(shù)領(lǐng)先于其它行業(yè)。 從軍用電子設(shè)備角度看，在戰(zhàn)爭模式發(fā)展到電子戰(zhàn)的今天，電子對抗、制電磁權(quán)的爭奪使得強化電子設(shè)備的電磁兼容性是確保在戰(zhàn)爭環(huán)境中人員、武器裝備、信息情報的安全、獲得戰(zhàn)爭勝利的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，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。美國在電磁兼容方面已搞了五十年，在電磁兼容各個方面都處于領(lǐng)先位置。發(fā)射電磁干擾已作為特殊進攻方式應(yīng)用于戰(zhàn)場。目前美國已擁有電磁干擾飛機和電磁炸彈等。特別值得提出的是，美國科研部門為保護通信網(wǎng)和某些軍事裝備不受強電磁（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)。為此，僅在1982年開始時，美國國防部就投入了200億美元，用以專門對付“電磁脈沖（EMP）的科學(xué)研究與設(shè)施開發(fā)。四、我國 EMC 技術(shù)的發(fā)展狀況我國的EMC測試及標準化工作始于六十年代，當時國內(nèi)的一些院所建立了相對簡陋的試驗室，開展無線電干擾（騷擾）測試研究，同時參考前蘇聯(lián)和歐美國家標準制定我們國家自已的EMC標準和技術(shù)條件，自從1986年成立了全國無線電干擾標準化委員會后，我國才開始有組織有系統(tǒng)地對應(yīng)CISPR/IEC開展國內(nèi)EMC標準化工作。目前全國無線電干擾標準化委員會已成立了八個分技術(shù)委員會，其中七個分會與CISPR/…，S分會是根據(jù)我國國情而成立的，它主要涉及無線電系統(tǒng)與非無線電系統(tǒng)之間的電磁兼容問題。目前我國已制定了六十多項EMC國家標準，其中基礎(chǔ)標準為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。近年來國家有關(guān)部門對電磁兼容十分重視，電磁兼容學(xué)術(shù)組織紛紛成立，在許多單位建立或改造了EMC實驗室，引進較先進的EMI、EMS自動測量系統(tǒng)和設(shè)備，在各地區(qū)及一些軍工系統(tǒng)建立了國家級EMC測量中心，已具備各種EMC測量和試驗的能力。五、抗干擾措施與電磁兼容性研究印制電路板(PCB)是電子產(chǎn)品中電路元件和器件的支撐件，它提供電路元件和器件之間的電氣連接，是目前電子器材用于各類電子設(shè)備和系統(tǒng)的主要裝配方式。鑒于PCB設(shè)計的好壞對抗干擾能力影響很大，因此，PCB的設(shè)計除必須遵守一般原則之外，還應(yīng)符合抗干擾設(shè)計與電磁兼容性的要求。 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。PCB尺寸過大，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后，再確定元件的位置，一般來說，應(yīng)把模擬信號、高速數(shù)字電路、噪聲源(如繼電器、大電流開關(guān)等)這三部分合理分開，使相互間的信號耦合為最小。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。在確定元件的位置時要遵守以下原則：按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。 以每個功能電路的核心元件為中心進行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊緊湊地排列，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。 在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)尺可能使元器件平行排列，以利于裝焊及批量生產(chǎn)且美觀。位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形，長寬比為3：2或4：3，其尺寸大于200x150mm時，應(yīng)考慮電路板所受的機械強度。 盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠離。 某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸及的地方。 重量超過15g的元器件應(yīng)當用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機的機箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠離發(fā)熱元件。 對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機的結(jié)構(gòu)要求。若是機內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上便于調(diào)節(jié)的地方；若是機外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應(yīng)。
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