你知道什么是EMC嗎?如何處理呢?濾波電容器,、共模電感,、磁珠在 EMC 設(shè)計電路中是常見的身影,，也是消滅電磁干擾的三大利器。文章從設(shè)計中詳細(xì)分析了消滅 EMC 三大利器的原理,。
1 ,、濾波電容
盡管從濾除高頻噪聲的角度看，電容的諧振是不希望的,，但是電容的諧振并不是總是有害的,。當(dāng)要濾除的噪聲頻率確定時，可以通過調(diào)整電容的容量,，使諧振點剛好落在騷擾頻率上。在實際工程中,，要濾除的電磁噪聲頻率往往高達(dá)數(shù)百 MHz,，甚至超過 1GHz。對這樣高頻的電磁噪聲必須使用穿心電容才能有效地濾除,。
普通電容之所以不能有效地濾除高頻噪聲,，是因為兩個原因：
(1)一個原因是電容引線電感造成電容諧振，對高頻信號呈現(xiàn)較大的阻抗,，削弱了對高頻信號的旁路作用;
(2)另一個原因是導(dǎo)線之間的寄生電容使高頻信號發(fā)生耦合,，降低了濾波效果。
穿心電容之所以能有效地濾除高頻噪聲,，是因為穿心電容不僅沒有引線電感造成電容諧振頻率過低的問題,。
而且穿心電容可以直接安裝在金屬面板上，利用金屬面板起到高頻隔離的作用,。但是在使用穿心電容時,，要注意的問題是安裝問題。
穿心電容最大的弱點是怕高溫和溫度沖擊,，這在將穿心電容往金屬面板上焊接時造成很大困難,。
許多電容在焊接過程中發(fā)生損壞。特別是當(dāng)需要將大量的穿心電容安裝在面板上時,，只要有一個損壞,，就很難修復(fù),，因為在將損壞的電容拆下時，會造成鄰近其它電容的損壞,。
2 ,、共模電感
由于 EMC 所面臨解決問題大多是共模干擾，因此共模電感也是我們常用的有力元件之一,。
共模電感是一個以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,，它由兩個尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對稱地繞制在同一個鐵氧體環(huán)形磁芯上,，形成一個四端器件,，要對于共模信號呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用，而對于差模信號呈現(xiàn)出很小的漏電感幾乎不起作用,。
原理是流過共模電流時磁環(huán)中的磁通相互疊加,，從而具有相當(dāng)大的電感量，對共模電流起到抑制作用,，而當(dāng)兩線圈流過差模電流時,，磁環(huán)中的磁通相互抵消，幾乎沒有電感量,，所以差模電流可以無衰減地通過,。
因此共模電感在平衡線路中能有效地抑制共模干擾信號，而對線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘枱o影響,。
共模電感在制作時應(yīng)滿足以下要求：
(1)繞制在線圈磁芯上的導(dǎo)線要相互絕緣,，以保證在瞬時過電壓作用下線圈的匝間不發(fā)生擊穿短路;
(2)當(dāng)線圈流過瞬時大電流時，磁芯不要出現(xiàn)飽和;
(3)線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣,，以防止在瞬時過電壓作用下兩者之間發(fā)生擊穿;
(4)線圈應(yīng)盡可能繞制單層,，這樣做可減小線圈的寄生電容，增強(qiáng)線圈對瞬時過電壓的而授能力,。
通常情況下,，同時注意選擇所需濾波的頻段，共模阻抗越大越好,，因此我們在選擇共模電感時需要看器件資料,，主要根據(jù)阻抗頻率曲線選擇,。
另外選擇時注意考慮差模阻抗對信號的影響,，主要關(guān)注差模阻抗，特別注意高速端口,。
3 ,、磁珠
