丨EMC(電磁兼容)是什么

EMC(電磁兼容)一直是電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)中的難題。EMS是指設(shè)備在電磁環(huán)境中可以正常工作并且不對其它的設(shè)備造成干擾。

EMS可以分為兩部分，一個是EMI(電磁干擾)，一個是EMS(電磁敏感度)。EMI是設(shè)備本身對于其他設(shè)備的攻擊性，而EMS是設(shè)備本身對于其它設(shè)備抗干擾的能力。

丨EMC測試結(jié)果的評價

A級：實(shí)驗(yàn)中技術(shù)性能指標(biāo)正常;

B級：試驗(yàn)中性能暫時降低，功能不喪失，實(shí)驗(yàn)后能自行恢復(fù);

C級：功能允許喪失，但能自恢復(fù)，或操作者干預(yù)后能恢復(fù);

R級：除保護(hù)元件外，不允許出現(xiàn)因設(shè)備(元件)或軟件損壞數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復(fù)的功能喪失或性能降低。

丨EMC整改

防止EMC可以從兩方面下手，一是電路設(shè)計(jì)，二是PCB設(shè)計(jì)。

電路設(shè)計(jì)防止EMC，我們要先認(rèn)識一個詞，浪涌。

浪涌是指瞬間出現(xiàn)超過穩(wěn)定值的峰值，它包括浪涌電壓和浪涌電流。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅幾百萬分之一秒時間的一種劇烈脈沖。

電路中瞬態(tài)干擾是指電路中出現(xiàn)的浪涌電壓和浪涌電流等等瞬間干擾信號，其特點(diǎn)是作用時間極短，但是電壓幅度高，能量大。很容易擊穿電路，造成破環(huán)，因此必須采用抑制措施。

一半使用TVS管等電磁兼容元件。電磁兼容性元件是解決干擾電磁干擾發(fā)射和電磁敏感度問題的關(guān)鍵。

常見的電磁兼容元件有以下幾種

1.磁珠

磁珠是一種廉價，易用，濾除高頻噪聲的元件。它等效于一個電阻和電感并聯(lián)，電阻值和電感值隨信號的頻率發(fā)生變化。磁珠在低頻是呈現(xiàn)低阻抗，高頻是呈現(xiàn)高阻抗。

選擇磁珠時要注意以下幾個參數(shù)，直流電阻，額定電流，電阻頻率特性，感抗頻率特性。

2.共模電感

也叫共模扼流圈，常用于電腦的開關(guān)電源中過濾共模的電磁干擾信號。在板卡設(shè)計(jì)中，共模電感也是起EMI濾波的作用，用于抑制高速信號線產(chǎn)生的電磁波向外輻射發(fā)射。

共模電感主要參數(shù)有，阻抗值(共模和差模時阻值)，直流電阻，直流電流。

共模電感常用于各種高速接口(USB，DDR，485，CAN)。電源接口共模電感主要用于AC電源，DC電源接口。

3.TVS是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件

當(dāng)TVS二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時，它能以10的負(fù)12次方秒量級的速度，將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個預(yù)定值，有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件，免受各種浪涌脈沖的損壞。它具有響應(yīng)速度快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差小、箝位電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

選型TVS要注意以下參數(shù)

1、反向截止電壓 VRWM 與反向漏電流 IR：反向截止電壓 VRWM 表示 TVS 管 不導(dǎo)通的最高電壓，在這個電壓下只有很小的反向漏電流 IR。

2、擊穿電壓 VBR：TVS 管通過規(guī)定的測試電流時的電壓，這是表示 TVS 管導(dǎo) 通的標(biāo)志電壓，還有其他就不一一說了。

丨PCB防止EMC主要有以下的幾種方式

a、布局

電源模塊，高頻信號，電感線圈都是容易產(chǎn)生EMC的模塊，要注意好不要互相影響。電源一般要在板邊，高頻信號遠(yuǎn)離容易被影響的元件，用GND隔離好，電感線不可以和其他敏感線交叉，最好是下面只有GND線。

b、分層

在多層高速板中，一般有信號層、電源層、GND層。電源層和GND層在布線時候要求減少切割，盡量保持銅皮的完整性。元器件下面要有一個GND層，還有高速信號，高頻信號，時鐘信號等等關(guān)鍵信號要有地平面作為參考。

c、布線

3W原則、差分對線等長，靠近走、高速或敏感線不能跨分割區(qū)。

d、接地

同類電路單獨(dú)分布地，在單板上單點(diǎn)相連。

e、布線

信號線走線短，不同類信號線走線寬度有區(qū)別，過孔少，無環(huán)路，回路面積小，無線頭。有延時要求的走線，其長度符合要求。

無直角，對關(guān)鍵信號線優(yōu)先采用圓弧倒角，相鄰層信號走線互相垂直或相鄰層的關(guān)鍵信號平行布線≤1000MIL。

審核編輯：湯梓紅