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【亚博APp买球】电磁兼容性设计的元件选择

作者:亚博APp买球 时间:2021-05-16 12:11
本文摘要:电子线路设计者往往只考虑到产品的功能,而没将功能和电磁兼容性(即EMC,是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运营并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力)综合考虑到,因此产品在已完成其功能的同时,也产生了大量的功能性骚扰及其它侵扰。而且,无法符合敏感度拒绝。电子线路的电磁兼容性设计应向几方面考虑到,在此我们主要研究元器件的自由选择。 1、共模电感 由于EMC所面对的问题大多是共模阻碍,因此共模电感也是我们常用的有力元件之一。

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电子线路设计者往往只考虑到产品的功能,而没将功能和电磁兼容性(即EMC,是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运营并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力)综合考虑到,因此产品在已完成其功能的同时,也产生了大量的功能性骚扰及其它侵扰。而且,无法符合敏感度拒绝。电子线路的电磁兼容性设计应向几方面考虑到,在此我们主要研究元器件的自由选择。  1、共模电感  由于EMC所面对的问题大多是共模阻碍,因此共模电感也是我们常用的有力元件之一。

这里就给大家非常简单讲解一下共模电感的原理以及用于情况。  共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模阻碍诱导器件,它由两个尺寸完全相同,匝数完全相同的线圈平面地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,构成一个四端器件,它对于共模信号呈现大电感具备抑制作用,而对于差模信号呈现较小的漏电感觉完全不起作用。原理是流到共模电流时磁环中的磁通互相变换,从而具备相当大的电感量,对共模电流起着抑制作用;而当两线圈流到差模电流时,磁环中的磁通互相抵销,完全没电感量,所以差模电流可以无波动地通过。

因此共模电感在均衡线路中能有效地诱导共模干扰信号,而对线路长时间传输的差模信号无影响。  共模电感在制作时应符合以下拒绝:  (1)绕制在线圈磁芯上的导线要互相绝缘,以确保在瞬时过电压起到下线圈的匝间不再次发生穿透短路;  (2)当线圈流到瞬时大电流时,磁芯不要经常出现饱和状态;  (3)线圈中的磁芯不应与线圈绝缘,以避免在瞬时过电压起到下两者之间再次发生穿透;  (4)线圈不应尽量绕制单层,这样做到可增大线圈的寄生电容,强化线圈对瞬时过电压的承受能力。

  一般来说情况下,同时留意自由选择所须要滤波的频段,共模电阻越大就越好,因此我们在自由选择共模电感时必须看器件资料,主要根据电阻频率曲线自由选择。另外自由选择时留意考虑到差模电阻对信号的影响,主要注目差模电阻,特别注意高速端口。  2、磁珠  在产品数字电路EMC设计过程中,我们经常不会用于到磁珠,那么磁珠滤波的原理以及如何用于呢?  铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具备很高的导磁率,它可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容大于。  铁氧体材料一般来说在高频情况下应用于,因为在低频时他们主要呈圆形电感特性,使得线上的损耗较小。

在高频情况下,它们主要呈圆形电抗特性,并且随频率转变。实际应用于中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器用于的。实质上,铁氧体较好的EOS电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感电阻显得非常低,以至于电流全部通过电阻。

铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化成为热能,这是由它的电阻特性要求的。  铁氧体磁珠与普通的电感比起具备更佳的高频滤波特性。铁氧体在高频时呈现出电阻性,相等于品质因数很低的电感器,所以能在非常长的频率范围内维持较高的电阻,从而提升高频滤波效能。

在低频段,电阻由电感的感抗包含,低频时R较小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较小,L起主要起到,电磁干扰被光线而受到诱导;并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、低Q特性的电感,这种电感更容易导致谐振,因此在低频段,有时有可能经常出现用于铁氧体磁珠后阻碍强化的现象。在低频段,电阻由电阻成分包含,随着频率增高,磁芯的磁导率减少,造成电感的电感量增大,感抗成分增大。但是,这时磁芯的损耗减少,电阻成分减少,造成总的电阻减少,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸取并转换成热能的形式力学系统掉。

