EMC trainning杂谈

EMC:
中国了解EMC从认证入手。买到欧盟要强制符合EMC标准，上升到法律标准。中国有3C 标准，但在很多行业不是强制性的
。大学很少搞EMC，以前。
EMC产生的原因？产生问题，所以要解决问题，所以产生EMC。
EMC是解决电应力的一部分问题。
EMI就是你对别人的影响。包括CD RD 
EMS别人不能干扰到我。包括静电  脉冲群 浪涌 雷击。变频器启动产生浪涌。火车接地，地很脏，有浪涌，阻尼震荡（铁标没有，但是电力行业要有），工频干扰，甚至IEC没有规定的磁场脉冲。
比如20V/M的是试验，产生压差，压差不能干扰到正常信号工作，比如3.3V等。
正常来讲，国际标准是最低的标准，IEC的标准很低，国家标准更高，行业次之，企业标准最高。但是现状并不如此。
以后慢慢会步入正轨。
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什么叫做静电？就是电荷的积累。产生方法就是电荷的分离。选择器件要关注静电指标。手册上有人体模式、机器模式等模式。不同的模式下静电压是不一样的。
LED灯的静电指标，红光和绿光只有1KV左右，蓝光和白光300V。二极管、三极管静电等级都不高，半导体器件、高速的、模拟的都不高，这些都是在板内，一般都打不到。我们只会在接口上加上防护，内部不加防护。3000V静电人感觉不到，5000V能轻微感觉，10000V能像脱毛衣那种。 MOS管，一摸死。
静电时间很短，一个尖的脉冲，电流可达到30A，静电要做4中试验，接触、空气放电，垂直耦合和水平耦合（主要为了时间和频率）。静电把器件打坏几率占10%。大部分情况是干扰了设备，一种静场辐射，说白了是产生串扰，静电是射频波。上升沿0.7，差不多是500M. 高压击穿、电流（容）烧毁、电磁场干扰是静电的三大危害。接口的防护器件能防住前两种。


现在的书一大抄，，没什么可看的。


防护器件有六个参数，功率、击穿电压、千位电压、通流量、最大容许工作电压、节电容。结电容影响上升沿。比如485的并联。在实验室比如3个节点好用，但是20个节点不好用。115200，最大允许20pf。
节点电容的累加为例也很大。
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很多EMC跟结构有关，如板卡连接。


有接地系统、伏第系统啥的，所以前是接地系统，现在改为伏地系统。
EMC一定要提前搞。设计完事了再考虑EMC，估计只能推到重来了。
背板一定要有很多地。因为地是回流。否则有环流，环流是天线，环流不应超过220cm2.


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首先将EMC的测试项：
ESD/EFT/SURGE比较容易出问题。
DIP验证电源相关。
想过EMC，找个下雨天，很容易过。也就是湿度很重要。


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关于传导发射测试CE。
是说噪声产生电压。


接收机的56-75DBVF 铁标里面。也就是大概1mv。
电源EMI滤波器共模，然后电容XY电电容，形成π连接。
传导就是电感和XY电容的分压，共模差莫。
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RE辐射发射测试
EMI测试系统就是频谱分析仪，原理上。
有个横纵坐标图，纵轴电场强单位V/M,47.低频一般是续流噪声，中频加磁珠，高频去耦。
SSN超标几个DB,要把线缆收在一起。比如弄成双绞。
毛刺说明抗干扰差，辐射大。
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CS一般不容易出问题。
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RS是给个场强20V/M的场强。


PCB布板子重要的一个原则要把回流做好。每个信号弄好。


民用产品要求更高。
做静电浪涌，达到性能判据A是很难的。比如通信过程中通信不丢包，往往是不可能的。


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ESD：
静电枪里面是个什么玩意？每个厂家的静电枪电路可能不一样，但是基本原理一样。
先对电容充电，然后通过开关连接放电。说白了就是IEC的静电模型。 电容是150pf，电阻是330欧姆。
峰值电压VPP，还有个IPP是3.75A/KV。这个是标准，人心脏流过20ms的电流，会丧失运动能力，芯片比人体要脆弱的多。人能抗住几万伏。 心脏病人，静电容易出事故。所以医疗要求更高。
现实生活当中的都是人体模式，占比例很高85%。
机器模式是生产当中产生，占10%.


iec的模式是个折中模式，比较经济。但是和现实有差距。静电枪8KV，但是实际未必能抗住。
单个器件的8KV是扛不住IEC的8KV。一般差个5-6倍。这两个标准是不一样的。


静电失效有高压击穿。人接触器件，达到1mm就会形成空气放电。


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结构防护设计


采用伏地系统。由于我们加了个电容，只能算作半伏地系统。
EMC的项是有矛盾的。这个电容，开始先不要焊，但要预留，这个电容有害，但是有作用有传导作用，这个电容叫做Y电容。一般加个1M以上的大电阻。
110V转5V是有问题的，降压不要超过10倍，输入输出是占空比，占空比高了，不稳定。


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接口防护设计：双向器件往往是对称的，除了少数。


聚合物ESD抑制器用于高频，比如上G的，如以太网，3.0USB。
串个1K的电阻，防静电的作用。效果比TVS管更好，并联有缠压。串联没有所以效果更好。


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防静电，一定不能有T行走线。


压敏电阻必须加保险丝，从安规角度讲。


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防干扰，首先保证RESET，然后要保证时钟，然后是高频信号。
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磁珠实质上是个可变电阻，低频电阻很小，高频才变大。磁环是个电阻，把高频转化成热量。电阻是散热。
磁环有低频 高频之分。
单板上最大的噪声是SSN噪声，首先要去耦。
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接地的方法：


PGND单板靠在板子边上。


模拟地和数字地最好不分。


很多东西都可以算出来，但是就是共模电压没法子算。
铝壳铁壳防电场 不防磁场。散热孔孔径最大小于6mm。
旋转开关最好开圆孔开小孔。
DB9已经要加黑色弹簧垫。DB9工控常用形成360.