以下內容節選于《EMC實戰特訓營》精華問題解答。
一、EMC三要素課程中傳導性耦合導體上電壓是L x (di/dt) 怎么理解?
感應電壓V=L*di/dt(L電感系數),課件中L為什么指ESL等效電感,等效電感由哪些電路/器件產生,怎么計算?
答:傳導耦合主要指的是交變電流經過某電路或導體時,由于導體的電感效應,會在導體上有感應電壓值;在高頻電路中,電路的阻抗可以分成兩個部分,直流阻抗和交流阻抗(和頻率相關);對于高速電路,交流阻抗ZL=wL》Zd直流阻抗,所以我們更加關注電感的影響,ESL主要包含器件本身封裝、PCB走線等影響,電容的ESL效應如下圖所示(這個在后續的PCB課程中會有詳細講解)。
二、傳導/輻射干擾在傳播的過程中可能會存在疊加的干擾,怎么在實際中用某種手段分析判斷?
“電磁兼容裕量” 如何評估和設定?
答:疊加干擾非常普遍,你要清楚掌握各種干擾源特征,然后可以通過頻譜特征的差異性來進行分析判斷。在實際應用中,常用頻譜儀做近場分析來解耦這種干擾,通過調整頻譜儀的Span,帶寬等參數來實現不同的顯示。
電磁兼容裕量主要是為了保證產品通過的一致性,對于輻射發射項,一般只有區域市場認證的產品才會有此需求,專業市場主要是看你上游客戶的要求。
三、抗干擾的實驗過程中,干擾源的噪聲在DUT上是否有特定的泄放路徑?如ESD靜電實驗,是否可以完全通過接口ESD器件泄放?接口防護或濾波器件不需要與產品系統地進行分割?如果不分割會不會造成板內耦合?
答:電磁兼容中的抗擾度試驗,干擾噪聲電流的路徑非常復雜,比如說ESD測試,不是你在接口放置的ESD防護器件,其電流就從上面走。高頻電流遵循的是最小阻抗原則,也就是防護器件只是其通路之一,如果后級還有更低阻抗的泄放通路,那么就會流入PCB后級內部電路形成干擾。高頻電流的最小阻抗主要和接地阻抗有關,因此接口電路的濾波防護設計我們是要求進行PCB地分割處理的,關于接地設計和地分割,我們在后面的課程中都有專門的章節進行講解。
四、電路板上電運行,但是不安裝外殼,等于PCBA在運行,這個時候用5W的對講機對其進行干擾,會出現顯示LCD屏花屏,系統重啟或死機的現象。請問這種輻射干擾是通過什么途徑耦合進電路的,是通過走線形成閉合回路還是什么?怎樣進行整改,或整改的方向是什么?同樣的有一個微波爐測溫的項目,正常測試可以,但一放到工作微波爐中就異常,怎樣對2.4G的輻射進行整改?
答:這種干擾就和我們的RS測試以及ESD的耦合板測試類似,屬于空間耦合,汽車電子產品都有一個發射機抗擾度測試要求,考慮的就是這個場景。耦合機理可能是PCBA中的環形接收天線,也可能是單級子天線,整改的方向首先你需要找到敏感源在那里,依據你的描述,問題現象比較多,所以建議逐個排查解決。
此類問題比較好的處理措施就是PCBA增加層疊,將可能的敏感走線內層走線,保證有完整的地參考平面,如果是芯片敏感,需要增加屏蔽罩。但這個措施對消費類產品會構成成本壓力,還有就是需要對問題細化分析,精確定位問題點,采用PCB局部伴地或者增加濾波電路的方法。
五、任何一個電磁兼容問題都可以從三要素中的一種或幾種去解決,那么對于一個已經設計好的產品,在不做大的設計改動下,通常情況下,從三要素中的哪個方面入手解決電磁兼容問題更劃算。比如之前我們有產品群脈沖過不了,但是電路板的供方又不想改動電路板,那么通常解決的手段是什么,我們的同事通常就是加磁環,加濾波器一個一個去試,怎樣更有針對性呢?
答:對于已經設計出來的產品,大部分問題都會從路徑去考慮解決方案,對產品的改動代價會比較低一些,源頭在設計之初考慮會比較好。
EFT問題的主要解決方法是濾波手段為主,磁環沒有電容的配合效果不是很好,此外EFT還需要考慮空間的二次耦合效應,也就是你的濾波電路的位置。
六、在汽車電子中,為什么把ICC歸為CI試驗,把BCI歸為RI,他們采用的都是電流鉗,這里面說的傳導抗干擾,和輻射抗干擾,指的是干擾路徑嗎?
答:這種歸類原則主要從實際應用環境下的噪聲耦合方式來確定的,ICC主要考察汽車系統電磁環境中內部設備之間的傳導性耦合形成的互相干擾;BCI主要考慮汽車線束在實際應用電磁環境中,由于串擾或者空間電磁場效應帶來的影響。
上述問題來源于三期《EMC線上特訓營》學員,僅供參考。
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