當(dāng)你選擇進(jìn)入電子行業(yè)成為電子工程師的時(shí)候，你也一定知道電和磁是相互關(guān)聯(lián)的。任何電子設(shè)備都不可避免地存在電磁兼容性問(wèn)題。因此，為了使電子設(shè)備可靠地工作，需要研究電磁兼容技術(shù)。最近，電磁兼容性從事后處理發(fā)展到事前分析、預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)。電磁兼容性已成為現(xiàn)代工程中的重要組成部分。電磁兼容性認(rèn)證已經(jīng)從一個(gè)國(guó)家的范圍發(fā)展到全世界的地區(qū)，電磁兼容性和安全性、環(huán)境適應(yīng)性處于同等重要的地位。本篇碩凱電子主編梳理了電子工程師急需的行業(yè)技術(shù)粘貼，詳細(xì)分析了電磁兼容的設(shè)計(jì)思路。

　　電磁兼容性是指電子設(shè)備在電磁環(huán)境中正常工作的能力。電磁干擾是對(duì)電子設(shè)備工作性能有害的電磁變化現(xiàn)象。電磁干擾不僅影響電子設(shè)備的正常工作，而且會(huì)對(duì)電子設(shè)備中的一些部件造成損害。因此，必須充分重視電子設(shè)備的電磁兼容技術(shù)。請(qǐng)注意電子設(shè)備在不受周?chē)姶鸥蓴_的情況下正常工作，電子設(shè)備本身不會(huì)對(duì)周?chē)渌O(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，不會(huì)影響其他設(shè)備的正常工作。

　　為了提高電子設(shè)備的電磁兼容性，從設(shè)計(jì)開(kāi)始就必須充分重視電磁兼容性。電磁兼容的設(shè)計(jì)思路可以從電磁兼容的三要素開(kāi)始：電磁干擾源、電磁干擾可能傳播的路徑以及易受電磁干擾的電磁敏感電路和部件。也就是說(shuō)

　　1)首先，充分分析電子設(shè)備中可能存在的電磁干擾源及其性質(zhì)，盡量消除或降低電磁干擾源的參數(shù)。

　　2)其次，充分理解電磁干擾可能傳播的路徑，盡量截?cái)嘣撀窂交蚪档团c電磁干擾耦合的能力。

　　3)最后，請(qǐng)充分識(shí)別易受電磁干擾的電磁敏感電路和設(shè)備，盡量避免受到電磁干擾的可能性。

　　這樣就需要采取措施消除或部分消除可能產(chǎn)生的電磁干擾，以減輕調(diào)試工作的壓力。調(diào)試中分析了具體出現(xiàn)的電磁干擾，以及受電磁干擾的電路和部件的表現(xiàn)，找出電磁干擾源的位置和電磁干擾可能傳播的路徑，并采取相應(yīng)的解決方案。

　　電磁兼容的設(shè)計(jì)方法

　　電磁兼容設(shè)計(jì)要求在部件級(jí)、部件級(jí)、設(shè)備級(jí)、系統(tǒng)級(jí)相互不干擾、正常工作。元器件、元器件層面的電磁干擾主要來(lái)自不同元器件之間的電磁耦合，電路設(shè)計(jì)的任務(wù)之一是消除元器件和元器件層面產(chǎn)生的電磁干擾的影響。

　　在設(shè)備級(jí)、系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)生的電磁干擾涉及電子設(shè)備所處的電磁環(huán)境、各電子設(shè)備之間的相互影響、以及電子設(shè)備內(nèi)部的元件和部件之間的電磁耦合。1電磁兼容分層設(shè)計(jì)原則

