(pcb)電磁兼容設計講座(編輯修改稿)
2024-08-31 18:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 而進入屏蔽體的能量 ， 在體內(nèi)向前傳播的過程中 ， 被屏蔽材料所衰減 。 這種物理過程被稱為吸收； x 在屏蔽體內(nèi)尚未衰減掉的剩余能量 ， 傳到材料的另一表面時 ，在遇到金屬與空氣不連續(xù)的交界面時 ， 會形成再次反射 ， 并重新返回屏蔽體內(nèi) 。 這種反射在兩個金屬的交界面上可能有多次的反射 。 屏蔽效能的計算 ?屏蔽效能 S＝ A＋ R＋ B （ dB） ?上式中 A為吸收損耗 ， R為反射損耗 ， B為正或負的修正項；當 A大于 15dB時 ， B可忽略不計 ， B是由屏蔽體內(nèi)反射波所引起的 。 ?上式中的各項可以視為相對于銅材料的導電系數(shù) σ 和導磁率 μ ， 頻率 f（ Hz） 以及所存在的各種物理參數(shù)的函數(shù) 。 ?機柜（或屏蔽盒）之屏蔽 結(jié)構(gòu)材料 ?適用于底板和機殼的材料大多數(shù)是良導體 ， 如銅 、 鋁等 ， 可以屏蔽電場 ， 主要的屏蔽機理是反射而不是吸收 。 ?對磁場的屏蔽需用鐵磁材料 ， 如高導磁率合金和鐵 。 主要的屏蔽機理是吸收而不是反射 。 ?在強電磁場環(huán)境中 ， 要求材料能屏蔽電場和磁場兩種成分 ，因此需要結(jié)構(gòu)上完好的鐵磁材料 。 屏蔽效率直接受材料厚度以及搭接和接地方法好壞的影響 。 ?對于塑料殼體 ， 是在其內(nèi)壁噴涂屏蔽層 ， 或在汽塑時摻入金屬纖維 。 屏蔽之搭接 ?清潔 ?氧化層 ?面接觸 ?螺釘?shù)木嚯x ?縫隙：導電襯墊 ?壓力 按優(yōu)先等級排列的各種襯墊 優(yōu)先等級 襯墊種類 備注1 金屬網(wǎng)射頻襯墊容易變形，壓力為 1 .4 k g /c m 時，衰減為 54 dB 。資料表明，頻率較低時衰減最大。用于永久密封較好，不適用于開與關的面板。2 銅鍍合金有很高的導電性和很好的抗腐蝕性能。彈性好，最適合用于和活動面板配合?？芍瞥芍感螚l、螺旋和鋸齒面。衰減性能常超過 1 0 0 dB 。3 導電橡膠適用于只需名義上連接和少量螺釘?shù)牡胤?。實現(xiàn)水汽密封和電氣密封經(jīng) 1 5 0 ℃ 、 48 小時老化后，體電阻率為 10 ~ 2 0 m Ω /c m ( m a x ) 。變形度限制值為 25% 。資料表明，頻率較高時衰減為最大。4 導電蒙布、泡沫襯墊在泡沫塑料上蒙一塊鍍銀編織物，形成一個軟襯墊，占去大部分疏松空間，主要為民用，適用于機柜和門板。穿孔 ?通風 ?導線 插箱的屏蔽處理 ?面板：金屬 U形面板 ?面板之間加金屬簧片 ?面板插針：定位＋ ESD泄放 ?導軌上簧片：配合插針泄放 ESD ?金屬之間的搭接：簧片 /導電襯墊 ?搭接處導電氧化或電鍍 濾 波 濾波器的特性 ?插入損耗 是在裝置濾波器前后負載端所接收能量之差異 ?頻率特性 是在裝置濾波器時插入損耗與頻率之對應值。 ?阻抗匹配 ?額定電壓、電流 ?絕緣電阻 ?尺寸、重量 ?使用環(huán)境 ?可靠性 干擾的方式 ?共模干擾 是指電源線對大地，或中線對大地之間的電位差。 ?差模干擾 存在于電源相線與中線之間。 濾波器的種類 常用的電源濾波器 濾波器的安裝 ?首先，濾波器的外殼與設備的金屬機殼要有可靠的接觸。設備的金屬機殼應該接大地。 ?其次，濾波器引線與安裝位置也是很有講究的問題。 信號濾波 ?電容 ?磁珠 ?共模電感 ?三端濾波器 印制電路板的電磁兼容性 印制電路板的布局 ?當高速、中速和低速數(shù)字電路混用時，在印制板上要給它們分配不同的布局區(qū)域。 ?對低電平模擬電路和數(shù)字邏輯電路要盡可能地分離。 背板的布局 ?在各 PCB板內(nèi)部模擬地與數(shù)字地要分開，背板上的模擬地和數(shù)字地也要分開 AD轉(zhuǎn)換器的接地處理 ?由于 AD轉(zhuǎn)換器的模擬地和數(shù)字地已在轉(zhuǎn)換器內(nèi)匯接，因此 PCB的模擬地和數(shù)字地的匯接點應在轉(zhuǎn)換器下。 接地橋 ?對于特別敏感的線路或特別高頻的線路，要采用接地橋與周圍線路隔離，同時又可保證參考電平一致。 不同電壓電源的處理 ? ； ?5V信號的返回電流通過 5V電源平面； ? 5V之間的信號的返回電流通過 12nF的電容； 多層印制板的設計 ?在進行多層印制板設計時，首先要考慮的是帶寬。要強調(diào)的是：數(shù)字電路的電磁兼容設計中要考慮的是數(shù)字脈沖的上升沿和下降沿所決定的頻帶寬而不是數(shù)字脈沖的重復頻率。矩形的周期數(shù)字脈沖的傅立葉展開有下面形式， ?t0是數(shù)字脈沖寬度 ， tr是數(shù)字脈沖的上升時問 ， T是數(shù)字信號的重復周期 。 根據(jù)這個結(jié)果可以把方形數(shù)字信號的印制板設計帶寬定為 1／ π tr， 通常要考慮這個帶寬的十倍頻 。 ?選擇恰當?shù)钠骷窃O計成功的重要因素 ， 特別在選擇邏輯器件時 ， 盡量選上升時間比 5ns長的器件 ， 決不要選比電路要求時序快的邏輯器件 。 ? ?? ?? ? ? ?TtnTtnTttnTttnTttACrrrrrA //s i n//s i n2000???? ??????多層印制板的層間安排原則 ? 電源平面應靠近接地平面 ， 并且安排在接地平面之下 。 這樣可以利用兩金屬平板間的電容作電源的平滑電容 ， 同時接地平面還對電源平面上分布的輻射電流起到屏蔽作用 。 ? 布線層應安排與整塊金屬平面相鄰 。 這樣的安排是為了產(chǎn)生通量對消作用 。 ? 把數(shù)字電路和模擬電路分開 ， 有條件時將數(shù)字電路和模擬電路安排在不同層內(nèi) 。 如果一定要安排在同層；可采用開
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