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EMI/EMC 设计秘籍
——电子产品设计工程师必备手册
摘要:简要论述了 EMC 工程师必须具备的八大技能,介绍了 EMC 常用元件、产品内部的
EMC 设计技巧、电磁干扰的屏蔽方法和电磁兼容设计如何融入产品研发流程。全文近 5 万
字。
关键词:EMI,EMC,电磁兼容设计
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目录
一、EMC 工程师必须具备的八大技能
二、EMC 常用元件
三、EMI/EMC 设计经典 85 问
四、EMC 专用名词大全
五、产品内部的 EMC 设计技巧
六、电磁干扰的屏蔽方法
七、电磁兼容(EMC)设计如何融入产品研发流程
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一 EMC 工程师必须具备的八大技能
EMC 工程师需要具备那些技能?从企业产品需要进行设计、整改认证的过
程看,EMC 工程师必须具备以下八大技能:
(1)EMC 的基本测试项目以及测试过程掌握;
(2)产品对应 EMC 的标准掌握;
(3)产品的 EMC 整改定位思路掌握;
(4)产品的各种认证流程掌握;
(5)产品的硬件硬件知识,对电路(主控、接口)了解;
(6)EMC 设计整改元器件(电容、磁珠、滤波器、电感、瞬态抑制器件等)
使用掌握;
(7)产品结构屏蔽设计技能掌握;
(8)对 EMC 设计如何介入产品各个研发阶段流程掌握。
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二 EMC 常用元件介绍
共模电感
由于 EMC 所面临解决问题大多是共模干扰,因此共模电感也是我们常用的有力元件之
一!这里就给大家简单介绍一下共模电感的原理以及使用情况。
共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的
线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模信号呈现出大
电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。原理是流过共模电
流时磁环中的磁通相互叠加,从而具有相当大的电感量,对共模电流起到抑制作用,而当两
线圈流过差模电流时,磁环中的磁通相互抵消,几乎没有电感量,所以差模电流可以无衰减
地通过。因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号,而对线路正常传输的差模
信号无影响。
共模电感在制作时应满足以下要求:
(1)绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘,以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不
http://bbs./?fid=23发生击穿短路;
(2)当线圈流过瞬时大电流时,磁芯不要出现饱和;
(3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿;
(4)线圈应尽可能绕制单层,这样做可减小线圈的寄生电容,增强线圈对瞬时过电压
的而授能力。
通常情况下,同时注意选择所需滤波的频段,共模阻抗越大越好,因此我们在选择共模
电感时需要看器件资料,主要根据阻抗频率曲线选择。另外选择时注意考虑差模阻抗对信号
的影响,主要关注差模阻抗,特别注意高速端口。
磁珠:
在产品数字电路 EMC 设计过程中,我们常常会使用到磁珠,那么磁珠滤波地原理以及
如何使用呢?
铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈
绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在
低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。在高频情况下,他们主要呈电抗特性比
并且随频率改变。实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上,
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铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相
当高,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为热能,这
是由他的电阻特性决定的。
铁氧体磁珠与普通的电感相比具有更好的高频滤波特性。铁氧体在高频时呈现电阻性,
相当于品质因数很低的电感器,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高高
频滤波效能。在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时 R 很小,磁芯的磁导率较高,因
此电感量较大,L 起主要作用,电磁干