家用電器電磁兼容性設(shè)計(jì)|各種家用電器的EMC設(shè)計(jì)分析學(xué)習(xí)(三)

    另一方面，高速邏輯電路、高速時(shí)鐘電路、微處理器以及視頻電路等，既是潛在的電磁騷擾源，卻又很容易被騷擾，如果脈沖騷擾的強(qiáng)度超過(guò)該電路的噪聲容限，就會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作。CMOS和HTL器件具有較高的噪聲容限，應(yīng)優(yōu)選使用。

    當(dāng)數(shù)字電路工作時(shí)，將發(fā)生高、低電壓之間的轉(zhuǎn)換，將引起瞬態(tài)地電流和瞬態(tài)負(fù)載電流從電源流入電路或由電路流入地線，使電源線或地線中的電流產(chǎn)生不平衡。由于電源線和地線存在不可忽略的電阻和電感，瞬態(tài)地電流和瞬態(tài)負(fù)載電流流過(guò)電源線和地線時(shí)，會(huì)引發(fā)電源電壓的波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)將干擾其它電路或器件的工作，是傳導(dǎo)騷擾和輻射騷擾的初始源。為此，應(yīng)盡量減小印刷電路板電源線和地線的電阻和電感。例如，當(dāng)脈沖電流的變化為30mA，上升／下降時(shí)間為3ns，則騷擾帶寬可達(dá)100MHz。對(duì)于長(zhǎng)10cm，寬1mm，厚0．03mm的印刷電路板導(dǎo)線，其阻抗為72．5Ω，所引起的電源電壓波動(dòng)達(dá)2．1v；如果使用多層板中的一層為電源層，另一層為接地層，阻抗僅為3．72mΩ，電源電壓波動(dòng)可減小到100μv，對(duì)其它電路或器件的工作幾乎不發(fā)生影響。當(dāng)然，如果在印刷電路板上再安裝去耦電容來(lái)提供一個(gè)電流源，以被補(bǔ)償數(shù)字電路工作時(shí)所產(chǎn)生的瞬態(tài)電流，將會(huì)取得更好的效果。

    為了控制差模輻射，還應(yīng)將信號(hào)線和回線緊靠在—起，減小信號(hào)路徑形成的環(huán)路面積。因?yàn)樾盘?hào)環(huán)路的作用就相當(dāng)于輻射或接收磁場(chǎng)的環(huán)天線。由于接地面存在阻抗而存在地電位，即共模電壓，它能在外接電纜上激勵(lì)共模輻射。為了控制共模輻射，就應(yīng)減小共模電壓，合理選擇接地點(diǎn)；也可采用板上濾波器或?yàn)V波器連接器濾除共模電流；當(dāng)然，如果使屏蔽電纜的屏蔽層與屏蔽機(jī)箱構(gòu)成完整的屏蔽體，也能達(dá)到抑制共模輻射的效果。此外，降低信號(hào)頻率和電平也是減小輻射的重要措施。為了進(jìn)一步減小印刷電路板導(dǎo)線的輻射，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)滿足20H準(zhǔn)則和2W準(zhǔn)則。這里H是印刷電路板兩層板之間的距離，即元件面應(yīng)比接地面縮小20H寬度，避免因邊緣效應(yīng)引起的輻射；W是印剛電路板導(dǎo)線的寬度，即高頻或高速電路導(dǎo)線間距不小于兩倍導(dǎo)線寬度，以減小串?dāng)_。導(dǎo)線應(yīng)短、寬、均勻、直，如遇拐彎，應(yīng)采用45°角，導(dǎo)線寬度不要突變，不要突然拐角。

    應(yīng)當(dāng)注意，單面板雖然制造簡(jiǎn)單、裝配方便，但只適用于一般電路要求，不適用于高組裝密度或復(fù)雜電路的場(chǎng)合；雙面板適用于只要求中等組裝密度的場(chǎng)合；對(duì)于高組裝密度或復(fù)雜電路，應(yīng)優(yōu)選多層板。這時(shí)，可將數(shù)字電路和模擬電路分別安排在不同層內(nèi)，電源層和接地層相鄰，騷擾源單獨(dú)安排并遠(yuǎn)離敏感電路；高速、高頻電路應(yīng)靠近邊緣連接器。完成印刷電路板設(shè)計(jì)后，應(yīng)使板上各電路都能正常工作，不存在相互騷擾，能將騷擾發(fā)射降至*低并且有良好的抗擾性。

    3．2地線設(shè)計(jì)是*重要的設(shè)計(jì)，往往也是難度*大的一項(xiàng)設(shè)計(jì)。家用電器的**地，要提供對(duì)人身和家用電器的可靠**保證，需做獨(dú)立的設(shè)計(jì)。信號(hào)地線則是信號(hào)流回源的低阻抗路徑，類(lèi)型有懸浮地、單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地以及混合接地，懸浮地容易產(chǎn)生靜電積累與靜電放電，很少采用。由于地線不是理想的零阻抗，單元電路應(yīng)當(dāng)采用單點(diǎn)接地；多級(jí)電路接地點(diǎn)應(yīng)選在低電平電路的輸入端，可減小地電位對(duì)電路的騷擾；小信號(hào)高增益放大器的屏蔽罩也應(yīng)單點(diǎn)接地，接地點(diǎn)應(yīng)選在輸出端地線上，可以防止自激；復(fù)雜家用電器中往往包含多種電子線路和電機(jī)、電器等，這時(shí)應(yīng)將地線分為信號(hào)地線、騷擾源地線、屏蔽罩地線、機(jī)殼地線等，分組敷設(shè)，*后集中為一條地線，可以克服各部分地線之間引起的騷擾。