EMC 设计要点

##EMC 设计要点
阅读《EMC电磁兼容 设计与测试案列分析》，在PCB设计中应当注意的要点。

原理

• 当设备和导线的长度比波长短时，主要问题是传导干扰，当他们的尺寸比波长长的时候，主要问题是辐射干扰。
• 150KHZ-30MHZ对应的波长是2000m~10m。
• 瞬态干扰包含各类电快速脉冲瞬变，各类浪涌，静电放电。
• 辐射发射测试：本质是测试产品中两种等效天线所产生的辐射信号，一种是环路天线）（差模辐射），另一种是单极天线（公模辐射）。
• 传导骚扰测试：电缆上共模电流大小的测试。
• ESD测试：一个瞬态共模电流流过设备，检测其是否会干扰正常设备。
• 辐射抗扰度测试：设备内部是否有电流环路，容易受到外界电磁波的干扰。
• 共模传导性抗扰度：以共模电流的形式给设备注入各种干扰。
• 差模传导性抗扰度：以差模电压的形式给设备注入各种干扰。
• 辐射形成的两个基本要素是驱动源和天线。

测试

• EMC设计主要是屏蔽设计，接地设计，滤波设计。
• 设备的缝隙可以使用导电橡胶，金属丝网，螺旋管，指形簧片，导电布衬等来弥补。
• 接地方式有三种，真正接地，隔离和浮地。
• 屏蔽系统的辐射发射一般与电源（小于230MHz），信号电缆，结构屏蔽泄露三个方面有关。
• 设备应避免悬空金属件的存在。
• 开关电源开关管的开关可能会引起传导辐射。
• 防止静电干扰的办法是将静电干扰直接耦合到地。
• 绝缘漆很容易引起电连续性不好。
• 磁珠可能会在EFT,静电测试当中，引起设备不同部位电压差，可能会干扰模拟电路的采集。

设计

• 晶振设计需要底部屏蔽，尽可能的避免交叉走线，远离端口。
• 不用引脚应当接地。
• PCB工作地和金属外壳的连接点首选应在产品的IO附近。
• PCB工作地与仅为外壳通过电容互连的时候，电容值一般为1~10nF。
• 防护电路应当优先于滤波电路。
• Y电容的值不能大于10nF，否则会造成漏电。
• 使用气体放电管的时候需要考虑其续流遮蔽电压。
• 压敏电阻的结电容较大，不适合用于高频电路。
• PTC,气体放电管的失效模型是开路，TVS,压敏电阻的失效模型是短路，
• 由于TVS,压敏电阻，气体放电管的响应时间不同，可以考虑使用电感来适配不同的生效时间。
• 由于TVS,压敏电阻，气体放电管的动作后的残压不同，可以使用电阻来匹配电压差，避免烧坏残压低的设备而残压高的设备却没动作。
• R+TVS的防护电路，一定要注意R的耗散功率取值。
• 隔离的数字地和模拟地可以使用电容耦合。
• 软件上的工作周期可能带来电磁辐射问题，而频率抖动可以解决部分电磁辐射问题。