淺談電磁兼容設計

【摘要】從電磁兼容的產生機制分析和總結了系統級及設備級的EMC問題解決方式。

【關鍵詞】EMCEMIEMS電磁兼容設計PCB設計EMC認證

EMC（Electro Magnetic Compatibility）是涉及多種學科的綜合性科學，對電子行業來說，這種技術的目的在于使設備或系統在共同的電磁環境中，既不受電磁環境的影響能夠正常工作，也不會給環境帶來嚴重電磁污染，而影響其他設備或系統的正常工作。對電子設備而言，主要問題是EMI和EMS。

一、EMC的問題分類及主要指標

所有EMC問題的產生和解決，都離不開下面的三個方面：

靜電放電（ESD）針對整個設備，可能有傳導和輻射兩種方式；

電快速瞬變脈沖群（EFT）針對電源和信號接口

浪涌（SURGE）針對電源和信號接口

射頻傳導敏感度（CS）針對電源和信號接口

輻射敏感度（RS）針對整個設備

電壓跌落（DIP）針對AC電源口

二、EMC問題的一般分析解決方法

解決EMC問題的時機的最佳時機是在產品設計階段，在設計產品設計階段就考慮EMC設計，成本最低，也最容易。

EMC問題可分為系統級EMC和設備級問題。

（1）確認被干擾對象，估計干擾門限；

（2）確認干擾源，估計干擾電平大小；

（3）確認干擾耦合機制、耦合途徑；

（4）確定干擾余量（一般為6dB）；

（5）提出解決方案；

（6）用實驗確認結果。

（2）抑制傳導類耦合的基本方法

濾波———多用低通濾波器，有時也會用到帶通或帶阻濾波器，濾波電路有多種形式，有LC濾波器、PI型濾波器等，應注意濾波器參數設計與要濾除干擾信號的關系，有各種成品EMI濾波器可以選購；

隔離———在數字電路中，可以用光電隔離器件進行隔離；模擬電路可用變壓器隔離，來阻斷或減少電磁騷擾的傳導；

去耦———通常用去耦電容器，其本質還是濾波。

（3）抑制電場耦合的基本方法

接地主要原則：給信號提供最低阻抗的回路；使電源和信號回路面積最小；使各電路間的公共阻抗最小；一般不主張分地，必要時可分數字地與模擬地、保護地與工作地；最終單點匯接大地。

接地的主要方式：串聯單點接地；并聯單點接地；并聯多點接地；混合接地

（1）設備公共接地母線的安排與設計；（2）設備各功能模塊（子架）的位置分布，合理的布局可避免模塊間的相互干擾；（3）設備對外接口的位置安排；（4）設備電源的布局和走線要求；（5）設備內部模塊間連線布局和走線要求。

四、小結

EMC問題，在各種電子產品中都存在。產品的EMC性能的實現涉及產品的每一個環節，其中開發階段的EMC設計尤為重要，只有認真作好EMC設計，才能以最佳的費/效比解決好產品EMC問題。