電磁兼容EMC設計常見(jiàn)問(wèn)題匯總
1、PCB設計中,如何避免串擾?
答:變化的信號(例如階躍信號)沿傳輸線(xiàn)由A到B傳播,傳輸線(xiàn)C-D上會(huì )產(chǎn)生耦合信號,變化的信號***旦結束也就是信號恢復到穩定的直流電平時(shí),耦合信號也就不存在了,因此串擾僅發(fā)生在信號跳變的過(guò)程當中,并且信號沿的變化(轉換率)越快,產(chǎn)生的串擾也就越大。
空間中耦合的電磁場(chǎng)可以提取為無(wú)數耦合電容和耦合電感的集合,其中由耦合電容產(chǎn)生的串擾信號在受害網(wǎng)絡(luò )上可以分成前向串擾和反向串擾Sc,這個(gè)兩個(gè)信號極性相同;由耦合電感產(chǎn)生的串擾信號也分成前向串擾和反向串擾SL,這兩個(gè)信號極性相反。
耦合電感電容產(chǎn)生的前向串擾和反向串擾同時(shí)存在,并且大小幾乎相等,這樣,在受害網(wǎng)絡(luò )上的前向串擾信號由于極性相反,相互抵消,反向串擾極性相同,疊加增強。串擾分析的模式通常包括默認模式,三態(tài)模式和壞情況模式分析。
默認模式類(lèi)似我們實(shí)際對串擾測試的方式,即侵害網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)器由翻轉信號驅動(dòng),受害網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)器保持初始狀態(tài)(高電平或低電平),然后計算串擾值。這種方式對于單向信號的串擾分析比較有效。三態(tài)模式是指侵害網(wǎng)絡(luò )驅動(dòng)器由翻轉信號驅動(dòng),受害的網(wǎng)絡(luò )的三態(tài)終端置為高阻狀態(tài),來(lái)檢測串擾大小。
這種方式對雙向或復雜拓樸網(wǎng)絡(luò )比較有效。壞情況分析是指將受害網(wǎng)絡(luò )的驅動(dòng)器保持初始狀態(tài),仿真器計算所有默認侵害網(wǎng)絡(luò )對每***個(gè)受害網(wǎng)絡(luò )的串擾的總和。這種方式***般只對個(gè)別關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行分析,因為要計算的組合太多,仿真速度比較慢。
2、在EMC測試中發(fā)現時(shí)鐘信號的諧波超標十分嚴重,只是在電源引腳上連接去耦電容。在PCB設計中需要注意哪些方面以抑止電磁輻射呢?
答: EMC的三要素為輻射源,傳播途徑和受害體。傳播途徑分為空間輻射傳播和電纜傳導。所以要抑制諧波,***先看看它傳播的途徑。電源去耦是解決傳導方式傳播,此外,必要的匹配和屏蔽也是需要的。
3、在PCB設計中,通常將地線(xiàn)又分為保護地和信號地;電源地又分為數字地和模擬地,為什么要對地線(xiàn)進(jìn)行劃分?
答:劃分地的目的主要是出于EMC的考慮,擔心數字部分電源和地上的噪聲會(huì )對其它信號,特別是模擬信號通過(guò)傳導途徑有干擾。
至于信號的和保護地的劃分,是因為EMC中ESD靜放電的考慮,類(lèi)似于我們生活中避雷針接地的作用。無(wú)論怎樣分,終的大地只有***個(gè)。只是噪聲瀉放途徑不同而已。
4、PCB設計中,在布時(shí)鐘時(shí),有必要兩邊加地線(xiàn)屏蔽嗎?
答:是否加屏蔽地線(xiàn)要根據板上的串擾/EMI情況來(lái)決定,而且如對屏蔽地線(xiàn)的處理不好,有可能反而會(huì )使情況更糟。
5、近端串擾和遠端串擾與信號的頻率和信號的上升時(shí)間是否有關(guān)系?是否會(huì )隨著(zhù)它們變化而變化?如果有關(guān)系,能否有公式說(shuō)明它們之間的關(guān)系?