在產(chǎn)品數(shù)字電路 EMC 設(shè)計過程中,，我們常常會使用到磁珠,，鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金,，這種材料具有很高的導(dǎo)磁率，他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小,。鐵氧體材料通常在高頻情況下應(yīng)用,，因為在低頻時他們主要程電感特性，使得線上的損耗很小,。在高頻情況下,，他們主要呈電抗特性比并且隨頻率改變。實際應(yīng)用中,，鐵氧體材料是作為射頻電路的高頻衰減器使用的,。
實際上，鐵氧體較好的等效于電阻以及電感的并聯(lián),，低頻下電阻被電感短路,，高頻下電感阻抗變得相當(dāng)高，以至于電流全部通過電阻,。鐵氧體是一個 消耗裝置,，高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能，這是由他的電阻特性決定的,。鐵氧體磁珠與普通的電感相比具有更好的高頻濾波特性,。
鐵氧體在高頻時呈現(xiàn)電阻性，相當(dāng)于品質(zhì)因數(shù)很低的電感器,，所以能在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的阻抗,，從而提高高頻濾波效能。
在低頻段,，阻抗由電感的感抗構(gòu)成,，低頻時 R 很小，磁芯的磁導(dǎo)率較高,，因此電感量較大,，L 起主要作用，電磁干擾被反射而受到抑制;并且這時磁芯的損耗較小,，整個器件是一個低損耗,、高 Q 特性的電感，這種電感容易造成諧振因此在低頻段,，有時可能出現(xiàn)使用鐵氧體磁珠后干擾增強(qiáng)的現(xiàn)象,。
在高頻段，阻抗由電阻成分構(gòu)成,，隨著頻率升高,，磁芯的磁導(dǎo)率降低，導(dǎo)致電感的電感量減小,，感抗成分減小,。但是,，這時磁芯的損耗增加，電阻成分增加,，導(dǎo)致總的阻抗增加,，當(dāng)高頻信號通過鐵氧體時，電磁干擾被吸收并轉(zhuǎn)換成熱能的形式耗散掉,。
鐵氧體抑制元件廣泛應(yīng)用于印制電路板,、電源線和數(shù)據(jù)線上。如在印制板的電源線入口端加上鐵氧體抑制元件,，就可以濾除高頻干擾,。鐵氧體磁環(huán)或磁珠專用于抑制信號線、電源線上的高頻干擾和尖峰干擾,，它也具有吸收靜電放電脈沖干擾的能力,。使用片式磁珠還是片式電感主要還在于實際應(yīng)用場合。
在諧振電路中需要使用片式電感,。而需要消除不需要的 EMI 噪聲時,，使用片式磁珠是最佳的選擇。
片式磁珠和片式電感的應(yīng)用場合
片式電感：射頻(RF)和無線通訊,，信息技術(shù)設(shè)備,，雷達(dá)檢波器，汽車電子,，蜂窩電話,，尋呼機(jī)，音頻設(shè)備,，個人數(shù)字助理(PDAs),，無線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等。
片式磁珠： 時鐘發(fā)生電路,，模擬電路和數(shù)字電路之間的濾波，I/O 輸入 / 輸出內(nèi)部連接器(比如串口,，并口,，鍵盤，鼠標(biāo),，長途電信，本地局域網(wǎng)),，射頻電路和易受干擾的邏輯設(shè)備之間,，供電電路中濾除高頻傳導(dǎo)干擾，計算機(jī)，打印機(jī),，錄像機(jī)(VCRS),，電視系統(tǒng)和手提電話中的 EMI 噪聲抑止,。
磁珠的單位是歐姆,，因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產(chǎn)生的阻抗來標(biāo)稱的,，阻抗的單位也是歐姆,。磁珠的 DATASHEET 上一般會提供頻率和阻抗的特性曲線圖，一般以 100MHz 為標(biāo)準(zhǔn),，比如是在 100MHz 頻率的時候磁珠的阻抗相當(dāng)于 1000 歐姆,。
針對我們所要濾波的頻段需要選取磁珠阻抗越大越好，通常情況下選取 600 歐姆阻抗以上的,。另外選擇磁珠時需要注意磁珠的通流量,，一般需要降額 80%處理，用在電源電路時要考慮直流阻抗對壓降影響,。以上就是處理EMC的一些方法,，希望能給大家?guī)椭?/p>