EMC经典问答85问(47-49问)

47、请问什么是磁珠,有什么用途?磁珠连接、电感连接或者 0 欧姆电阻连接又是什么 ?
答:磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。
磁珠是用来吸收超高频信号,象一些 RF 电路,PLL,振荡电路,含超高频存储器电路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在 LC 振荡电路,中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过错 50MHZ。磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构(电路)中的 RF 噪声,RF 能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频 RF 能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射(EMI)。要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色(衰减器),该器件允许直流信号通过,
而滤除交流信号。通常高频信号为 30MHz 以上,然而,低频信号也会受到片式磁珠的影响。

要正确的选择磁珠,必须注意以下几点:
1、不需要的信号的频率范围为多少;
2、噪声源是谁;
3、需要多大的噪声衰减;
4、环境条件是什么(温度,直流电压,结构强度);
5、电路和负载阻抗是多少;
6、是否有空间在 PCB 板上放置磁珠;
前三条通过观察厂家提供的阻抗频率曲线就可以判断。在阻抗曲线中三条曲线都非常重要,即电阻,感抗和总阻抗。总阻抗通过 ZR22πfL()2+:=fL 来描述。通过这一曲线,选择在希望衰减噪声的频率范围内具有最大阻抗而在低频和直流下信号衰减尽量小的磁珠型号。 片式磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会受到影响,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,磁珠的阻抗都会受到不利的影响。 使用片式磁珠和片式电感的原因: 是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的 EMI 噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。


48、刚才是做硬件设计的工作。请教各位怎么样确定消除导线间串扰得电容容值。
答:在 PCB 布线时应该注意不要有太长的平行走线,尤其是高速或高摆幅信号。如果无法避免,其间保持足够的距离或者添加地线隔离。受体积限制和抗干扰要求高的部位可用金属屏蔽合隔离。


49、在实际做产品的时候发现了一个很头疼的问题。将开发的样机放在某个干扰很厉害的车上的时候,为了解决续流的问题,讲一个小电瓶并接在汽车的电源上(加了一个二极管防止小电瓶的电压被拉跨。 )但是发现一旦与汽车的打铁地线一连接,终端就会被干扰。有好的建议吗?
答:这是很明显的 EMC 问题,车上电火花干扰,导致你的终端设备被干扰,这个干扰可能是辐射,也可能是传导到你的终端。
这个问题很多种原因:
1、接地问题,你的终端主板上地线的走线问题,布铜的情况
2、外壳的屏蔽问题,做好是金属外壳,将不是金属部分外壳用锡箔封上,可以一试
3、线路板的布局,电源部分和 CPU 部分尽量分开,电源部分走线要尽量粗,尽量短,布线规则很重要
4、线路板的层数比较重要,一般汽车上电子产品主板最好是至少 4 层板,两层板抗干扰可能较差
5、加磁环,你可以考虑在做试验时在电源线上套上磁环
当然可能还有很多别的解决方法,具体情况可能不一样,希望对你能够有所帮助

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