EMI合規(guī)性的歷史
1938年美國EMC（電磁兼容性）一致性測試歷史上發(fā)生了一個關(guān)鍵時刻：FCC（聯(lián)邦通信委員會）對發(fā)射器發(fā)射實(shí)施了第一套限制。1892年觀察到電力線可能會對電報(bào)電纜的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。正是這種觀察帶來了德意志帝國1892年的電報(bào)法。隨著這一發(fā)展，對于有效的監(jiān)管和精確的EMC測試設(shè)備的需求已經(jīng)誕生。
隨著技術(shù)的發(fā)展以滿足我們在智能電網(wǎng)，智能汽車和智能手機(jī)等領(lǐng)域的需求和需求，還必須有先進(jìn)的相應(yīng)EMC測試設(shè)備，以確保這些智能設(shè)備從EMI角度安全使用。
如果您作為電子設(shè)計(jì)師或工程師，沒有解決EMI（電磁干擾）問題或者沒有計(jì)劃來糾正EMC測試失敗，那么您就處于危險的境地。嘗試對PCB進(jìn)行創(chuàng)可貼以使其通過EMI測試可能成本高昂，可能既耗時又可能兼顧，或者可能根本不起作用。根據(jù)我作為一名執(zhí)業(yè)電氣工程師的個人經(jīng)驗(yàn)，許多工程師 - 以及更多的管理人員 - 根本不了解從設(shè)計(jì)一開始就解決EMI問題的重要性。
對他們來說，太容易說“讓我們以后再擔(dān)心”。這種反應(yīng)總讓我想起古老的格言：如果你第一次沒有時間做正確的話，你什么時候有時間再做一次。提供增加EMI對策（例如，專用于連接金屬屏蔽盒的焊盤，或提供足夠的電纜長度以添加鐵氧體磁珠，或?yàn)镋MI墊片材料的安裝提供足夠的區(qū)域）可以節(jié)省您的時間和金錢。
根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，有兩種選擇可供選擇：如果您在最終設(shè)計(jì)中不使用EMI對策，那么很好 - 您可以減少部件數(shù)量和相關(guān)成本。但如果你確實(shí)需要它們，
電磁干擾EMI理論：
許多工程師和經(jīng)理將EMI和EMC相關(guān)的問題和理論稱為“黑魔法”。但它根本不是魔術(shù)。當(dāng)然，它可能很復(fù)雜，可能需要一些數(shù)學(xué)技能，但如果你理解了概念和/或讓合適的人（專家）解決問題，你應(yīng)該沒問題。
受害者概念的來源在EMI領(lǐng)域被廣泛接受，當(dāng)存在EMI問題時，總會有噪聲源和受害者發(fā)生故障或問題。另外，為了使噪聲源產(chǎn)生干擾，在源和受害者之間必須存在耦合路徑。因此，可以在以下一個或多個方面減少EMI：
1.來源：通過去耦，屏蔽或簡單地減少噪聲設(shè)計(jì)，可以在此級別降低干擾。
2.耦合路徑：如果耦合路徑是輻射，則通過間隔和/或屏蔽可以減少干擾，或者 如果耦合路徑是導(dǎo)電的，則通過使用濾波器可以減小干擾。
3.受害者：通過局部去耦，隔離或屏蔽，或通過重新設(shè)計(jì)電路/器件，使元件不易受EMI影響，可以減少干擾。
可以以dB（分貝）為單位測量降噪。為了評估使用過濾器或屏蔽的降噪量，我們使用以下表達(dá)式：
dB = 20 log10（V OUT / V IN）
例如，將電壓衰減10倍（伏特/伏特的比率 - 無量綱數(shù)）的屏蔽裝置可以說屏蔽裝置提供20dB的屏蔽效果。關(guān)于分貝值，請參見下面的表1。
表1.分貝作為比率
以dB值表示的衰減有效性可分為以下幾類：
0到10 dB =衰減不良。通過這個量減少傳導(dǎo)噪聲（或減小EMI場的屏蔽）的濾波器幾乎不能為其付出代價。效果可能很明顯，但不能依賴它來消除EMI問題。
10至30 dB =實(shí)現(xiàn)有意義衰減的最小范圍。在溫和的情況下，EMI問題將被消除。