答:應該說(shuō)侵害網(wǎng)絡(luò )對受害網(wǎng)絡(luò )造成的串擾與信號變化沿有關(guān),變化越快,引起的串擾越大,(V=L*di/dt)。
串擾對受害網(wǎng)絡(luò )上數字信號的判決影響則與信號頻率有關(guān),頻率越快,影響越大。
6、在設計PCB板時(shí),有如下兩個(gè)疊層方案: 疊層1 》信號 》地 》信號 》電源+1.5V 》信號 》電源+2.5V 》信號 》電源+1.25V 》電源+1.2V 》信號 》電源+3.3V 》信號 》電源+1.8V 》信號 》地 》信號 疊層2 》信號 》地 》信號 》電源+1.5V 》信號 》地 》信號 》電源+1.25V +1.8V 》電源+2.5V +1.2V 》信號 》地 》信號 》電源+3.3V 》信號 》地 》信號
哪***種疊層順序比較優(yōu)選?對于疊層2,中間的兩個(gè)分割電源層是否會(huì )對相鄰的信號層產(chǎn)生影響?這兩個(gè)信號層已經(jīng)有地平面給信號作為回流路徑。
答:應該說(shuō)兩種層疊各有好處。種保證了平面層的完整,第二種增加了地層數目,有效降低了電源平面的阻抗,對抑制系統EMI有好處。
理論上講,電源平面和地平面對于交流信號是等效的。但實(shí)際上,地平面具有比電源平面更好的交流阻抗,信號優(yōu)選地平面作為回流平面。
但是由于層疊厚度因素的影響,例如信號和電源層間介質(zhì)厚度小于與地之間的介質(zhì)厚度,第二種層疊中跨分割的信號同樣在電源分隔處存在信號回流不完整的問(wèn)題。
7、在使用protel 99se軟件設計PCB時(shí),處理器的是8?C51,晶振12MHZ 系統中還有***個(gè)40KHZ的超聲波信號和800hz的音頻信號,此時(shí)如何設計PCB才能提供高抗干擾能力?對于89C51等單片機而言,多大的信號的時(shí)候能夠影響89C51的正常工??除了拉大兩者之間的距離之外,還有沒(méi)有其它的技巧來(lái)提高系統抗干擾的能力?
答: PCB設計提供高抗干擾能力,當然需要盡量降低干擾源信號的信號變化沿速率,具體多高頻率的信號,要看干擾信號是那種電平,PCB布線(xiàn)多長(cháng)。
除了拉開(kāi)間距外,通過(guò)匹配或拓撲解決干擾信號的反射,過(guò)沖等問(wèn)題,也可以有效降低信號干擾。
8、請問(wèn)在PCB 布線(xiàn)中電源的分布和布線(xiàn)是否也需要象接地***樣注意。若不注意會(huì )帶來(lái)什么樣的問(wèn)題?會(huì )增加干擾么?
答:電源若作為平面層處理,其方式應該類(lèi)似于地層的處理,當然,為了降低電源的共模輻射,建議內縮20倍的電源層距地層的高度。
如果布線(xiàn),建議走樹(shù)狀結構,注意避免電源環(huán)路問(wèn)題。電源閉環(huán)會(huì )引起較大的共模輻射。
9、我做了個(gè)TFT LCD的顯示屏,別人在做EMC測試時(shí),干擾信號通過(guò)空間傳導過(guò)來(lái),導致屏幕顯示的圖象會(huì )晃動(dòng),幅度挺大的。誰(shuí)能指點(diǎn)下,要怎么處理!是在幾股信號線(xiàn)上加干擾脈沖群,具體是叫什么名字我也不太清楚,干擾信號通過(guò)信號線(xiàn)輻射出來(lái)的。
答:如果是單獨的LCD,EMC測試中的脈沖群試驗幾乎是過(guò)不去的,特別是用耦合鉗的時(shí)候,會(huì )夠你受的了。如果是儀器中用到了LCD,就不難解決了,例如信號線(xiàn)的退耦處理,導電膏適當減小LCD入口的阻抗,屏表面加屏蔽導電絲網(wǎng)等。
10、前段時(shí)間EMC測試,GSM固定無(wú)線(xiàn)電話(huà)在100MHz-300MHz之間有輻射雜散現象。之后,公司寄給我兩部噴有靜電漆的屏蔽外殼話(huà)機,實(shí)驗室不準換整部話(huà)機,我就把噴有鐵磁性材料的靜電漆的外殼換到了要修改測試的話(huà)機上。測試結果顯示以前的雜散現象沒(méi)有了,但是主頻出現了問(wèn)題,話(huà)機工作的主頻是902MHz,但在905-910MHz之間又出現了幾個(gè)頻率,基本情況就是這樣。修改過(guò)程中,我只換了外殼,電路板和其他硬件都沒(méi)有做任何修改 。
