中文字幕日韩一区二区不卡,亚洲av永久无码精品天堂动漫,亚洲av无码国产精品麻豆天美,最新版天堂中文在线,中文字幕视频在线看

a&s專業(yè)的自動化&安全生態(tài)服務(wù)平臺
公眾號
安全自動化

安全自動化

安防知識網(wǎng)

安防知識網(wǎng)

手機站
手機站

手機站

大安防供需平臺
大安防供需平臺

大安防供需平臺

資訊頻道橫幅A1
首頁 > 資訊 > 正文

安全技術(shù)防范系統(tǒng)電子設(shè)備的EMC設(shè)計

在現(xiàn)代信息化社會,電子設(shè)備的數(shù)量越來越多,為使它及其周邊設(shè)備安全可靠地工作,必須使它們達到EMC(電磁兼容性)。本文從介紹EMC的重要性、含義與發(fā)展以及安防電子設(shè)備的EMC現(xiàn)狀入手,重點介紹安全技術(shù)防范系統(tǒng)電子設(shè)備的EMC設(shè)計的內(nèi)容與要點、方法與步驟、分析與預(yù)測等,以使安防設(shè)備能充分地滿足現(xiàn)代社會的需要。\r\n
資訊頻道文章B

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,計算機已朝著高速度、高靈敏度、高集成和多功能方向發(fā)展,而高速和高集成會使系統(tǒng)的輻射加重,低壓和高靈敏度會使系統(tǒng)的抗干擾程度降低。因此,電磁環(huán)境的干擾和系統(tǒng)內(nèi)部的相互竄擾,嚴重地威脅著計算機和電子設(shè)備的工作的穩(wěn)定性和可靠性。如計算機出現(xiàn)的死機與電子設(shè)備(如通訊設(shè)備)及自控儀表的工作失靈與誤動作就是例證。

上述簡單的實例,都是常見的、在同一電磁環(huán)境中的電子設(shè)備相互造成干擾而不能正常工作的現(xiàn)象,也是我們安防系統(tǒng)造成電子設(shè)備有時出現(xiàn)的設(shè)備失靈與死機的故障現(xiàn)象的原因。要解決這些問題,即如何在同一電磁環(huán)境下,使各種電子設(shè)備與系統(tǒng)都能互不干擾地正常穩(wěn)定地工作,即達到一種互相兼容的狀態(tài),這就是我們所要研究的安全技術(shù)防范系統(tǒng)電子設(shè)備的電磁兼容性。

電磁兼容性的含義及其發(fā)展
電磁兼容性的含義
電磁兼容性的英文名稱為Electro-Magnetic Compatibility,簡稱EMC。對于EMC這一概念,作為一門學(xué)科可譯為“電磁兼容”,如作為一個設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容能力,可稱為“電磁兼容性”。由于現(xiàn)今社會的電磁干擾源的大量存在,因而電磁干擾現(xiàn)象會經(jīng)常發(fā)生。如果在一個系統(tǒng)中,各種用電設(shè)備均能和諧正常地工作,而不相互發(fā)生電磁干擾造成性能降低和損壞的話,就可稱這個系統(tǒng)中的用電設(shè)備是相互兼容的。因此,為使系統(tǒng)達到電磁兼容,必須以系統(tǒng)的電磁環(huán)境為依據(jù),要求每個用電設(shè)備不產(chǎn)生超過一定限度的電磁發(fā)射,并具有一定的抗干擾能力。只有對每一個電子設(shè)備作這兩方面的約束,才能保證系統(tǒng)達到完全兼容。

所以,國家軍用標準GJB72-85“電磁兼容干擾和電磁兼容性名詞術(shù)語”第5.10條對電磁兼容性含義作出了科學(xué)而完整的定義:“設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))在共同的電磁環(huán)境中,能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài),即該設(shè)備不會由于受到處于同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的性能降級;它也不會使同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備(分系統(tǒng)、系統(tǒng))因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的性能降級,這種共存狀態(tài)就被稱為是電磁兼容性(EMC)”。

在中國,對EMC的理論和技術(shù)的研究起步較晚,到80年代之后才組織系統(tǒng)地研究,并陸續(xù)頒布了一些EMC設(shè)計要求、測試方法等國家級和行業(yè)級的EMC標準,但具體的設(shè)計規(guī)范仍很缺乏。

