電磁兼容EMC設計及測試技巧

2、使導線長度盡可能的縮短，減小了印制板的面積，降低導線上的干擾。

3、采用完整的地平面設計，采用多層板設計，鋪設地層，便于干擾信號泄放。

4、使電子元件遠離可能會發(fā)生放電的平面如機箱面板、把手、螺釘?shù)?，保持機殼與地良好接觸，為干擾提供良好的泄放通道。對敏感信號包地處理，降低干擾。

5、盡量采用貼片元器件，貼片器件比直插器件的電磁兼容性能要好得多。

6、模擬地與數(shù)字地在PCB與外界連接處進行一點接地。

7、高速邏輯電路應靠近連接器邊緣，低速邏輯電路和存儲器則應布置在遠離連接器處，中速邏輯電路則布置在高速邏輯電路和低速邏輯電路之間。

8、電路板上的印制線寬度不要突變，拐角應采用圓弧形，不要直角或尖角。

9、時鐘線、信號線也盡可能靠近地線，并且走線不要過長，以減小回路的環(huán)面積。

三、系統(tǒng)布線設計

印制板設計出來后，進行試制，焊接調(diào)試，系統(tǒng)裝機，考慮電磁兼容設計因素，機柜結(jié)構(gòu)、線纜設計需要注意以下幾個方面：

1、機柜選用電磁屏蔽柜，具有良好的屏蔽性能，很好地對系統(tǒng)進行屏蔽，降低外界電磁干擾對系統(tǒng)的影響。

2、總電源進線選用屏蔽電源線，并加磁環(huán)，屏蔽層在進入機柜處360度接地。

3、對系統(tǒng)外部信號線選用屏蔽線，屏蔽層機柜入口處良好接地。

4、設備外殼就近接機柜，避免交叉。

5、系統(tǒng)設置隔離變壓器和ups，保證系統(tǒng)供應純凈電源。

6、嚴格將電源線和信號線分開，設備外殼的各個面之間和各個板子面板之間要良好接觸，接觸電阻要小于0.4歐，越小越好，保證設備外殼良好接大地，這樣在有靜電釋放時，不會影響到系統(tǒng)的正常工作。

四、系統(tǒng)接地設計

接地是最有效的抑制騷擾源的方法，可解決50%的EMC問題。系統(tǒng)基準地與大地相連，可抑制電磁騷擾。外殼金屬件直接接大地，還可以提供靜電電荷的泄漏通路，防止靜電積累。

1、地線的概念

安全接地 包括保護接地和防雷接地。

保護接地 為產(chǎn)品的故障電流進入大地提供一個低阻抗通道；

防雷接地 提供泄放大電流的通路；

參考接地 為產(chǎn)品穩(wěn)定可靠工作提供參考電平，為電源和信號提供基準電位。

安全接地是為了當出現(xiàn)一些電氣異常時，為大電流和高電壓提供一個泄放的回路，主要是對電路的一種保護措施。參考地主要是信號地和電源地，是保證電路實現(xiàn)功能的基礎。

2、接地方式

懸浮接地對一個獨立的與外部沒有接口的系統(tǒng)來說一般也沒有什么問題，但是如果該系統(tǒng)與其他的系統(tǒng)之間存著接口如通訊口和采樣線，那么懸浮接地很容易受到靜電和雷擊的影響，所以一般電子產(chǎn)品大多不采用懸浮接地。

單點接地 當f1MHz時可以選擇單點接地，可分為并聯(lián)單點接地和多級電路串聯(lián)單點接地兩種。

并聯(lián)單點接地：每個電路模塊都接到一個單點地上，每個單元在同一點與參考點相連。

多級電路的串聯(lián)單點接地：將具有類似特性的電路的地連接在一起，形成一個公共點，然后將每一個公共點連接到單點地。

多點接地 當f>10MHz時會采用多點接地。 設備中的電路都就近以接地母線為參考點。

單點接地各電路接在同一點，提供公共電位參考點，沒有共阻抗耦合和低頻地環(huán)路，但對高頻信號存在較大的地阻抗。多點接地為就近接地，每條地線可以很短，提供較低接地阻抗。1MHz~10MHz可根據(jù)實際需要選用哪種接地方法。

混合接地 是綜合單點接地與多點接地的優(yōu)點，對系統(tǒng)中的低頻部分采用單點接地，對系統(tǒng)中高頻部分采用多點接地。

信號線屏蔽接地有高頻和低頻之分，高頻采用多點接地，低頻電纜采用單點接地。低頻電場屏蔽要求在接收端單點接地，低頻磁場屏蔽要求在兩端接地。多點接地，除在兩端接地外，并以3/20或1/10工作波長的間隔接地。

系統(tǒng)做到良好接地，才能有效的抑制電磁干擾，一個大的系統(tǒng)機柜首先要保證每個面接觸良好，接觸緊湊，其次是機柜內(nèi)部設備要就近接地，避免二次干擾，就近泄放電磁干擾。接口屏蔽線要進行環(huán)接，再就近接機架。機柜下方設置接地銅排，系統(tǒng)總地線選用銅帶比較好，對電磁干擾進行很好的泄放，保證了系統(tǒng)的正常運行。

電磁兼容測試

系統(tǒng)功能測試，滿足現(xiàn)場功能需要后，進行電磁兼容測試，電磁兼容測試容易出問題是靜電、群脈沖、浪涌、射頻場傳導等

1、靜電抗擾度檢測

參與了幾個項目的靜電抗擾度檢測，對靜電有一定認識。靜電分為接觸放電和空氣放電，靜電是積累的高壓，當接觸到設備的金屬外殼時會瞬間放電，會影響到電子設備的正常工作，可能引起設備故障或重啟，在安全性要求較好的場合這是不允許的。

靜電會影響顯示效果，可能出現(xiàn)顯示閃爍或黑屏，影響正常顯示和操作。靜電還可能引起CPU工作異常，程序死機或重啟。

如果在產(chǎn)品詳細設計階段采用電磁兼容的相關設計，做靜電試驗不必過分擔心，通過設計，對靜電積累的電荷進行良好的泄放，不會影響系統(tǒng)的正常工作。

2、電快速瞬變脈沖群抗擾度檢測

電快速瞬變脈沖群是一系列的高頻高壓瞬變脈沖施加在設備上，觀察設備是否受到其影響。防護群脈沖主要的方法是“疏導”“堵”，“疏導”就是提供泄放回路，是干擾在進入系統(tǒng)之前，泄放至大地，良好的屏蔽層接地，可以泄放大部分動干擾，“堵”是使群脈沖濾除在設備之外，增加磁環(huán)，效果明顯，封閉磁環(huán)的效果好于對扣磁環(huán)，也可以將磁環(huán)加入到板級中，固定在印制板中，這樣使設備更可靠。

對電源線、信號線、通訊線兩端增加磁環(huán)，可以對群脈沖干擾進行防護。

3、雷擊浪涌檢測

雷擊浪涌主要包含兩個方面，一個是電源防雷，一個是信號防雷。

電源防雷主要是針對系統(tǒng)級而言的，系統(tǒng)級設計要按照三級防雷設計，總電源進入端設置電源防雷（如OBO公司的V20-C/3-PH 385），可以對系統(tǒng)的電源進行一級防護，電源經(jīng)過電源防雷后，進入隔離變壓器，隔離變壓器可以對電磁干擾信號進行較好的防護，抑制其對系統(tǒng)的影響。后進入UPS，UPS可以濾除一部分干擾信號，這樣電源再進入系統(tǒng)設備，電源是一種純凈的電源，可以使系統(tǒng)更好、更可靠的工作。