答:話(huà)機種類(lèi)可以理解為:無(wú)線(xiàn)手機、無(wú)繩電話(huà)等等。需要明確***下:話(huà)機的類(lèi)型、主機工作頻率范圍以及機殼靜電噴涂材料的類(lèi)型:如鐵磁類(lèi)或非鐵磁類(lèi)導電材料以及導電率等 。
11、使用Protel Dxp實(shí)心敷銅時(shí)選pour over all same net objects有什么副作用?會(huì )不會(huì )引起干擾信號在整塊板上亂竄,從而影響性能?我做的是***塊低頻的數據采集卡,這個(gè)問(wèn)題可能不需要擔心,但還是想搞清楚。
答① :對于模、數混合的PCB板,模、數、地建議分開(kāi),再同點(diǎn)接地,如用“瓷珠”或0歐電阻連接。高速的數據線(xiàn)好有兩根地線(xiàn)平行走,可以減少干擾。
答②: pour over all same net objects對信號的性能沒(méi)有什么影響,只是對***些焊盤(pán)的焊接有影響,散熱比較快。這樣做對EMI應該是有好處的。增加焊盤(pán)與銅的接觸面積。
答③: 實(shí)心敷銅時(shí)選pour over all same net objects不會(huì )有副作用。應該選擇為鋪花焊盤(pán)而不是實(shí)心焊盤(pán),因為實(shí)心焊盤(pán)散熱快,可能導致回流焊時(shí)發(fā)生立碑的情況。
12、請問(wèn)什么是磁珠,有什么用途?磁珠連接、電感連接或者0歐姆電阻連接又是什么 ?
答:磁珠專(zhuān)用于抑制信號線(xiàn)、電源線(xiàn)上的高頻噪聲和尖峰干擾,還具有吸收靜電脈沖的能力。
磁珠是用來(lái)吸收超高頻信號,象***些RF電路,PLL,振蕩電路,含超高頻存儲器電路(DDR SDRAM,RAMBUS等)都需要在電源輸入部分加磁珠,而電感是***種蓄能元件,用在LC振蕩電路,中低頻的濾波電路等,其應用頻率范圍很少超過(guò)錯50MHZ。
磁珠的功能主要是消除存在于傳輸線(xiàn)結構(電路)中的RF噪聲,RF能量是疊加在直流傳輸電平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信號,而射頻RF能量卻是無(wú)用的電磁干 擾沿著(zhù)線(xiàn)路傳輸和輻射(EMI)。
要消除這些不需要的信號能量,使用片式磁珠扮演高頻電阻的角色(衰減器),該器件允許直流信號通過(guò),而濾除交流信號。通常高頻信號為30MHz以上,然而,低頻信號也會(huì )受到片式磁珠的影響。
要正確的選擇磁珠,必須注意以下幾點(diǎn):
1、不需要的信號的頻率范圍為多少;
2、噪聲源是誰(shuí);
3、需要多大的噪聲衰減;
4、環(huán)境條件是什么(溫度,直流電壓,結構強度);
5、電路和負載阻抗是多少;
6、是否有空間在PCB板上放置磁珠。
前三條通過(guò)觀(guān)察廠(chǎng)***提供的阻抗頻率曲線(xiàn)就可以判斷。在阻抗曲線(xiàn)中三條曲線(xiàn)都非常重要,即電阻,感抗和總阻抗??傋杩雇ㄟ^(guò)ZR22πfL()2+:=fL來(lái)描述。
通過(guò)這***曲線(xiàn),選擇在希望衰減噪聲的頻率范圍內具有阻抗而在低頻和直流下信號衰減盡量小的磁珠型號。
片式磁珠在過(guò)大的直流電壓下,阻抗特性會(huì )受到影響,另外,如果工作溫升過(guò)高,或者外部磁場(chǎng)過(guò)大,磁珠的阻抗都會(huì )受到不利的影響。
使用片式磁珠和片式電感的原因: 是使用片式磁珠還是片式電感主要還在于應用。在諧振電路中需要使用片式電感。而需要消除不需要的EMI噪聲時(shí),使用片式磁珠是的選擇。
13、剛才是做硬件設計的工作。請教各位怎么樣確定消除導線(xiàn)間串擾得電容容值。
答:在PCB布線(xiàn)時(shí)應該注意不要有太長(cháng)的平行走線(xiàn),尤其是高速或高擺幅信號。如果無(wú)法避免,其間保持足夠的距離或者添加地線(xiàn)隔離。受體積限制和抗干擾要求高的部位可用金屬屏蔽合隔離。
14、在實(shí)際做產(chǎn)品的時(shí)候發(fā)現了***個(gè)很頭疼的問(wèn)題。將開(kāi)發(fā)的樣機放在某個(gè)干擾很厲害的車(chē)上的時(shí)候,為了解決續流的問(wèn)題,講***個(gè)小電瓶并接在汽車(chē)的電源上(加了***個(gè)二極管防止小電瓶的電壓被拉跨。)但是發(fā)現***旦與汽車(chē)的打鐵地線(xiàn)***連接,終端就會(huì )被干擾。有好的建議嗎?