自90年代以后,隨著國民經(jīng)濟和高科技產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,在航空、航天、通訊、電子等部門,EMC受到格外的重視。但由于我們在長期的工作中的組織管理沒有投入足夠的人力物力做深入的研究,使得有些經(jīng)驗不能很好地積累、提高和推廣,形成不了設(shè)計規(guī)范,EMC設(shè)計多是在低水平上的重復(fù)。

近幾年來,我國在EMC方面已有了長足的進展,中國電子學(xué)會也成立了電磁兼容分會,到2005年已召開了第15次全國電磁兼容學(xué)術(shù)交流會,并開展了國際間的EMC交流與展覽,開設(shè)了中國電磁兼容網(wǎng)(WWW.EMCchina.org),并開辦了EMC測試工程師培訓(xùn)班,大大地推進了國內(nèi)的EMC工作。[nextpage]

安防系統(tǒng)電子設(shè)備的電磁兼容性現(xiàn)狀
安全技術(shù)防范系統(tǒng)通常由前端設(shè)備、傳輸信號設(shè)備、控制設(shè)備與終端設(shè)備組成。而組成系統(tǒng)的各個部分幾乎都離不開電子器件或電子設(shè)備,因此不能忽視電磁兼容性問題。安防系統(tǒng)的電子設(shè)備與其它常規(guī)的電子設(shè)備相比,又常常被認為具有較高的重要地位,所以安防電子設(shè)備的生產(chǎn)與研發(fā)設(shè)計,常常忽視自身對外界產(chǎn)生的電磁騷擾性,僅注意自身的電磁抗擾性。就是在電磁抗擾性方面,雖然采用GB/T17626-1998電磁兼容性抗擾性試驗方法的系列標準,而電子設(shè)備的制造商為了使產(chǎn)品能夠順利通過抗擾性試驗,往往將實驗的嚴酷等級確定為較低的級別。雖然產(chǎn)品的抗擾性試驗?zāi)茼樌ㄟ^,但卻給安防系統(tǒng)留下了安全隱患。

在電磁騷擾性方面,安防系統(tǒng)的電子器件或電子設(shè)備很少進行電磁騷擾性方面的測試試驗,尤其是電磁輻射騷擾性方面的測試試驗。當前我國已將電磁兼容與環(huán)境保護融為一體,正在努力營造一個清凈的電磁環(huán)境,要求電子器件與電子設(shè)備必須滿足電磁兼容性,并己列入國家強制執(zhí)行的范疇。因此,安防系統(tǒng)的電子設(shè)備的這種狀況必須盡快改變。

2004年,國家建設(shè)部與國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了GB 50348“安全防范工程技術(shù)規(guī)范”,并自2004年12月1日開始實施。在這部規(guī)范中,在安防工程的設(shè)計方面首次提出了安全性與電磁兼容性的設(shè)計要求。但遺憾的是,整部規(guī)范中仍然只注重了電磁抗擾性方面的技術(shù)要求,而沒有涉及到電磁騷擾性方面的技術(shù)要求。

安全技術(shù)防范系統(tǒng)的電磁兼容性,一方面是安全技術(shù)防范系統(tǒng)工程的電磁兼容性,另一方面是工程中所使用的電子器件或電子設(shè)備的電磁兼容性。而電子器件或電子設(shè)備的電磁兼容性,是保障整個安全技術(shù)防范系統(tǒng)工程的電磁兼容性的必要條件。目前,安全技術(shù)防范系統(tǒng)的電子器件或電子設(shè)備,在電磁抗擾性方面基本上能滿足EMC的要求,但在電磁騷擾性方面未達到EMC的要求。在參考文獻53中,作者將視頻監(jiān)控主機和可視對講主機分別作了電磁輻射傳導(dǎo)騷擾和電磁輻射發(fā)射騷擾的測試試驗,結(jié)果證實其電磁騷擾性指標非常糟糕,顯然這是一種潛在的安全隱患。

電子系統(tǒng)或設(shè)備的電磁兼容性是衡量系統(tǒng)或設(shè)備自身電磁抗擾性和電磁騷擾性的一種綜合性指標。要想提高安防系統(tǒng)的這種EMC技術(shù)指標,必須在系統(tǒng)或設(shè)備的功能設(shè)計階段就同時進行EMC的設(shè)計,只有這樣才能收到事半功倍的效果。因此,安防系統(tǒng)內(nèi)電子設(shè)備的研發(fā)生產(chǎn)商在注重設(shè)備自身電磁抗擾性的同時,還必須要注重電磁騷擾性指標。如果電磁騷擾出現(xiàn),不僅會產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)的干擾,而且還會造成系統(tǒng)之間的互相干擾,從而導(dǎo)致系統(tǒng)之間在同一電磁環(huán)境中不能相互兼容,顯然這是現(xiàn)代信息社會不能容許的。