  铁氧体诱导元件普遍应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口末端再加铁氧体诱导元件,就可以杂讯高频阻碍。铁氧体磁环或磁珠专用于诱导信号线、电源线上的高频阻碍和尖峰阻碍,它也具备吸取静电敲电脉冲阻碍的能力。

  用于片式磁珠还是片式电感主要还在于实际应用于场合。在谐振电路中必须用于片式电感。

而必须避免不必须的EMI噪声时,用于片式磁珠是最佳的自由选择。片式磁珠和片式电感的应用于场合:片式电感:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及高压供电模块等。

片式磁珠:时钟再次发生电路,仿真电路和数字电路之间的滤波,I/O输出/输入内部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受阻碍的逻辑设备之间,供电电路中杂讯高频传导阻碍,计算机,打印机,录像机(VCRS),电视系统和手提电话中的EMI噪声抑制。  3、滤波电容器  尽管从杂讯高频噪声的看作,电容的谐振是不期望的,但是电容的谐振并不是总是危害的。

当要杂讯的噪声频率确认时,可以通过调整电容的容量,使谐振点恰好落在侵扰频率上。  在实际工程中,要杂讯的电磁噪声频率往往低约数百MHz,甚至多达1GHz。对这样高频的电磁噪声必需用于穿心电容才能有效地杂讯。  普通电容之所以无法有效地杂讯高频噪声,是因为两个原因:一个原因是电容引线电感导致电容谐振,对高频信号呈现出较小的电阻,巩固了对高频信号的旁路起到;另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号再次发生耦合,减少了滤波效果。

  穿心电容之所以能有效地杂讯高频噪声,是因为穿心电容不仅没引线电感导致电容谐振频率过较低的问题,而且穿心电容可以必要加装在金属面板上,利用金属面板起着高频隔绝的起到。但是在用于穿心电容时,要留意的问题是加装问题。

穿心电容仅次于的弱点是害怕高温和温度冲击,这在将劈电容往金属面板上焊时导致相当大艰难。许多电容在焊过程中再次发生损毁。尤其是当必须将大量的劈电容加装在面板上时,只要有一个损毁,就很难修缮,因为在将损毁的电容拆下来时,不会导致附近其它电容的损毁。  随着电子设备复杂程度的提升,设备内部强弱电混合加装、数字逻辑电路混合加装的情况更加多,电路模块之间的互相侵扰沦为相当严重的问题。

解决问题这种电路模块互相侵扰的方法之一是用金属隔离舱将有所不同性质的电路隔离开。但是所有穿越隔离舱的导线要通过穿心电容,否则不会导致隔绝过热。当有所不同电路模块之间有大量的联线时,在隔离舱上加装大量的劈电容是十分困难的事情。

为了解决问题这个问题,国外许多厂商研发了滤波阵列板,这是用类似工艺事前将劈电容焊在一块金属板包含的器件,用于滤波阵列板需要轻而易举地解决问题大量导线穿越金属面板的问题。但是这种滤波阵列板的价格往往较高。

  EMC器件有好几种,噪声的强度和类型有所不同,限于的器件也是有所不同的。比如,针对低频的噪声,如频率是几十KHz的噪声,要自由选择电容或电感,而不应当是磁珠;磁珠主要用来杂讯一般电源线或信号线上的噪音,合适应用于高频的噪声环境中,比如频率是几十MHz到几GHz的场合。但是,磁珠对于杂讯差分信号线的噪声,效果就很差。

这时候,就应当自由选择共模扼流线圈,共模扼流线圈是专门用来杂讯差分信号线上的噪声的。普通的EMC器件是不需要杂讯差分信号线上的共模噪声的。

所以,一定要根据明确的噪声类型和频率范围来自由选择适合的EMC器件。


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