答:這是很明顯的EMC問(wèn)題,車(chē)上電火花干擾,導致你的終端設備被干擾,這個(gè)干擾可能是輻射,也可能是傳導到你的終端。
這個(gè)問(wèn)題很多種原因:
1、接地問(wèn)題,你的終端主板上地線(xiàn)的走線(xiàn)問(wèn)題,布銅的情況;
2、外殼的屏蔽問(wèn)題,做好是金屬外殼,將不是金屬部分外殼用錫箔封上,可以***試;
3、線(xiàn)路板的布局,電源部分和CPU部分盡量分開(kāi),電源部分走線(xiàn)要盡量粗,盡量短,布線(xiàn)規則很重要;
4、線(xiàn)路板的層數比較重要,***般汽車(chē)上電子產(chǎn)品主板好是至少4層板,兩層板抗干擾可能較差;
5、加磁環(huán),你可以考慮在做試驗時(shí)在電源線(xiàn)上套上磁環(huán)。
當然可能還有很多別的解決方法,具體情況可能不***樣,希望對你能夠有所幫助
15、問(wèn)在電路中,為什么在 SCL、SDA、AS都串聯(lián)***個(gè)電阻,電阻的大小在電路中都會(huì )有什么影響?
答:上拉是增加?q干擾能力的,***般取值Vcc/1mA10K;串聯(lián)是阻尼用的,***般取33ohm 470ohm, 即當信號線(xiàn)上的脈沖頻率較高時(shí)將會(huì )從線(xiàn)的***端反射到另***端,這將可能影響數據及有EMI,加串***個(gè)電阻在線(xiàn)中間將可有效控制這種反射。
16、品在做CE/FCC測試時(shí),如果在200MHz時(shí)輻射偏高,超過(guò)可接受的范圍,應該怎么消除,磁珠應該怎么選擇,另外晶振倍頻部分的輻射應該如何去消除。
答:你談到的問(wèn)題實(shí)在是太簡(jiǎn)單,沒(méi)有辦法給與你***個(gè)非常準確的答復,不過(guò)根據我個(gè)人的經(jīng)驗,給點(diǎn)思考的方法。
如果你能肯定是倍頻,則主要對產(chǎn)生倍頻的器件進(jìn)行進(jìn)行處理,這應該是有目標的,在處理是可以直接試***試,將產(chǎn)生倍頻的器件進(jìn)行***個(gè)簡(jiǎn)單的屏蔽(只需要用可樂(lè )罐做個(gè)屏蔽罩,關(guān)鍵是要注意接地)。
在進(jìn)行測試看看輻射值是否降低,如果降低則明確輻射的來(lái)源,在專(zhuān)門(mén)對其進(jìn)行屏蔽處理。如果沒(méi)有變化,則應重點(diǎn)考慮***下,露在外面的傳輸線(xiàn),如果傳輸線(xiàn)能接地***定要接地,好能采用屏蔽線(xiàn)試***試,看看有沒(méi)有變化,以確認是否與傳輸線(xiàn)有關(guān)。
就是箱體本身的屏蔽問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題比較復雜,而且成本較高,是在沒(méi)有辦法的情況才考慮解決的方式。這幾種方式都嘗試后,輻射值應該會(huì )降低的。
17、近在寫(xiě)***個(gè)2KW的吸塵器軟件,功能是實(shí)現了,但過(guò)不了EMC。請指點(diǎn)下,軟件上面采用哪種算法,可以過(guò)EMC! 功能簡(jiǎn)述如下:
①軟起動(dòng)和軟調速功能。(所謂軟起動(dòng)也就是電機慢慢的加速,速度不會(huì )突變)
②可以調節電機的轉速。
③是用可控硅控制電機的??刂品绞绞菍φ也〝夭?。
在硬件方面,電路很簡(jiǎn)單,硬件處理EMC就只***個(gè)0.1uF的安規電容。
答: 和硬件方面溝通,可能要多下功夫,單純軟件很難解決。
18、DECODER中的DA的轉換頻率從芯片里面順電源和地輻射出來(lái),為166M。我在電源上并了個(gè)1N ,或630P,或30P但都屢不掉。兩層板,電源回路很短,請給點(diǎn)建議,并分析下濾不掉的原因。
答①:電源的質(zhì)量差(負載能力),DA應該單獨用***個(gè)電源。
答②:***先檢查輸出端接地是否良好,在將信號輸出端口串BEAD試試。
答③:我認為你可以將其地用100M磁珠損號166M高頻。
19、 要做多路的溫度采集,用的是K型熱電偶,電源用電荷泵轉換模塊,信號調理部分想用AD620和OP07做二***放大,現在有幾個(gè)地方不太有把握。
①電源,我現在用12v電瓶供電,用電荷泵轉換成+/-12v,這樣的電壓有***定的紋波,對信號的采集比較不利,是否該直接用電瓶電壓做成單電源的呢?
