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电子线路设计中电磁兼容设计分析

• 1.1电子线路设计准则
  电子线路设计者往往只考虑产品的功能，而没有将功能和电磁兼容性综合考虑，因此产品在完成其功能的同时，也产生了大量的功能性骚扰及其它骚扰。而且，不能满足敏感度要求。
  电子线路的电磁兼容性设计应从以下几方面考虑：

  1.1.1元件选择
  在大多数情况下，电路的基本元件满足电磁特性的程度将决定着功能单元和最后的设备满足电磁兼容性的程度。选择合适的电磁元件的主要准则包括带外特性和电路装配技术。因为是否能实现电磁兼容性往往是由远离基频的元件响应特性来决定的。而在许多情况下，电路装配又决定着带外响应（例如引线长度）和不同电路元件之间互相耦合的程度。具体规则是：
  ⑴在高频时，和引线型电容器相比，应优先进用引线电感小的穿心电容器或支座电容器来滤波。
  ⑵在必须使用引线式电容时，应考虑引线电感对滤波效率的影响。
  ⑶铝电解电容器可能发生几微秒的暂时性介质击穿，因而在纹波很大或有瞬变电压的电路里，应该使用固体电容器。
  ⑷使用寄生电感和电容量小的电阻器。片状电阻器可用于超高频段。
  ⑸大电感寄生电容大，为了提高低频部分的插损，不要使用单节滤波器，而应该使用若干小电感组成的多节滤波器。
  ⑹使用磁芯电感要注意饱和特性，特别要注意高电平脉冲会降低磁芯电感的电感量和在滤波器电路中的插损。
  ⑺尽量使用屏蔽的继电器并使屏蔽壳体接地。
  ⑻选用有效地屏蔽、隔离的输入变压器。
  ⑼用于敏感电路的电源变压器应该有电感单位静电屏蔽，屏蔽壳体和变压器壳体都应接地。
  ⑽设备内部的互连信号线必须使用屏蔽线电感厂家，以插件电感防它们之间的骚扰耦合。
  ⑾为使每个屏蔽体都与各自的插针相连，应选用插针一体成型电感足够多的插头座。

  1.1.2电设计
  每种单元都可以描述为接收一个输入信号、并对输入信号进行加工，然后在输出端输出加工过的信号。必须考虑在输入端可能存在的不希望有的信号电感器生产，也要考虑经过输入端之外的其它通路进入的无用信号。最好在输入点上处理这些无用信号。

  1.1.2.1电源
  设备电源的EMI耦合涉及对供电线上的传导发射（主电源谐波、差模或共模瞬变、无线电发射机的窄带信号）的敏感度和传导到供电线上的发射。在设备内电源广泛地同其它功能相连，一方面电源中产生的无用信号可以很容易地耦合到各功能单元中去，另一方面，一个单元中的无用信号可能通过电源的（公共阻抗）耦合到其它单元去。因此，从电磁兼容的观点出发首先要关心电源。
  ⑴在可能的条件下，单独为各功能单元供电。
  ⑵使用公共电源的所有电路尽可能彼此靠近。
  ⑶使用公共电源的所有电路必须互相兼容。
  ⑷应在交直流干线上使用电源滤波器，以防外部骚扰通过电源进入设备，防止开关瞬变和设备内部产生的其它信号进入初级电源。
  ⑸有效隔离电源的输入和输出线及滤波器的输入和输出线。
  ⑹对电源进行有效的电磁场屏蔽，特别是开关电源。
  ⑺开关电源会引起高频辐射和传导骚扰，但它又有排斥电力线瞬变的优点（典型调压器则不能）。
  ⑻整流二极管应工作在最低的电流密度上（与最大额定电流成正比）。
  ⑼对所有电路功能状态电源都应保持低输出阻抗，即使在射频范围，输出电容也应呈现低阻抗。
  ⑽保证稳压器有足够快的响应时间，以便抑制高频纹波和瞬变加载作用。
  ⑾为稳压二极管提供足够的射频旁路。
  ⑿合理屏蔽和小心地把高压电源同敏感电路隔离开。
  ⒀电源变压器应该是对称平衡的，而不应该是功率配平的。
  ⒁对于变压器所用铁芯材料应取其饱和磁感应强度Bm的下限值。无论什么情况下必须保证不使铁芯驱动到饱和状态。
  ⒂变压器铁芯结构应优选D型和C型，E型最次之。
  ⒃用静电屏蔽的电源变压器抑制电源线上的共模骚扰，多重屏蔽隔离变压器（超隔）有更好的性能。

  1.1.2.2控制单元
  ⑴控制单元和设备主体往往离得较远，因此必须正确运用接地和屏蔽方法，防止构成地环路和耦合无用信号。
  ⑵控制单元内主要的无用信号源是那些能突然断开控制信号通道的元件。如开关、继电器、可控硅整流器、开关二极管等。

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