- 相關(guān)推薦
電子電路的電磁兼容性設(shè)計(jì)
電子電路的電磁兼容性設(shè)計(jì)
摘 要：本文對(duì)電磁兼容防護(hù)性設(shè)計(jì)中的濾波技術(shù)和接地技術(shù)，做了較詳細(xì)的分析，并提出了電磁兼容性設(shè)計(jì)遵循的準(zhǔn)則。
關(guān)鍵詞：電磁兼容性;濾波;接地
1關(guān)于過濾器
1.1低通濾波器的設(shè)計(jì)
例如為接收機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)低通濾波器，使高于接收機(jī)工作頻率的干擾信號(hào)至少衰減30dB，接收機(jī)的工作頻率范圍為2MHz～30MHz，經(jīng)測(cè)定干擾信號(hào)的最低發(fā)射頻率為66MHz。
考慮到低通濾波器的截止頻率應(yīng)略大于30MHz，選取32MHz，而最低的干擾頻率為66MHz，相對(duì)的頻率變化倍數(shù)為2.06。
根據(jù)濾波器的衰減與頻率的關(guān)系，在66MHz處獲得30dB的衰減，應(yīng)采用5級(jí)濾波器，經(jīng)查巴特沃思濾波器1～20級(jí)元器件值，如圖1所示。
根據(jù)截止頻率c=32MHz，接收機(jī)的天線阻抗為72Ω，對(duì)元件參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算最后設(shè)計(jì)完成的低通濾波器如圖2所示。
1.2高通濾波器的設(shè)計(jì)
因此此類設(shè)備和上述的設(shè)備有一種對(duì)偶的特征，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候只要將上述的設(shè)備中的電容裝置變?yōu)殡姼醒b置，將電感裝置變?yōu)殡娙莸�，此時(shí)其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)即科技明確，其截至的頻率和上述的設(shè)備的是一樣的。
將原低通濾波器中的電感值的倒數(shù)值作為相應(yīng)高通濾波器的電容值，而低通濾波器中的電容值的倒數(shù)值作為高通濾波器的電感值。
1.3其它濾波設(shè)計(jì)
當(dāng)信號(hào)的頻率基本不變，可采用帶通濾波電路;干擾源的頻率基本不變時(shí)，可采用帶阻濾波電路;在電磁兼容濾波器中可使用一些特殊的電容器濾除干擾，如三端電容器，、饋通電容器、引線電容器、片狀電容器等。
2關(guān)于信號(hào)的接地問題
所謂的接地是體系之中的所有的電路設(shè)置公共參考電位點(diǎn)(或面)，它和安全接地采用低阻抗體必須與大地連接的形式是不一樣的。
它的連接對(duì)象是非常繁瑣的電路，所以其接地的樣式并不是完全的一樣的。
之所以設(shè)置接地，它的關(guān)鍵意義是為了防止電磁擾動(dòng)，所以要將兼容性當(dāng)成是參考的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
要綜合的分析接地體系的類型。
在繁瑣的體系之中，不但有高頻的亦有一些頻率較低的。
不但有強(qiáng)電的也有弱電的。
不但有多次活動(dòng)的裝置，同時(shí)還有一些非常靈敏的信號(hào)較弱的設(shè)備。
此類綜合化的體系，如果只是靠著接地來活動(dòng)的話，很顯然是無(wú)法合乎兼容新的規(guī)定的，所以要按照類型將信號(hào)等區(qū)分，將相同的電路組合而獲取接地體系。
其中四類法就是非常常用的一個(gè)措施，其是把全部的信號(hào)結(jié)合其自身的特點(diǎn)分成四個(gè)類型，然后按照類型開展接地活動(dòng)，此時(shí)得到四種不一樣的接地體系，分別使用不一樣的接地措施。
第一類是敏感信號(hào)和小信號(hào)“地”系統(tǒng)。
包括低電平電路、弱信號(hào)檢測(cè)電路、傳感器輸入電路、前級(jí)放大電路、混頻器等，因?yàn)槠潆娖讲桓�，而且信�?hào)的幅度非常低，會(huì)受到很大的擾動(dòng)，所以其地線要防止存在于別的電路里面。
第二類是不敏感信號(hào)和大信號(hào)電路的地線系統(tǒng)。
包括高電平電路、末級(jí)放大器、大功率電路等。
由于此類電路力的電流非常高，體系中的電流也很大，所以要和小信號(hào)的電路區(qū)分，要不然的話就會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的干擾，導(dǎo)致電路無(wú)法有序的活動(dòng)。
第三類是干擾源設(shè)備地系統(tǒng)，它包括電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器等。