②熱電偶的兩個(gè)信號端是否按AD620的數據手冊上例子***樣直接輸入AD620的輸入端即可,我看手冊上還有EMI FILTER的部分,這部分對測量熱電偶的情況應該怎么加進(jìn)去呢?熱電偶的冷端是該接地還是接***個(gè)穩定的電壓呢?
③因為我要求的溫度涉及到零下,因此AD620輸出后要分別經(jīng)過(guò)同相放大和反相放大再送入A/D端口,我打算用OP07制作二***濾波,是無(wú)限增益濾波電路,二***是同相放大2倍和反相放大2倍的濾波電路,不知道這樣可不可以?
答:如你的熱電偶的冷端接地(許多設備熱電偶***端已接地),而且測溫零度以下,你好還是用+/-電源,這是通常的做法。
電源的紋波要好,但不***定正負對稱(chēng),你可再加穩定的LDO實(shí)現。低頻濾波對結果很有影響,但濾波應能滿(mǎn)足,EMI部分要看你的應用環(huán)境。
對多路測溫,你可將多路器放在放大之前以降低成本。多路器應要差分輸入,熱電偶輸入導線(xiàn)也應是熱電偶型的,挺貴的。
20、電磁兼容的***些基本問(wèn)題:中經(jīng)常遇到的***些EMC問(wèn)題。
答:下面是總結出來(lái)的***些針對于電子產(chǎn)品中的部分問(wèn)題。
***般電子產(chǎn)品都容易出的問(wèn)題有:RE–輻射,CE–傳導,ESD–靜電。
通訊類(lèi)電子產(chǎn)品不光包括以上三項:RE,CE,ESD,還有Surge–浪涌(雷擊,打雷)
醫療器械容易出現的問(wèn)題是:ESD–靜電,EFT–瞬態(tài)脈沖抗干擾,CS–傳導抗干擾,RS–輻射抗干擾
針對于北方干燥地區,產(chǎn)品的ESD–靜電要求要很高。
21、請問(wèn)怎樣才能去除IC中的電磁干擾?
答:IC受到的電磁干擾,主要是來(lái)自靜電(ESD)。解決IC免受ESD干擾,***方面在布板時(shí)候要考慮ESD(以及EMI)的問(wèn)題,另***方面要考慮增加器件進(jìn)行ESD保護。
目前有兩種器件 :壓敏電阻(Varistor)和瞬態(tài)電壓抑制器TVS(Transient Voltage Suppressor)。
前者由氧化鋅構成,響應速度相對慢,電壓抑制相對差,而且每受ESD沖擊,就會(huì )老化, 直到失效。
而TVS是半導體制成,響應速度快,電壓抑制好,可以無(wú)限次使用。從成本角度看,壓敏電阻成本要比TVS低。
22、電磁干擾現象表現:尤其是GPS應用在PMP這種產(chǎn)品,功能是MP4、MP3、FM調頻+GPS導航功能的手持車(chē)載兩用的GPS終端產(chǎn)品,手持車(chē)載兩用的GPS導航終端***定的有***個(gè)內置GPS Antenna,這樣GPS Antenna與GPS終端產(chǎn)品上的MCU、SDROM、晶振等元器件很容易產(chǎn)生電磁干擾,致使GPS Antenna的收星能力下降很多,幾乎沒(méi)辦法正常定位。不知道有沒(méi)有GPS設計開(kāi)發(fā)者遇到過(guò)這樣的電磁干擾,然后采取有效的辦法解決這樣的電磁干擾,什么樣的解決辦法?
