文档介绍：EMI/EMC设计秘籍
——电子产品设计工程师必备手册
摘要: 简明叙述了EMC工程师必需含有八大技能, 介绍了EMC常见元件、 产品内部EMC设计技巧、 电磁干扰屏蔽方法和电磁兼容设计怎样融入产品研发步骤。 全文近5万字。
关键词: EMI, EMC, 电磁兼容设计
目 录
一、 EMC工程师必需含有八大技能
二、 EMC常见元件
三、 EMI/EMC设计经典85问
四、 EMC专用名词大全
五、 产品内部EMC设计技巧
六、 电磁干扰屏蔽方法
七、 电磁兼容(EMC)设计怎样融入产品研发步骤
一 EMC工程师必需含有八大技能
EMC工程师需要含有那些技能？从企业产品需要进行设计、 整改认证过程看, EMC工程师必需含有以下八大技能:
（1）EMC基础测试项目和测试过程掌握;
（2）产品对应EMC标准掌握;
（3）产品EMC整改定位思绪掌握;
（4）产品多种认证步骤掌握;
（5）产品硬件硬件知识, 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设计怎样介入产品各个研发阶段步骤掌握。
二 EMC常见元件介绍
共模电感
因为EMC所面临处理问题大多是共模干扰, 所以共模电感也是我们常见有力元件之一! 这里就给大家简单介绍一下共模电感原理和使用情况。
共模电感是一个以铁氧体为磁芯共模干扰抑制器件, 它由两个尺寸相同, 匝数相同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, 要对于共模信号展现出大电感含有抑制作用, 而对于差模信号展现出很小漏电感几乎不起作用。 原理是流过共模电流时磁环中磁通相互叠加, 从而含有相当大电感量, 对共模电流起到抑制作用, 而当两线圈流过差模电流时, 磁环中磁通相互抵消, 几乎没有电感量, 所以差模电流能够无衰减地经过。 所以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）绕制在线圈磁芯上导线要相互绝缘, 以确保在瞬时过电压作用下线圈匝间不发生击穿短路;
（2）当线圈流过瞬时大电流时, 磁芯不要出现饱和;
（3）线圈中磁芯应和线圈绝缘, 以预防在瞬时过电压作用下二者之间发生击穿;
（4）线圈应尽可能绕制单层, 这么做可减小线圈寄生电容, 增强线圈对瞬时过电压而授能力。
通常情况下, 同时注意选择所需滤波频段, 共模阻抗越大越好, 所以我们在选择共模电感时需要看器件资料, 关键依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影响, 关键关注差模阻抗, 尤其注意高速端口。
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和怎样使用呢？
铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金, 这种材料含有很高导磁率, 她能够是电感线圈绕组之间在高频高阻情况下产生电容最小。 铁氧体材料通常在高频情况下应用, 因为在低频时她们关键程电感特征, 使得线上损耗很小。 在高频情况下, 她们关键呈电抗特征比而且随频率改变。 实际应用中, 铁氧体材料是作为射频电路高频衰减器使用。 实际上, 铁氧体很好等效于电阻和电感并联, 低频下电阻被电感短路, 高频下电感阻抗变得相当高, 以至于电流全部经过电阻。 铁氧体是一个消耗装置, 高频能量在上面转化为热能, 这是由她电阻特征决定。
铁氧体磁珠和一般电感相比含有愈加好高频滤波特征。 铁氧体在高频时展现电阻性, 相当于品质因数很低电感器, 所以能在相当宽频率范围内保持较高阻抗, 从而提升高频滤波效能。 在低频段, 阻抗由电感感抗组成, 低频时R很小, 磁芯磁导率较高, 所以电感量较大, L起关键作用, 电磁干扰被反射而受到抑制; 而且这时磁芯损耗较小, 整个器件是一个低损耗、 高Q特征电感, 这种电感轻易造成谐振所以在低频段, 有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强现象。 在高频段, 阻抗由电阻成份组成, 伴随频率升高, 磁芯磁导率降低, 造成电感电感量减小, 感抗成份减小 不过, 这时磁芯损耗增加, 电阻成份增加, 造成总阻抗增加, 当高频信号经过铁氧体时, 电磁干扰被吸收并转换成热能形式耗散掉。
铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、 电源线和数据线上。 如在印制板电源线入口端加上铁氧体抑制元件, 就能够滤除高频干扰。 铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、 电源线上高频干扰和尖峰干扰, 它也含有吸收静电放电脉冲干扰能力。
使用片式磁珠还是片式电感关键还在于实际应用场所。 在谐振电路中需要使用片式