產(chǎn)品開發(fā)過程中的EMC設(shè)計(jì)

　I/O口電路的設(shè)計(jì)同樣受到PCB布局及接地設(shè)計(jì)的影響。如圖4(1)的端口防護(hù)器件的接地和后端被保護(hù)IC的地進(jìn)行共地設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)一旦瞬態(tài)脈沖被鉗位卸放到地上面，由于這個(gè)地同時(shí)也是IC的參考地，很容易導(dǎo)致IC地電位抬高而出現(xiàn)異常;改善方案主要有兩種：如果系統(tǒng)是兩線制設(shè)備(無地線)系統(tǒng)外殼也是非金屬材質(zhì)，此地線設(shè)計(jì)也必須將IC的參考地和防護(hù)器件的地分開，不能共用在一起，但是由于此系統(tǒng)屬于無地線系統(tǒng)，可以采用這兩個(gè)部分分別鋪設(shè)不同的接地區(qū)域，然后使用Y電容將兩個(gè)區(qū)域的地線連接在一起。另外一種是系統(tǒng)有設(shè)計(jì)地線或者外殼屬于金屬外殼，這種情況就可以將防護(hù)器件的接地直接連到外殼地或者通過Y電容連接到外殼地，但是一定要和IC的參考地分開。

　　上面提到的PCB走線的設(shè)計(jì)導(dǎo)致防護(hù)電路失效的問題，通過圖5就可以看到端口設(shè)計(jì)了TVS管防護(hù)ESD，但是如果布線按照?qǐng)D5(1)這樣走線，極易導(dǎo)致IC損壞，但是TVS管還沒有動(dòng)作的，主要是由于現(xiàn)有的ESD或者EFT都是高頻干擾，走線阻抗常大，所以對(duì)于端口的防護(hù)電路設(shè)計(jì)一定要遵守靠近端口的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)PCB。

2.3 EMI電路設(shè)計(jì)

　　金升陽電源在電磁干擾方面內(nèi)部增加了濾波電路、屏蔽措施等，保證符合承諾的各項(xiàng)指標(biāo)要求，但是電源在應(yīng)用方面還是難免出現(xiàn)電磁干擾超標(biāo)的問題;此時(shí)，很多設(shè)計(jì)工程師都會(huì)認(rèn)為問題的根源在于電源，這種其實(shí)是有誤區(qū)，因?yàn)殡姶鸥蓴_傳導(dǎo)騷擾測(cè)試項(xiàng)目，主要是針對(duì)電源端口，那么電源端口就成了其傳輸路逕，所有的電磁干擾都會(huì)經(jīng)過電源端口到達(dá)被測(cè)設(shè)備，測(cè)試設(shè)備測(cè)試到的電磁干擾除了來自電源本身外，主要還包括整機(jī)中的其他部分產(chǎn)生的電磁干擾，以及設(shè)備內(nèi)部寄生參數(shù)的諧振產(chǎn)生的電磁干擾。電源內(nèi)部的濾波器無法對(duì)這類電磁干擾進(jìn)行抑制，這些電磁干擾就通過電源端口耦合到測(cè)試設(shè)備。為了應(yīng)對(duì)千差萬別的應(yīng)用環(huán)境，電源廠家設(shè)計(jì)濾波器時(shí)，除了抑制電源內(nèi)部干擾，還會(huì)考慮到濾波器衰減特性及頻譜特性，盡量預(yù)留最大的設(shè)計(jì)余量。那么這就要求整機(jī)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)電源前端時(shí)候，一定要按照電源廠家推薦的應(yīng)用電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如：LH15產(chǎn)品應(yīng)用過程中出現(xiàn)EMI超標(biāo)問題(見圖6)。

　　圖6為金升陽電源LH15-13B05傳導(dǎo)騷擾測(cè)試結(jié)果，此結(jié)果符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求，而且余量非常充分。

　　圖7為金升陽電源LH15-13B05的電源應(yīng)用到某品牌產(chǎn)品上面后，整機(jī)測(cè)試傳導(dǎo)騷擾結(jié)果，此結(jié)果無法符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求，甚至連CLASS A都無法滿足要求，更不用說設(shè)計(jì)余量。

　　所以電源即使內(nèi)部電磁干擾設(shè)計(jì)等級(jí)再高，在應(yīng)用過程中一定要留應(yīng)用部分，具體參數(shù)可參考具體產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的規(guī)格書。

3 結(jié)語

　　整機(jī)電磁兼容設(shè)計(jì)其實(shí)是一個(gè)系統(tǒng)性工程，任何一個(gè)點(diǎn)設(shè)計(jì)不到位都可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)失敗，甚至?xí)冻龀林氐某杀敬鷥r(jià)。目前，行業(yè)內(nèi)對(duì)于這方面的設(shè)計(jì)失敗原因局限于電源方面，而忽視PCB設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及接地設(shè)計(jì)等方面。有效解決EMC問題，需要在設(shè)計(jì)初期就充分評(píng)審指標(biāo)定位、應(yīng)用環(huán)境;在設(shè)計(jì)過程中充分評(píng)審電路圖設(shè)計(jì)、原材料選型、PCB繪制、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝安裝等各方面，不斷地優(yōu)化開發(fā)流程，實(shí)現(xiàn)在開發(fā)過程中考量所有問題。

參考文獻(xiàn)：

　　[1]IEC 61000-6-2-2005 通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境的抗擾度標(biāo)準(zhǔn)

　　[2]IEC 61000-6-4-2007 通用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)環(huán)境發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)

　　[3]IEC 61000-4-2-2006靜電放電抗擾度試驗(yàn)

　　[4]IEC 61000-4-4-2008 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)