電磁兼容性的設(shè)計內(nèi)容與要點
EMC設(shè)計的目的
當前,EMC是電子設(shè)備或系統(tǒng)本身所具有的主要性能之一,所以EMC設(shè)計是實現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)定的功能,使產(chǎn)品效能得以充分發(fā)揮的重要保證。說得確切一點,EMC設(shè)計的目的是使產(chǎn)品在預(yù)期的電磁環(huán)境中能正常工作,即產(chǎn)品無性能降低或故障,并具有對電磁環(huán)境中的任何事物不構(gòu)成電磁騷擾的能力。因此,EMC設(shè)計已成為任何電子設(shè)備和系統(tǒng)綜合設(shè)計的一部分。即在進行產(chǎn)品功能設(shè)計的同時,必須進行EMC設(shè)計,這遠比試圖使自己的產(chǎn)品達到EMC的其它方法更節(jié)約成本。

無數(shù)的實例證明,假定在產(chǎn)品的開發(fā)階段解決EMC問題所需費用為1的話,等到定型再想辦法解決EMC則費用將增加到10;如果到批量生產(chǎn)再解決EMC,費用將增加到100;如果到用戶發(fā)現(xiàn)問題后才解決,費用就可能達到1000。這說明,如果在產(chǎn)品開發(fā)階段同時進行EMC設(shè)計,就可以把90%的EMC問題解決在定型之前。那種不顧EMC,只按常規(guī)進行產(chǎn)品設(shè)計,最后發(fā)現(xiàn)問題再進行補救的作法,不僅在技術(shù)上會造成問題,而且還會造成人力與財力的極大浪費。所以,任何一種產(chǎn)品,盡早進行EMC設(shè)計是非常必要的。 [nextpage]

EMC設(shè)計的內(nèi)容與要點
EMC設(shè)計涉及的內(nèi)容很多,但從原理上講,主要是從電磁干擾的三要素(電磁騷擾源、耦合途徑和敏感設(shè)備)著手采取抑制干擾的措施;從技術(shù)的角度講,就是綜合運用好接地、屏蔽、濾波等技術(shù)。

1、抑制電磁騷擾源的設(shè)計要點
?盡量去掉對產(chǎn)品工作用處不大的潛在騷擾源,以減少騷擾源的個數(shù);
?限制騷擾源的電流與電壓的幅度及其變化率;
?適當選擇元器件與線路的工作模式,使產(chǎn)品工作在特性曲線的線性段,以使諧波成分降低;
?限制騷擾源的頻率,即使對有用的電磁發(fā)射或信號輸出也需進行功率限制和頻帶控制;
?合理選擇發(fā)射天線的類型和高度,不盲目追求覆蓋面積和信號強度;
?合理選擇數(shù)字信號的脈沖形狀,不盲目追求脈沖的上升速度和幅度;
?盡量控制電弧放電,要選用工作電平低的有觸點保護的開關(guān)或繼電器,以及加工精密的電機;
?選用完善的良好的接地來抑制接地與地環(huán)路干擾和高頻噪聲。

2、抑制干擾耦合(即切斷干擾的耦合通道)的設(shè)計要點
?采用完整的電磁屏蔽以切斷空間干擾的耦合通道;
?采用合適的頻譜濾波以切斷線路傳導(dǎo)干擾的耦合通道;
?采用良好的接地以降低地線干擾的耦合通道;
?把攜帶電磁噪聲的元件和導(dǎo)線與連接敏感元件的連接線隔離;
?使攜帶高頻信號或噪聲的導(dǎo)線盡量短,必要時信號線用屏蔽線或加屏蔽套,以縮短干擾耦合;
?注意布線和結(jié)構(gòu)件的天線效應(yīng),對通過電場耦合的輻射騷擾要盡量減小電路的阻抗;對磁場耦合的輻射騷擾宜盡量增加電路的阻抗;
?采用電磁、光電、機械等隔離技術(shù)以切斷干擾的耦合通道。

3、提高敏感設(shè)備的抗干擾能力的設(shè)計要點
?選用具有高抗干擾能力的元器件,盡量少用低電平器件,也不盲目選擇高速器件;
?去掉那些不十分需要的敏感部件,并適當控制敏感部件的輸入靈敏度;
?限制電路的帶寬;
?采用完整的電磁屏幕、良好的接地、合適的去耦與濾波技術(shù);
總之,對于電磁騷擾源的各種防護措施,一般也適用于敏感設(shè)備。

EMC設(shè)計的方法與步驟
EMC設(shè)計的方法
目前,可行的EMC設(shè)計的方法主要有兩種:

1、規(guī)范法。這種方法是在產(chǎn)品開發(fā)階段根據(jù)EMC的有關(guān)標準和規(guī)范的要求指標進行設(shè)計。即將產(chǎn)品的EMC指標要求分解成元器件級、電路級、模塊級和產(chǎn)品級的指標要求,再按照各級要實現(xiàn)的功能要求,逐級分層次地進行設(shè)計,使產(chǎn)品可能出現(xiàn)的問題得到早期地解決??雌饋硪?guī)范法是按標準規(guī)范進行設(shè)計,比較合理,但它的不足之處是可能引入過儲備的設(shè)計。

2、系統(tǒng)法。這是近幾年興起的一種設(shè)計方法,它是在產(chǎn)品的初始設(shè)計階段就對產(chǎn)品的每一個可能影響產(chǎn)品EMC的元器件、模塊及線路建立數(shù)字模型,然后利用計算機的輔助設(shè)計工具對其EMC進行分析預(yù)測和控制指標的分配,從而為整個產(chǎn)品的滿足要求打下良好的基礎(chǔ)。[nextpage]

這種方法集中了EMC方面的成就,能根據(jù)EMC的要求給出最優(yōu)的設(shè)計。因為它在試驗過程中對EMC進行分析預(yù)測,合理分配EMC指標,從而保證了系統(tǒng)的EMC設(shè)計要求。總之,無論是用何種方法進行EMC設(shè)計,其有效性都應(yīng)該是以最后產(chǎn)品或系統(tǒng)的實際運行情況或檢驗結(jié)果為準。

EMC設(shè)計的步驟
一般,一個產(chǎn)品的EMC設(shè)計有一個最佳的設(shè)計步驟:

第一步:優(yōu)秀的EMC設(shè)計的基礎(chǔ)必須是良好的電氣和機械設(shè)計原則的應(yīng)用。這其中包含有系統(tǒng)可靠性、可維修性等考慮,可接受的容限內(nèi)設(shè)計標準與規(guī)范的滿足,好的機械設(shè)計原則、組裝方法以及新的測試技術(shù)等;

第二步:在進行產(chǎn)品的電路功能設(shè)計時,應(yīng)對欲選擇的各有源器件和電路進行仔細分析與選擇。

如高速邏輯、時鐘、視頻電路和一些含有電接點的電器等都是潛在的電磁騷擾源,它們和微處理器、低電平模擬電路等也容易被騷擾而產(chǎn)生誤動作;組合邏輯電路、線性電源及功率放大器等則不易受騷擾的影響。

此外,較低的脈沖重復(fù)頻率和較慢的上升/下降沿,將降低數(shù)字電路產(chǎn)生的電磁騷擾。一般騷擾脈沖的強度超過一定的容限將使電路誤觸發(fā),而CMOS與HTL電路具有較高的噪聲容限,因而要優(yōu)先選用。

在對有源器件進行篩選和對電子電路進行改進后,應(yīng)對騷擾源電路與易受騷擾影響的電路進行分類和集中,以減小相互影響和便于采取防護措施。

第三步:PCB板的EMC設(shè)計。由于有源器件和電路均要安裝在PCB板上,所以PCB板的EMC設(shè)計也是非常重要的。一般,有源元件的位置、印制線的走線與粗細、阻抗的匹配、接地的設(shè)計以及電路的濾波與去耦等均應(yīng)在PCB的設(shè)計時加以考慮。此外,有些元件還需進行屏蔽等。

一般,印制板按單點接地原則送電,模擬、數(shù)字、功率驅(qū)動三區(qū)的電源線、地線由該點分三路引出,應(yīng)盡量減小印制板地線和電源線的引線電感,多層板比單面板好;
為減小印制板導(dǎo)線的輻射,要滿足20H(H為雙面板厚度)準則,即元件面應(yīng)比接地面縮小20H寬度;
高頻高速電路要滿足2W(W為印制板導(dǎo)線寬度)準則,即導(dǎo)線間距不小于2W,以減小串擾;
導(dǎo)線應(yīng)短、寬(電源線、地線盡量粗,信號線過孔盡量少)、均勻、直、需轉(zhuǎn)彎則采用45度角,以減小高頻信號的發(fā)射;
晶振與噪聲敏感器件下面要加大地的面積而不應(yīng)走其它信號線,時鐘與特殊高速邏輯電路用地線圈起來,讓周圍電場趨近于零,時鐘要盡量靠近用到該時鐘的器件,時鐘引線要盡量短,且要遠離I/O線等。

第四步: 地線與內(nèi)部電纜的EMC設(shè)計。地線設(shè)計是重要的,也是難度最大的一項設(shè)計,而內(nèi)部電纜又是用來連接PCB或其它內(nèi)部組件的,它們的走線方法和屏蔽的內(nèi)部電纜EMC設(shè)計,對于系統(tǒng)整體的EMC來說,也是十分重要的。[nextpage]

理想的零阻抗、零電位的地線是不存在的,因此必須減小接地阻抗和電源饋線阻抗(一般要求接地電阻小于4歐姆),并要正確選擇接地方式和阻隔地環(huán)線。當工作頻率小于1MHZ時采用單點接地;工作頻率高于30MHZ時,采用多點接地;當頻率介于1~30MHZ須用混合接地方式,接地線長度小于信號波長的1/20時用單點接地式,否則采用多點接地式。

當系統(tǒng)內(nèi)機柜、設(shè)備過多時,可鋪設(shè)兩條互相并行并和系統(tǒng)外殼絕緣的半環(huán)形接地母線:一條為信號地母線,系統(tǒng)內(nèi)部各信號地就近接到信號地母線上;一條為屏蔽地及機柜外殼地母線,系統(tǒng)內(nèi)各屏蔽地及機柜外殼地就近接到這條母線上。兩條半環(huán)形接地母線的中部靠近安全接地螺栓,屏蔽地及機柜外殼地母線以及動力電源零線都接到安全接地螺栓上;信號地母線接到信號地螺栓上。安全接地螺栓通過接地線將接地極埋入注入鹽水的土壤中。信號地螺栓與安全地螺栓的連接有三種方法(取決于接地效果):一是不連接而成為浮地式;二是連接而成為單點接地式;三是通過一個3μF電容器連接而成為交流接地與直流浮地式。

系統(tǒng)內(nèi)部的電線電纜的走線連接也是重要的,因為線間耦合也是造成干擾的重要原因。將線纜按功率分類,不同分類的導(dǎo)線應(yīng)分別捆扎,分開敷設(shè)的線束間距應(yīng)為50~75mm。

減小干擾和敏感電路的環(huán)路面積的最好辦法是使用雙絞線和屏蔽線,非屏蔽雙絞線能防止磁感應(yīng),其屏蔽效果與單位長度的導(dǎo)線扭絞次數(shù)成正比;帶屏蔽雙絞線能消除公共阻抗的耦合,并使干擾的噪聲相消。無屏蔽的帶狀電纜的接線最好是安排信號線與地線相間,或一根地與二根信號線相間。從而起到線間隔離作用。弱信號引出線、高頻、大功率引出線要用屏蔽線,視頻信號最好使用同軸電纜。噪聲敏感線不要與高速線、大電流線平行,盡可能使干擾源線路與受感應(yīng)線路呈直角布線等。

第五步: 機殼的屏蔽和所有縫隙、穿孔和電纜通孔的EMC設(shè)計。屏蔽是提高產(chǎn)品EMC性能的重要措施之一,它能有效地抑制通過空間傳播的各種電磁干擾(即防止輻射干擾)。機殼應(yīng)采用金屬材料或在塑料外殼內(nèi)噴涂一層金屬膜作屏蔽層,它的屏蔽是通過屏蔽體的接地使電磁騷擾短路至地而起的屏蔽作用。

屏蔽體上的開孔(縫隙、穿孔和電纜通孔)主要注意開孔的方向,要盡可能使開孔縫隙的長邊平行于磁通流向,使磁路長度增加最少,進出線孔、連接縫隙要足夠?。╠<λ/20),機箱的接縫處使用導(dǎo)電襯墊,通風窗使用波導(dǎo)管等。

