電子工程師不可不知的解決EMI傳導干擾8大方法
對策一:盡量減少每個回路的有效面積
圖1 回路電流產(chǎn)生的傳導干擾
傳導干擾分差模干擾DI和共模干擾CI兩種。先來看看傳導干擾是怎么產(chǎn)生的。如圖1所示,回路電流產(chǎn)生傳導干擾。這里面有好幾個回路電流,我們可以把每個回路都看成是一個感應線圈,或變壓器線圈的初、次級,當某個回路中有電流流過時,另外一個回路中就會產(chǎn)生感應電動勢,從而產(chǎn)生干擾。減少干擾的最有效方法就是盡量減少每個回路的有效面積。
對策二:屏蔽、減小各電流回路面積及帶電導體的面積和長度
圖 屏蔽、減小各電流回路面積及帶電導體的面積和長度
如圖2 所示,e1、e2、e3、e4為磁場對回路感應產(chǎn)生的差模干擾信號;e5、e6、e7、e8為磁場對地回路感應產(chǎn)生的共模干擾信號。共模信號的一端是整個線路板,另一端是大地。線路板中的公共端不能算為接地,不要把公共端與外殼相接,除非機殼接大地,否則,公共端與外殼相接,會增大輻射天線的有效面積,共模輻射干擾更嚴重。降低輻射干擾的方法,一個是屏蔽,另一個是減小各個電流回路的面積(磁場干擾),和帶電導體的面積及長度(電場干擾)。
對策三:對變壓器進行磁屏蔽、盡量減少每個電流回路的有效面積
圖3 變壓器漏磁對回路產(chǎn)生的電磁感應
如圖3所示,在所有電磁感應干擾之中,變壓器漏感產(chǎn)生的干擾是最嚴重的。如果把變壓器的漏感看成是變壓器感應線圈的初級,則其它回路都可以看成是變壓器的次級,因此,在變壓器周圍的回路中,都會被感應產(chǎn)生干擾信號。減少干擾的方法,一方面是對變壓器進行磁屏蔽,另一方面是盡量減少每個電流回路的有效面積。
對策四:用銅箔對變壓器進行屏蔽
圖4 減少線路中的EMI
如圖4所示,對變壓器屏蔽,主要是減小變壓器漏感磁通對周圍電路產(chǎn)生電磁感應干擾,以及對外產(chǎn)生電磁輻射干擾。從原理上來說,非導磁材料對漏磁通是起不到直接屏蔽作用的,但銅箔是良導體,交變漏磁通穿過銅箔的時候會產(chǎn)生渦流,而渦流產(chǎn)生的磁場方向正好與漏磁通的方向相反,部分漏磁通就可以被抵消,因此,銅箔對磁通也可以起到很好的屏蔽作用。
對策五:采用雙線傳輸和阻抗匹配
圖5 減少線路中的EMI
如圖5所示,兩根相鄰的導線,如果電流大小相等,電流方向相反,則它們產(chǎn)生的磁力線可以互相抵消。對于干擾比較嚴重或比較容易被干擾的電路,盡量采用雙線傳輸信號,不要利用公共地來傳輸信號,公共地電流越小干擾越小。當導線的長度等于或大于四分之一波長時,傳輸信號的線路一定要考慮阻抗匹配,不匹配的傳輸線會產(chǎn)生駐波,并對周圍電路產(chǎn)生很強的輻射干擾。
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