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pcb電磁兼容性設(shè)計報告-在線瀏覽

2025-06-01 04:42本頁面
  

【正文】 5年開始,頒布了一系列電磁兼容方面的軍用標準和設(shè)計規(guī)范,并不斷加以充實和完善,使得電磁兼容技術(shù)得到快速發(fā)展。有很多研究單位從事抗干擾的研究。早在一九三四年國際電工委員會就成立了無線電干擾特別委員會簡稱CISPR,專門研究無線電干擾問題,制定有關(guān)標準,旨在保護廣播接收效果。經(jīng)過多年的發(fā)展人們對電磁兼容的認識發(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性能的認證,否則將禁止其在歐共體市埸銷售。隨著技術(shù)的發(fā)展CISPR工作范圍也由當(dāng)初保護廣播接收業(yè)務(wù)擴展到涉及保護無線電接收的所有業(yè)務(wù)。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標準化工作方面進行了不懈的努力,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、機動船和火花點火發(fā)動機驅(qū)動裝置的EMC;E分會涉及收音機和電視接收機及有關(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。CISPR還起草了通用射頻騷擾限額值國際標準草案,這樣,對那些新開發(fā)的以及暫時還不能與現(xiàn)有CISPR產(chǎn)品標準相對應(yīng)的產(chǎn)品,可以用射頻騷擾限額值來加以限制。TC77最初主要關(guān)心低壓電網(wǎng)系統(tǒng)的EMC間題(9KHz以下頻段),后來將其工作范圍擴大到整個EMC所涉及的頻率范圍及產(chǎn)品。EMC 技術(shù)是隨著干擾問題的日趨嚴重而發(fā)展的電氣、電子技術(shù)的的發(fā)展及廣泛應(yīng)用,其設(shè)備和系統(tǒng)數(shù)量的急劇增多,造成了復(fù)雜的電磁環(huán)境。1976年單在美國就有二百多萬臺移動式無線電發(fā)射機和基地臺在工作,而軍用無線電發(fā)射機可能更多。其功率泄漏及高次諧波將造成強烈的干擾。大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)將人類帶入信息時代,信息高速公路和高速計算機技術(shù)成為人類社會生產(chǎn)和生活的主導(dǎo)技術(shù)。 電磁背景功率的增加會導(dǎo)致需要增加無線電發(fā)射機的功率。而現(xiàn)在,要想達到同樣的效果,其功率就要增大17倍(達到2MW)。 為了避免出現(xiàn)這種結(jié)果,就必須采取控制措施,不能讓這種發(fā)展趨勢不加限制地繼續(xù)下去,要求從組織上、技術(shù)上采取相應(yīng)措施。進入八十年代,電磁兼容已成為十分活躍的學(xué)科領(lǐng)域,許多國家(美、德、英、法、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。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。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。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。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。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。 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)。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。目前美國已擁有電磁干擾飛機和電磁炸彈等。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)。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。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。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。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。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。 以每個功能電路的核心元件為中心進行布局。 在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布參數(shù)。位于電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣一般不小于2mm。 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。 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。 重量超過15g的元器件應(yīng)當(dāng)用支架加以固定,然后焊接。熱敏元件應(yīng)遠離發(fā)熱元件。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)。 布線布線的原則如下:輸入、輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行,最好加線間地線, 以免發(fā)生反饋耦合。因此。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。 印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。必須用大面積銅箔時,最好用柵格狀,這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。電源線設(shè)計 根據(jù)印制線路板
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