EMC工程師必須具備的八大技能

　　EMC工程師需要具備那些技能？從企業(yè)產(chǎn)品需要進(jìn)行設(shè)計(jì),、整改認(rèn)證的過程看,，EMC工程師必須具備以下八大技能：


　　1,、EMC的基本測(cè)試項(xiàng)目以及測(cè)試過程掌握,；

　　2,、產(chǎn)品對(duì)應(yīng)EMC的標(biāo)準(zhǔn)掌握；

　　3,、產(chǎn)品的EMC整改定位思路掌握；

　　4,、產(chǎn)品的各種認(rèn)證流程掌握,；

　　5、產(chǎn)品的硬件硬件知識(shí),，對(duì)電路（主控,、接口）了解；

　　6,、EMC設(shè)計(jì)整改元器件（電容,、磁珠、濾波器,、電感,、瞬態(tài)抑制器件等）使用掌握；

　　7,、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)屏蔽設(shè)計(jì)技能掌握,；

　　8、對(duì)EMC設(shè)計(jì)如何介入產(chǎn)品各個(gè)研發(fā)階段流程掌握,。
 

EMC常用元件介紹

　　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！這里就給大家簡(jiǎn)單介紹一下共模電感的原理以及使用情況,。

　　共模電感是一個(gè)以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制器件,，它由兩個(gè)尺寸相同，匝數(shù)相同的線圈對(duì)稱地繞制在同一個(gè)鐵氧體環(huán)形磁芯上，形成一個(gè)四端器件,，要對(duì)于共模信號(hào)呈現(xiàn)出大電感具有抑制作用,，而對(duì)于差模信號(hào)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(shí)磁環(huán)中的磁通相互疊加,，從而具有相當(dāng)大的電感量,，對(duì)共模電流起到抑制作用，而當(dāng)兩線圈流過差模電流時(shí),，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(hào),，而對(duì)線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘?hào)無影響。

　　共模電感在制作時(shí)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(shí)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(shí)大電流時(shí)，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(shí)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(duì)瞬時(shí)過電壓的而授能力。

　　通常情況下,，同時(shí)注意選擇所需濾波的頻段,，共模阻抗越大越好，因此我們?cè)谶x擇共模電感時(shí)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(shí)注意考慮差模阻抗對(duì)信號(hào)的影響，主要關(guān)注差模阻抗,，特別注意高速端口,。

　　磁珠

　　在產(chǎn)品數(shù)字電路EMC設(shè)計(jì)過程中，我們常常會(huì)使用到磁珠,，那么磁珠濾波地原理以及如何使用呢,？

　　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?yàn)樵诘皖l時(shí)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(shí)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(shí)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(gè)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(shí)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(shí)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(shí)磁芯的損耗較小，整個(gè)器件是一個(gè)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(shí)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(shí)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(hào)通過鐵氧體時(shí),，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(hào)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(shí)際應(yīng)用場(chǎng)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(shí)，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(chǎng)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,，PDAs（個(gè)人數(shù)字助理），無線遙控系統(tǒng)以及低壓供電模塊等,。片式磁珠： 時(shí)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(zhǎng)途電信,，本地局域網(wǎng)），射頻（RF）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(jì)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?yàn)榇胖榈膯挝皇前凑账谀骋活l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(huì)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(shí)候磁珠的阻抗相當(dāng)于1000歐姆,。針對(duì)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(shí)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(shí)要考慮直流阻抗對(duì)壓降影響,。
 

濾波電容器

　　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(shí),，可以通過調(diào)整電容的容量，使諧振點(diǎn)剛好落在騷擾頻率上,。

　　在實(shí)際工程中,，要濾除的電磁噪聲頻率往往高達(dá)數(shù)百M(fèi)Hz，甚至超過1GHz,。對(duì)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?yàn)閮蓚€(gè)原因,，一個(gè)原因是電容引線電感造成電容諧振,，對(duì)高頻信號(hào)呈現(xiàn)較大的阻抗，削弱了對(duì)高頻信號(hào)的旁路作用,；另一個(gè)原因是導(dǎo)線之間的寄生電容使高頻信號(hào)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?yàn)榇┬碾娙莶粌H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(shí),，要注意的問題是安裝問題。穿心電容最大的弱點(diǎn)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(shí)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(shí),，只要有一個(gè)損壞，就很難修復(fù),，因?yàn)樵趯p壞的電容拆下時(shí),，會(huì)造成鄰近其它電容的損壞。

　　隨著電子設(shè)備復(fù)雜程度的提高,，設(shè)備內(nèi)部強(qiáng)弱電混合安裝,、數(shù)字邏輯電路混合安裝的情況越來越多,，電路模塊之間的相互騷擾成為嚴(yán)重的問題。解決這種電路模塊相互騷擾的方法之一是用金屬隔離艙將不同性質(zhì)的電路隔離開,。但是所有穿過隔離艙的導(dǎo)線要通過穿心電容,，否則會(huì)造成隔離失效。當(dāng)不同電路模塊之間有大量的聯(lián)線時(shí),，在隔離艙上安裝大量的穿心電容是十分困難的事情,。為了解決這個(gè)問題，國外許多廠商開發(fā)了“濾波陣列板”,，這是用特殊工藝事先將穿心電容焊接在一塊金屬板構(gòu)成的器件,，使用濾波陣列板能夠輕而易舉地解決大量導(dǎo)線穿過金屬面板的問題。但是這種濾波陣列板的價(jià)格往往較高,，每針的價(jià)格約30元,。