文档介绍：电子产品设计工程师必备手册(2009-3-31 13:32:00)
 
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 
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。
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,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
 
干扰被反射而受到抑制;并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高 Q 特性的电感,这种电感
容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。     在高频段,阻抗由电
阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小但是,这时磁芯
的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热
能的形式耗散掉。
 
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。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制
元件,就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它
也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。 
 
使用片式磁珠还是片式电感主要还在于实际应用场合。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需
要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。片式磁珠和片式电感的应用场合: 片式电感: