分析EMC問題必須掌握的幾個(gè)基本概念

EMC即電磁兼容,是產(chǎn)品在使用過程中與其他相容的一種能力.包含EMS和EMI.EMS是產(chǎn)品感應(yīng)電磁的能力,即電磁敏感度,產(chǎn)品的敏感度越低, 表示產(chǎn)品的抗干擾能力弱.用敏感電壓或敏感電流來描述.比如;ESD 2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定接觸電壓為4KV;EMI即產(chǎn)品對其他周邊產(chǎn)品的干擾能力.俗話稱"騷擾".比如:RE(輻射干擾); EMS與EMI關(guān)系密切嗎?一般情況下,產(chǎn)品的EMS能力強(qiáng),那么其EMI能力會(huì)弱.解決EMS問題同時(shí)也很大程度會(huì)減少EMI問題.

EMC問題的機(jī)理是什么?

當(dāng)我們碰到問題時(shí),總不由自主想到問題的實(shí)質(zhì)是什么?其根本原因是什么? EMC問題究其根源來無外乎:共模耦合、差模耦合。也許大家會(huì)感到驚訝??！請聽以下解釋。以下資料來自電子元件技術(shù)網(wǎng)知識(shí)庫和自己的個(gè)人見解！

共模、差模是什么？

也許大家對共模電感、差模電感熟悉（不熟悉者可上網(wǎng)搜索相關(guān)文章）。對，道理就是這樣，共模產(chǎn)生于信號(hào)線與大地形成回路之間。差模是信號(hào)線與信號(hào)地或信號(hào)線與信號(hào)線形成的回路之間。由此衍生出很多名詞，如共模干擾、差模干擾；共模輻射、差模輻射；共模電壓/電流、差模電壓/電流等等。同時(shí)，共模和差模是可以互換的。

為什么EMC與共模/差模相關(guān)呢？

舉個(gè)我愛方案網(wǎng)上的例子，如 ESD測試時(shí)，靜電槍一端必須接大地的，ESD信號(hào)通過接觸或非接觸空氣放電加在產(chǎn)品的接口、面板的上。ESD信號(hào)的實(shí)質(zhì)就是共模干擾輸入。（即信號(hào)與大地之間的回路）還有EFT/B群脈沖干擾測試，脈沖群干擾信號(hào)通過耦合夾（該耦合夾一端必須與大地相連）加在產(chǎn)品的電源線或信號(hào)線上。其實(shí)質(zhì)也是共模干擾。

與EMC相關(guān)的幾個(gè)基本概念

先舉幾個(gè)個(gè)例子：

1、一個(gè)產(chǎn)品帶LED顯示，在考慮EMC設(shè)計(jì)（主要是ESD）時(shí)，我們常常會(huì)在LED上并連一個(gè)102貼片陶瓷電容。為什么？

2、在高速電路設(shè)計(jì)中，我們常常盡量減少印制線長度或盡量少走過孔（比如數(shù)據(jù)線上不允許超過4個(gè)）；為什么？

3、在IC的供電電路上，我們常常會(huì)通過串一個(gè)電感再并上一個(gè)小電容才給IC供電，為什么？

4、在PCB布線高速信號(hào)時(shí)，我們常常被告戒信號(hào)線與信號(hào)線間距要寬，信號(hào)線要粗而短，有著名的3W原則，為什么？

以上問題實(shí)際上關(guān)聯(lián)了：

1、共模/差模概念

上面粗略地做了說明

2、阻抗概念（電阻、電容、電感）

阻抗是電阻和電抗之和。電阻：是阻礙直流電的能力。電抗是阻礙交流電的能力。（這是個(gè)人理解的）

電阻：R=U/I；此公式僅在低頻時(shí)有效。但在高頻時(shí)，因電阻制造工藝和結(jié)構(gòu)原因，存在分布電容、分布電感。

電容容抗：XC=1/（2 ЛfC）；實(shí)際電容在高頻時(shí)，是電阻、電容、電感的集合體。

電感感抗：XL=2 ЛfL；實(shí)際電感在高頻十，是電阻、電容、電感的集合體。

（本文皆為個(gè)人理解，如有不妥，請指正。鄙人博客：http://www.cntronics.com/club/space.php?uid=1423。歡迎同行交流。）

3、天線概念

在高頻信號(hào)時(shí)，印制線或線纜的長度大于1/4 λ時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生天線效應(yīng)。

印制線或線纜就成了接收和發(fā)射信號(hào)的天線。