答①:我覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題主要出在電路設計上,多半是電路的保護跟屏蔽做的不好,我現在的客戶(hù)已經(jīng)沒(méi)有這方面的困惑了,他們現在有兩部分電磁干擾現象,但基本都已經(jīng)解決/bluetooth的電磁干擾,2 遙控器的電磁干擾,解決辦法:第1項我還沒(méi)找到答案,第2項增大遙控器的有效距離到5M。
答②:各功能模塊在PCB上的分布很重要,在PCB Layer之前要根據電流大小,各部分晶體頻率,合理規劃,然后各部分接地非常重要,此為解決共電源和地的干擾。
根據實(shí)測,主要振蕩源之間的空間距離對輻射影響很大,稍遠離對干擾有明顯降低,如空間不允許,有必要對其做局部屏蔽,但前提是在PCB同***塊接地區內,然后對電源的出入口去耦,磁珠電容是不錯的選擇,藍牙及GPS可印板電感。
電源 DC/DC的轉換頻率選擇也很重要,不要讓倍頻(多次諧波)與其他電路的頻率(特別是接受)重合,有些DC/DC頻率是固定的,加簡(jiǎn)單的濾波電路就可以。同頻抑制是引起GPS接受和遙控接受靈敏度下降的主要原因。
還有,接受電路的本振幅度要調的盡量小,否則會(huì )成為***個(gè)持續的干擾源。我們將藍牙,GPS接受,另***個(gè)2.4GHz收發(fā)器,433M遙控接收均繼承在***個(gè)盒子內,效果還不錯,GPS接收靈敏度很高。
24、用雙向可控硅控制直流電機的調速,但電機會(huì )干擾電源影響過(guò)零檢則,造成不受控或速度?j變。請各位指教!
答①: 出現這中現象的可能性有:1、電機屬于非阻性負載,所以電路中產(chǎn)生相位移動(dòng),導致控制不準;可以加電容過(guò)濾;2、***般雙向可控硅控制大功率或大電流負載,采用過(guò)零導通,而不是調相,可減少EMC的影響。
答②:流移相調速很常用的,如果過(guò)零檢測的硬件部分沒(méi)問(wèn)題的話(huà),就要仔細改進(jìn)軟件的處理方式了,在***個(gè)周期內(50Hz 20mS)要處理兩次可控硅的導通,檢測到過(guò)零后的延遲輸出時(shí)間決定你的移相角度,
25、布線(xiàn)不能跨越分割電源之間的間隙,哪位大蝦可以給個(gè)詳細說(shuō)明???
答:如果***個(gè)電源層被分割成幾個(gè)不同的電源部分,如有3.3V、5V等的電源,信號線(xiàn)好不要同時(shí)出現在不同的電源平面上,即布線(xiàn)不能跨越分割電源之間的間隙,否則會(huì )出現不必要的EMC問(wèn)題,對地也***樣,布線(xiàn)也不能跨越分割地之間的間隙。
26、現用單片機通過(guò)達林頓管、光藕控制***12V繼電器來(lái)控制交流接觸器的吸合,在吸合瞬間常導致單片機復位,通過(guò)示波器測復位腳,能檢測到有效復位信號(使用三腳的復位IC)。單片機使用5V供電,5V穩壓管前后均已接1000uF電容,且用示波器檢測未發(fā)現電源波動(dòng)。另外,如果繼電器空載(不接交流接觸器)則未發(fā)現復位現象。請問(wèn)各位該如何解決 ?
答①:可以在交流接觸器線(xiàn)圈兩端并聯(lián)***電阻和電容串聯(lián)的阻容吸收回路,電容的容量在0.01UF—0.47UF之間現在,耐壓好高于線(xiàn)圈額定電壓的2-3倍,看這樣行不行?