　　這主要基于電磁兼容設(shè)計(jì)的優(yōu)先順序考慮，從先到先得分為以下幾層。

　　)1)零部件選型和PCB設(shè)計(jì)，這很重要；

　　)接地設(shè)計(jì)，這是主要手段。以上兩層只要設(shè)計(jì)好，就可以完成電磁兼容性80%以上的工作。

　　)3)屏蔽設(shè)計(jì)；

　　)4)濾波器設(shè)計(jì)和瞬態(tài)騷擾抑制。以上兩層是輔助手段，大多是事后補(bǔ)救措施，我們最不提倡。

　　)5)根據(jù)實(shí)際電路需要，以上層可綜合設(shè)計(jì)。2如何保證電磁兼容性

　　主要基于構(gòu)成噪聲的三要素從以下幾個(gè)方面保證電磁兼容性。

　　2.1不同等級(jí)保證電磁兼容性

　　1)部件級(jí)無(wú)源部件時(shí)，考慮(1)工作頻帶以外的部件參數(shù)與工作頻帶差異較大。)插入件末端導(dǎo)線存在電感，高頻時(shí)該電感容易出現(xiàn)電磁兼容性問(wèn)題；)3)元件有寄生電容、寄生電感，表現(xiàn)為電路上的分布參數(shù)，分析電路時(shí)也考慮其等效電路。有源元件的情況下，工作中產(chǎn)生的電磁輻射也以傳導(dǎo)電流的形式成為噪聲源，非線性元件的情況下還會(huì)發(fā)生頻譜成分的變化，該變化也引起噪聲。

　　這里重要的是，實(shí)用的無(wú)源元件往往不是“理想的”，其特性與理想的特性不同。因?yàn)閷?shí)用的元件本身可能是噪聲源，所以正確選擇無(wú)源元件很重要。也可以利用元件所具有的特性，抑制和防止干擾。當(dāng)然，最安全的方法是根據(jù)EMC的測(cè)試數(shù)據(jù)確定最終的電路保護(hù)部件模型。

　　2)在設(shè)備級(jí)，主要為了保證減少與敏感設(shè)備的耦合；)1)增加脈沖上升時(shí)間以減少干擾的帶寬。(2)去除電路內(nèi)振蕩器產(chǎn)生的高次諧波及信號(hào)的高次諧波；(3)限制干擾輻射或消除干擾的傳播路徑。

　　3)在系統(tǒng)層面，主要由組織或系統(tǒng)工程的方法保證。一個(gè)設(shè)備的電磁兼容性可能得到改善，但同時(shí)會(huì)影響其他設(shè)備的工作條件，使其他設(shè)備的性能指標(biāo)惡化。在這種情況下，必須從系統(tǒng)折中考慮。另外，重要的一點(diǎn)是電磁兼容性設(shè)計(jì)必須從系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)上得到高度重視。

　　2.2減小導(dǎo)線之間的耦合

　　主要考慮增加導(dǎo)線之間的距離、使用屏蔽、使用雙絞線以及使用屏蔽和雙絞線。

　　2.3接地

　　主要)1)考慮接地導(dǎo)線及公用線阻抗最小，小于產(chǎn)品最高工作頻率/20以內(nèi)。)2)接地導(dǎo)線應(yīng)采用橫截面為管狀的接地線。(3)可靠接地，避免連接點(diǎn)形成氧化層；(d)單點(diǎn)并聯(lián)接地(低頻用)或多點(diǎn)接地(高頻用)。2.4屏蔽

　　低頻磁場(chǎng)情況下，主要考慮磁屏蔽，屏蔽層越厚，材料的電導(dǎo)率越高，屏蔽性能越好；高頻磁場(chǎng)、電場(chǎng)或電磁場(chǎng)時(shí)，主要考慮用薄金屬屏蔽，良好接地。另一個(gè)值得注意的是

　　制作電纜時(shí)，電纜屏蔽層與插頭金屬外殼必須360度完全重合，不能出現(xiàn)“豬尾”現(xiàn)象。否則效果會(huì)大幅下降。

　　2.5過(guò)濾

　　主要是(1)考慮抑制工作頻帶以外干擾)2)用信號(hào)電路通過(guò)吸收濾波器去除不需要的頻譜成分；(3)在電源電路中，特別是在開(kāi)關(guān)電源中，去除在操作電路、控制電路和轉(zhuǎn)換電路中產(chǎn)生的噪聲。