因?yàn)榇祟愒诨顒?dòng)的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)火花或是沖擊電流之類的，一般會(huì)對(duì)電路形成非常大的擾動(dòng)，除了要使用必要的屏蔽隔離措施之外，還要保證地線和電路分隔。
第四類是金屬構(gòu)件地。
它包括機(jī)殼、底板、機(jī)門、面板等.為避免人身傷害以及其他的一些危險(xiǎn)事項(xiàng)的發(fā)生，要將機(jī)殼等合理的接地。
在設(shè)計(jì)中，按電路性質(zhì)分類接地的措施還包括數(shù)字信號(hào)地和模擬信號(hào)地分別設(shè)置、交流電源和直流電源的地分開等措施。
對(duì)于相同的電路，使用一樣的接地導(dǎo)線體系，然后結(jié)合其不一樣的接地措施等，一般可分成四類接地體系：?jiǎn)吸c(diǎn)接地系統(tǒng)、多點(diǎn)接地系統(tǒng)、混合接地系統(tǒng)、懸浮點(diǎn)接地系統(tǒng)。
3開展該項(xiàng)設(shè)計(jì)的時(shí)候要遵循的原則
3.1切斷電磁輻射進(jìn)入轉(zhuǎn)換器內(nèi)部產(chǎn)生互相干擾的通道，減少空間耦合。
3.2避免外在裝置帶來的擾動(dòng)，所有的脈沖調(diào)節(jié)信號(hào)，電磁場(chǎng)的變動(dòng)性要素等產(chǎn)生的負(fù)面意義，就要對(duì)那些有著較高的靈敏性的部件等使用屏蔽措施，比如：外殼屏蔽，電纜濾波和內(nèi)部的電纜屏蔽。
3.3積極的開展電路設(shè)計(jì)活動(dòng)，確保選取的設(shè)備和電路等是合理的，精準(zhǔn)的分析元件和電路的設(shè)置，制定識(shí)別和隔離臨界電路的措施以及采用抑制干擾的技術(shù)方案，盡量選擇高的工作信號(hào)電平，符合器件和電路的實(shí)際載荷能力，注意“接口”設(shè)計(jì)。
3.4采用高穩(wěn)定度的穩(wěn)壓電源，提高電源電壓靈敏度，減少因電源波動(dòng)所引起的線性誤差、增益誤差和調(diào)整誤差等，確保精度的穩(wěn)定可靠。
3.5正確接地與電路布局，考慮到不同頻率段干擾的特點(diǎn)和電路的種類接地點(diǎn)可選擇：浮動(dòng)接地，一點(diǎn)接地，多點(diǎn)接地;合理的電路布局應(yīng)該是：正確布置元器件的位置和方向;不同用途，不同電平的連接線，如輸入線與輸出線，弱電線與強(qiáng)電線要遠(yuǎn)離，更不能平行，高頻線要盡量短，傳輸線要加屏蔽，接地線要短而粗;對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的工作系統(tǒng)(既包括不同頻率的工作電路，也包括微電、弱電和強(qiáng)電的不同子系統(tǒng))，要合理布局。
在EMC設(shè)備中，對(duì)不同電路的地線應(yīng)分小信號(hào)、大信號(hào)，及繼電和功率電路分別設(shè)置，連同機(jī)殼的地線應(yīng)分三套或四套接地。
不管怎樣，該項(xiàng)設(shè)計(jì)是多樣化的，要高度的關(guān)注一個(gè)要素及要有非常高的針對(duì)性。
結(jié)語(yǔ)
通過上述的分析我們得知了一些兼容性設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容，除此之外還有許多的事項(xiàng)是要切實(shí)的分析的，提升兼容性，才可以確保其設(shè)計(jì)指標(biāo)合理，進(jìn)而才能夠提升產(chǎn)品自身的穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
[1]何琨.發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)檢修[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012.
[2](美)哈奇.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分析[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.
【電子電路的電磁兼容性設(shè)計(jì)】相關(guān)文章：
《電磁鐵電磁繼電器》教學(xué)方案設(shè)計(jì)10-08
電磁場(chǎng)與電磁波的學(xué)習(xí)心得09-15
電子電路CAD實(shí)習(xí)報(bào)告11-24
電磁鐵教案09-11
建筑論文：當(dāng)代建筑美學(xué)思維的兼容性問題探討10-05
高二新人教版物理電磁感應(yīng)現(xiàn)象教學(xué)設(shè)計(jì)方案10-08
電磁爐有輻射嗎03-15