30至60 dB =可以解決平均EMI問題的范圍。
超過60 dB =獲得高于平均值衰減的范圍 - 需要特別關(guān)注屏蔽和/或?yàn)V波器安裝（表面處理，襯墊和粘接）的質(zhì)量和質(zhì)量。保留用于在極端環(huán)境中必須以100％可靠性運(yùn)行或接近100％可靠性的設(shè)備。
常見的EMI對策
以下是常見的EMI對策列表：
1、金屬屏蔽盒
這種盒子模仿法拉第小籠子。他們的目的是盡可能地包住所有電噪聲元件。
2、互連
扁平帶狀電纜：將數(shù)字信號與接地連接分開是理想的，盡管并不總是可行的。見下面的圖2。
圖2.扁平帶狀電纜EMI降低選項(xiàng)。
雙絞線：
差分信號相互扭絞，或者單端信號用返回線絞合。對于差分信號，這種方法對接收到的共模噪聲非常有效，因?yàn)椴罘纸邮掌鲗⒌窒@種噪聲。由于在兩根導(dǎo)線中沿相反方向傳播的電流將產(chǎn)生彼此平衡的場，因此產(chǎn)生的EMI也減小。
屏蔽雙絞線：
在理想化差分信號的情況下，屏蔽是不必要的，但在現(xiàn)實(shí)生活中，兩條線之間的耦合并不完美，接收機(jī)的共模抑制不是無限的。因此，對周圍的屏蔽進(jìn)一步降低了產(chǎn)生和接收EMI的影響。
通常，非屏蔽電纜用作接收或輻射EMI的天線。通常連接到接地節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)電屏蔽有助于在EMI對電路產(chǎn)生負(fù)面影響之前反射和吸收EMI。
圖3.屏蔽雙絞線
鐵氧體磁珠（也稱為鐵氧體磁芯，或扼流圈）。鐵氧體磁珠抑制高頻電信號。當(dāng)連接到電纜時，它們有助于減輕接收EMI的影響并減少產(chǎn)生的EMI量。鐵氧體磁珠套件（見圖4）可用于EMI測試和故障排除，無論是現(xiàn)場故障排除還是EMC一致性測試實(shí)驗(yàn)室的測試。
圖4.鐵氧體磁珠套件。
最后的盒子設(shè)計(jì)
理想情況下，最終的外殼應(yīng)該像法拉第籠一樣; 也就是說，它應(yīng)該提供連續(xù)的導(dǎo)電外殼。然而，這通常是不切實(shí)際的，因?yàn)橥鈿ば枰g隙或訪問端口用于通風(fēng)，維護(hù)，布線和用戶界面組件，例如按鈕和開關(guān)。
因此，在設(shè)計(jì)最終外殼時，應(yīng)考慮以下項(xiàng)目：
1.保持開口數(shù)量和尺寸最小化。見下面的圖5和6。
圖5.不必要的大型訪問端口。設(shè)計(jì)很差
圖6.更好的設(shè)計(jì)。外殼開口尺寸合適，電纜屏蔽在入口處接地
用導(dǎo)電網(wǎng)蓋住通風(fēng)口。電網(wǎng)的細(xì)度取決于所涉及的EMI頻率，較高的頻率需要較小的開口。
EMI墊片材料用于密封門，鉸接側(cè)面或面板中的間隙。見下面的圖7和8。
圖7. EMI墊片材料。
圖8.定制的EMI墊圈。
綜上所述
EMI / EMC不是“黑魔法”，雖然它可能相當(dāng)復(fù)雜，尤其是在高頻系統(tǒng)中。如果您是一名設(shè)計(jì)工程師并且不了解EMI，請確保您的團(tuán)隊(duì)成員。如果沒有人，請考慮在設(shè)計(jì)的最初階段聘請EMI顧問。最重要的是，不要忽視EMI并“等待它是否通過”EMC測試 - 這個決定可能會非常昂貴和/或耗費(fèi)時間。
深圳市環(huán)測威檢測是一家專業(yè)解決產(chǎn)品電磁兼容測試的第三方檢測公司，提供EMC認(rèn)證、fcc認(rèn)證、無線產(chǎn)品認(rèn)證等服務(wù)項(xiàng)目，提供全套整改方案指導(dǎo)設(shè)計(jì)，詳情咨詢環(huán)測威工程師！
認(rèn)證電話：4008-707-283
閱讀本文的人還閱讀了：
高速PCB布線技術(shù)，以減少電磁干擾EMI的影響
射頻設(shè)計(jì)中的電磁干擾EMI / 電磁兼容EMC