第六步: I/O接口導(dǎo)線或電纜以及電源線輸入口的EMC設(shè)計。實際上,外界電磁騷擾可通過連接到I/O接口的導(dǎo)線或電纜及電源輸入線傳導(dǎo)進入屏蔽體內(nèi);而屏蔽內(nèi)部的電磁騷擾也可以耦合到連接I/O接口的導(dǎo)線或電纜以及電源線上,并產(chǎn)生騷擾電流造成對外面的傳導(dǎo)和輻射騷擾。

為了抑制這種騷擾電流的流入和流出,必須采用濾波技術(shù)(能防止傳導(dǎo)干擾),即在I/O接口和電源輸入口分別采用濾波器連接器或饋通濾波器。一般,屏蔽體上安裝的蜂窩狀通風板是由截止波導(dǎo)管組成的高通濾波器,在面板上需要穿過可調(diào)器件的非金屬軸桿時,也可將軸桿穿過截止波導(dǎo)管。用導(dǎo)電玻璃制成的屏蔽窗,也是一個高通濾波器。

各類濾波器都必需接地,這樣,它的共模旁路電容才能起作用。在安裝濾波器時,還要利用屏蔽將輸入和輸出端完全隔離,才能發(fā)揮濾波器的抑制作用。產(chǎn)品的EMC設(shè)計表面看起來復(fù)雜,不知從何下手,但如果按照這六個步驟的順序去考慮,則產(chǎn)品的EMC便不會有什么大問題。[nextpage]

EMC預(yù)測
EMC設(shè)計的好壞是要通過EMC測試來衡量的,因此只有在產(chǎn)品的EMC設(shè)計和研制的全過程中進行EMC的預(yù)測和評估,才能及早發(fā)現(xiàn)可能存在的EMI,并采取必要的防護或抑制措施來確保系統(tǒng)的EMC。前面所述的設(shè)計方法中的系統(tǒng)法就包含有對EMC的分析預(yù)測,因而它是EMC設(shè)計中的最好的方法。 

目前,EMC預(yù)測一般在三個級別上進行:
1、第一個級別是芯片的EMC預(yù)測。傳統(tǒng)的芯片設(shè)計未考慮EMC,當芯片工作在低頻或低速時一般不會出現(xiàn)明顯的EMC問題,但當芯片工作在高頻時,EMC問題就突出了?,F(xiàn)在美國和其他一些西方國家的半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)商都把EMC的設(shè)計、預(yù)測作為生產(chǎn)的第一個主要過程。
2、第二級別是部件的EMC預(yù)測。如印刷電路板、多芯線與驅(qū)動器等電氣部件本身的以及部件與部件之間的EMC預(yù)測。美國IBM公司及其他一些西方公司均在作此EMC預(yù)測。以使他們的產(chǎn)品更具競爭力。
3、第三個級別是系統(tǒng)的EMC預(yù)測。如飛機、艦船與導(dǎo)彈等這樣的整個系統(tǒng)或設(shè)備的EMC預(yù)測。這種分析預(yù)測的實用軟件,目前正是各國EMC專家們主攻的方向。

PCB的EMC/EMI模擬仿真的預(yù)測軟件包
從所周知,一塊PCB板上可能包括上百種來自于不同廠家、功能各異的電子元器件,設(shè)計者們要進行EMC/EMI的分析預(yù)測就必須了解這些元器件的電氣特性之后才能具體模擬仿真。

IBIS(I/O Buffer Interface Specification),即ANSI/EIA-656,是一種通過測量或電路仿真得到的基于V/I曲線的I/O緩沖器的快速而精確描述電氣性能的模型。IBIS數(shù)據(jù)庫文件是一種文本文件,它是通過標準軟件格式生成的“行為”信息的描述,以說明IC的模擬電氣特性,它也是用實際測量得到V/I曲線的描述模型。大多數(shù)半導(dǎo)體廠商在自已的網(wǎng)絡(luò)上或產(chǎn)品的CD-ROM中發(fā)布有IC的IBIS數(shù)據(jù),因此設(shè)計者們可以將它們用于電路的模擬仿真中進行EMC/EMI的分析預(yù)測。

德國INCASES公司,為設(shè)計者提供了EMC/EMI的模擬仿真分析預(yù)測的軟件包EMC-WORKBENCH,它能滿面足電路設(shè)計者們在EMC方面的迫切需求。利用這種軟件包,改進了PCB設(shè)計的流程,簡化了后期硬件調(diào)式中的許多繁雜的工作。由于有了EMC/EMI的模擬仿真的軟件包,使PCB的設(shè)計進入了一個新的時代。