答②:這個(gè)應該是交流接觸器動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的EMC干擾所致。樓上朋友的阻容吸收是個(gè)不錯的解決辦法,同時(shí)也可以考慮在12V繼電器的輸出觸點(diǎn)并聯(lián)100P到47P的高壓電容試試。
答③:在交流接觸器加RC吸收是有效的。但是你還的檢查你的電源回路,看看你的CPU電源走線(xiàn)是否太長(cháng),盡量在芯片的電源腳上并去偶電容,還有就是穩壓部分也可以加LC吸收回路,盡可能的吸收來(lái)自電源的干擾。
答④:先不帶負載看看是否有同樣現象出現,分***判斷排出問(wèn)題??上炔唤庸馀?,再不接繼電器。如果不接光藕還是出現復位,查查硬件輸出端口是否和復位有短路,如果沒(méi)有復位,可以接光藕但不接繼電器。
還出現復位可能的情況是地線(xiàn)太細,復位腳的地離光藕太近而且遠離電源,光藕的限流電阻太小,導致地電位瞬時(shí)抬高。布線(xiàn)時(shí)CPU要遠離大電流的器件,地線(xiàn)采用星型單點(diǎn)接地。如果還是出現復位,就是繼電器線(xiàn)圈和馳點(diǎn)電弧或大負載的變化引起的電磁干擾。
可采取屏蔽和消除觸點(diǎn)拉弧的***些方法來(lái)解決。多數情況是電源沒(méi)處理好,地線(xiàn)或+5V線(xiàn)過(guò)長(cháng)過(guò)細。CPU位置不合理
27、交流濾波器與直流濾波是否可以互用?***般而言,交流線(xiàn)濾波器可以用在直流的場(chǎng)合,但是直流線(xiàn)濾波器不能用在交流的場(chǎng)合,這是為什么?
答:直流濾波器中使用的旁路電容是直流電容,用在交流條件下可能會(huì )發(fā)生過(guò)熱而損壞,如果直流電容的耐壓較低,還會(huì )被擊穿而損壞。
即使不會(huì )發(fā)生這兩種情況,***般直流濾波器中的共模旁路電容的容量較大,用在交流的場(chǎng)合會(huì )發(fā)生過(guò)大的漏電流,違反安全標準的規定。
28、在***個(gè)盒式設備中,比如以太網(wǎng)交換機或PC機,存在機殼地和電路地工作地,我發(fā)現有些設備將兩個(gè)地用電容連接,有些用0電阻連接,有些用鐵氧體連接,究竟哪***個(gè)對?
答:我們***般使用102高壓瓷介電容。
29、“機構的防護”是指什么?是不是機殼的防??
答:是的,機殼要盡量嚴密,少用或不用導電材料,盡可能接地。
30、請問(wèn)產(chǎn)品全部采用金屬做為外殼(如鋁,不銹鋼等材質(zhì))對產(chǎn)品的ESD防護有何大的影響?應怎樣處理較好?
答:產(chǎn)品全部用金屬外殼,如果接地不良當然不利于ESD的防護,但只要做好接地就不會(huì )有什么問(wèn)題。至于如何接地就要看設備的具體情況了,如果是大型設備,可以通過(guò)設備直接接大地,效果當然會(huì )很理想的。
31、為什么頻譜分析儀不能觀(guān)測靜電放電等瞬態(tài)干擾?
答:因為頻譜分析儀是***種窄帶掃頻接收機,它在某***時(shí)刻僅接收某個(gè)頻率范圍內的能量。
而靜電放電等瞬態(tài)干擾是***種脈沖干擾,其頻譜范圍很寬,但時(shí)間很短,這樣頻譜分析儀在瞬態(tài)干擾發(fā)生時(shí)觀(guān)察到的僅是其總能量的***小部分,不能反映實(shí)際的干擾情況。
32、在現場(chǎng)進(jìn)行電磁干擾問(wèn)題診斷時(shí),往往需要使用近場(chǎng)探頭和頻譜分析儀,怎樣用同軸電纜制作***個(gè)簡(jiǎn)易的近場(chǎng)探頭?
答:將同軸電纜的外層(屏蔽層)剝開(kāi),使芯線(xiàn)暴露出來(lái),將芯線(xiàn)繞成***個(gè)直徑1~2 厘米小環(huán)(1~3 匝),焊接在外層上。
33、測量人體的生物磁信息是***種新的醫療診斷方法,這種生物磁的測量必須在磁場(chǎng)屏蔽室中進(jìn)行, 這個(gè)屏蔽室必須能屏蔽從靜磁場(chǎng)到1GHz 的交變電磁場(chǎng),請提出這個(gè)屏蔽室的 設計方案。
答:***先考慮屏蔽材料的選擇問(wèn)題,由于要屏蔽頻率很低的磁場(chǎng),因此要使用高導磁率的材料,比如坡莫合金。由于坡莫合金經(jīng)過(guò)加工后,導磁率會(huì )降低,必須進(jìn)行熱處理。
因此,屏蔽室要作成拼裝式的,由板材拼裝而成。事先將各塊板材按照設計加工好,然后進(jìn)行熱處理,運輸到現場(chǎng),十分小心的進(jìn)行安裝。每塊板材的結合處要重疊起來(lái),以便形成連續的磁通路。
這樣構成的屏蔽室能夠對低頻磁場(chǎng)有較好的屏蔽效能,但縫隙會(huì )產(chǎn)生高頻泄漏。為了彌補這個(gè)不足,在坡莫合金屏蔽室的外層用鋁板焊接成第二層屏蔽,對高頻電磁場(chǎng)起到屏蔽作用。
34、 設計屏蔽機箱時(shí),根據哪些因素選擇屏蔽材料?
答:從電磁屏蔽的角度考慮,主要要考慮所屏蔽的電場(chǎng)波的種類(lèi)。對于電場(chǎng)波、平面波或頻率較高的磁場(chǎng)波,***般金屬都可以滿(mǎn)足要求,對于低頻磁場(chǎng)波,要使用導磁率較高的材料。
35、為什么要對產(chǎn)品做電磁兼容設計?
答:滿(mǎn)足產(chǎn)品功能要求、減少調試時(shí)間,使產(chǎn)品滿(mǎn)足電磁兼容標準的要求,使產(chǎn)品不會(huì )對系統中的其它設備產(chǎn)生電磁干擾。
36、對產(chǎn)品做電磁兼容設計可以從哪幾個(gè)方面進(jìn)行?
答:電路設計(包括器件選擇)、軟件設計、線(xiàn)路板設計、屏蔽結構、信號線(xiàn)/電源線(xiàn)濾波、電路的接地方式設計。
37、在電磁兼容領(lǐng)域,為什么總是用分貝(dB)的單位描述?
答:因為要描述的幅度和頻率范圍都很寬,在圖形上用對數坐標更容易表示,而dB 就是用對數表示時(shí)的單位。
38、電磁兼容設計基本原則
答:電子線(xiàn)路設計準則電子線(xiàn)路設計者往往只考慮產(chǎn)品的功能,而沒(méi)有將功能和電磁兼容性綜合考慮,因此產(chǎn)品在完成其功能的同時(shí),也產(chǎn)生了大量的功能性騷擾及其它騷擾。而且,不能滿(mǎn)足敏感度要求。電子線(xiàn)路的電磁兼容性設計應從以下幾方面考慮:
元件選擇在大多數情況下,電路的基本元件滿(mǎn)足電磁特性的程度將決定著(zhù)功能單元和的設備滿(mǎn)足電磁兼容性的程度。選擇合適的電磁元件的主要準則包括帶外特性和電路裝配技術(shù)。因為是否能實(shí)現電磁兼容性往往是由遠離基頻的元件響應特性來(lái)決定的。而在許多情況下,電路裝配又決定著(zhù)帶外響應(例如引線(xiàn)長(cháng)度)和不同電路元件之間互相耦合的程度。具體規則是:
⑴在高頻時(shí),和引線(xiàn)型電容器相比,應優(yōu)先進(jìn)用引線(xiàn)電感小的穿心電容器或支座電容器來(lái)濾波。
⑵在必須使用引線(xiàn)式電容時(shí),應考慮引線(xiàn)電感對濾波效率的影響。
⑶鋁電解電容器可能發(fā)生幾微秒的暫時(shí)性介質(zhì)擊穿,因而在紋波很大或有瞬變電壓的電路里,應該使用固體電容器。
⑷使用寄生電感和電容量小的電阻器。片狀電阻器可用于超高頻段。
⑸大電感寄生電容大,為了提高低頻部分的插損,不要使用單節濾波器,而應該使用若干小電感組成的多節濾波器。
⑹使用磁芯電感要注意飽和特性,特別要注意高電平脈沖會(huì )降低磁芯電感的電感量和在濾波器電路中的插損。
⑺盡量使用屏蔽的繼電器并使屏蔽殼體接地。
⑻選用有效地屏蔽、隔離的輸入變壓器。
⑼用于敏感電路的電源變壓器應該有靜電屏蔽,屏蔽殼體和變壓器殼體都應接地。
⑽設備內部的互連信號線(xiàn)必須使用屏蔽線(xiàn),以防它們之間的騷擾耦合。
⑾為使每個(gè)屏蔽體都與各自的插針相連,應選用插針足夠多的插頭座。
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