系統(tǒng)或設(shè)備的EMC預(yù)測的基本方程
設(shè)電磁騷擾源廣生的干擾信號為G(t,f,θ),其中t為時間;f為頻率;θ為方位角。則這個信號傳播到距離d的信號函數(shù)為G(t,f,θ)?H(t,f,θ,d),其中H(t,f, θ,d)為傳輸函數(shù)。若系統(tǒng)或設(shè)備的敏感度閾值為S(t,f,θ),則系統(tǒng)或設(shè)備受騷擾的程度E為:
E=G(t,f,θ)?H(t,f, θ,d)- S(t,f,θ)
這就是系統(tǒng)或設(shè)備的EMC預(yù)測的基本方程。這個方程說明:
如果E>0,說明系統(tǒng)或設(shè)備存在電磁騷擾,E越大,受到騷擾越大;
如果E=0,說明系統(tǒng)或設(shè)備處于臨界狀態(tài),有受到電磁騷擾的可能性;
當E<0時,說明電磁騷擾小于設(shè)備的敏感度閾值而不受干擾,因而系統(tǒng)或設(shè)備處于一種電磁兼容狀態(tài),即EMC性能好。

在這個方程基礎(chǔ)上,建立數(shù)字模型、編制軟件,即可進行EMC分析預(yù)測。目前國內(nèi)已有單位根據(jù)此方程,利用EMC專家的知識和經(jīng)驗建立一知識庫,正在著手編制推理軟件進行EMC的分析預(yù)測,相信不久,系統(tǒng)的EMC的預(yù)測是能得到很好地解決的。

雖然目前還沒有實用的EMC的分析預(yù)測軟件,但我們只要在一個產(chǎn)品的設(shè)計階段,注意選擇合理的元器件,優(yōu)化PCB板的線路布局,尤其使高頻連接線盡量短,接地電阻盡量小等。再加上注意采取適當?shù)钠帘?、濾波和完善接地等技術(shù)措施,則所設(shè)計的產(chǎn)品的EMC,一般便不會存在大的問題。

結(jié)語
由上述可知,EMC在現(xiàn)代信息化社會的重要性。并且隨著科學(xué)技術(shù)與社會的越來越發(fā)展,EMC的地位也就越來越重要,因為只要有電壓與電流存在,就會有電場與磁場的存在,從而就要產(chǎn)生電磁干擾,并影響著人們的正常工作、生活與生存。因此,安全技術(shù)防范各部門都要對EMC予以充分地重視。

參與評論
回復(fù):
0/300
文明上網(wǎng)理性發(fā)言,評論區(qū)僅供其表達個人看法,并不表明a&s觀點。
0
關(guān)于我們

a&s傳媒是全球知名展覽公司法蘭克福展覽集團旗下的專業(yè)媒體平臺,自1994年品牌成立以來,一直專注于安全&自動化產(chǎn)業(yè)前沿產(chǎn)品、技術(shù)及市場趨勢的專業(yè)媒體傳播和品牌服務(wù)。從安全管理到產(chǎn)業(yè)數(shù)字化,a&s傳媒擁有首屈一指的國際行業(yè)展覽會資源以及豐富的媒體經(jīng)驗,提供媒體、活動、展會等整合營銷服務(wù)。

免責聲明:本站所使用的字體和圖片文字等素材部分來源于互聯(lián)網(wǎng)共享平臺。如使用任何字體和圖片文字有冒犯其版權(quán)所有方的,皆為無意。如您是字體廠商、圖片文字廠商等版權(quán)方,且不允許本站使用您的字體和圖片文字等素材,請聯(lián)系我們,本站核實后將立即刪除!任何版權(quán)方從未通知聯(lián)系本站管理者停止使用,并索要賠償或上訴法院的,均視為新型網(wǎng)絡(luò)碰瓷及敲詐勒索,將不予任何的法律和經(jīng)濟賠償!敬請諒解!
? 2024 - 2030 Messe Frankfurt (Shenzhen) Co., Ltd, All rights reserved.
法蘭克福展覽(深圳)有限公司版權(quán)所有 粵ICP備12072668號 粵公網(wǎng)安備 44030402000264號
用戶
反饋