可穿戴智能手環(huán)的電磁兼容設(shè)計(jì)方案

　　可穿戴產(chǎn)品正在改變著人們的生活，其中智能手環(huán)是可穿戴設(shè)備中最流行的產(chǎn)品，受到了白領(lǐng)消費(fèi)者的廣泛熱捧。通過這款手環(huán)，用戶可以記錄日常生活中的鍛煉、睡眠、部分還有飲食等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與手機(jī)、平板、ipod touch同步，起到通過數(shù)據(jù)指導(dǎo)健康生活的作用。市面上銷售的手環(huán)產(chǎn)品也是種類繁多，作為服務(wù)生活的便攜式產(chǎn)品，手環(huán)的質(zhì)量、穩(wěn)定性、電磁兼容性能受到人們了極大的關(guān)注。

　　智能手環(huán)產(chǎn)品在日常使用過程中就經(jīng)常遇到以下電磁兼容干擾問題，困擾著人們對(duì)手環(huán)的使用：

　　1、手機(jī)等通訊設(shè)備不能很順利的與手環(huán)通過藍(lán)牙連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸通信；

　　2、內(nèi)部加速度傳感器在高頻電磁場(chǎng)環(huán)境下受到高頻電磁干擾，計(jì)步不準(zhǔn)確；

　　3、智能手環(huán)內(nèi)置電池，在電量不夠時(shí)需要充電，但充電接口由于對(duì)外裸露容易遭受靜電等干擾而損壞。

　　因此，作為智能手環(huán)的硬件設(shè)計(jì)人員，在產(chǎn)品研發(fā)過程中必須要進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)。

　　智能手環(huán)電磁兼容濾波設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　產(chǎn)品對(duì)外充電端口需要進(jìn)行防護(hù)濾波設(shè)計(jì)，增強(qiáng)接口的防靜電能力，同時(shí)抑制干擾對(duì)后級(jí)電源的影響。建議增加的電路設(shè)計(jì)如下圖所示，其中電源端口TVS管為BV05C，磁珠選型為BLM0402-600；

　　由于運(yùn)動(dòng)量的采集采用小、薄、低功耗的三軸分辨率加速器傳感器，該傳感器集成度高，極易受到干擾影響，在設(shè)計(jì)時(shí)需對(duì)模擬電源進(jìn)行濾波設(shè)計(jì)，針對(duì)模擬電源需要采取高頻磁珠和高頻電容濾波，最好采取PI型濾波方式；

　　磁珠=FBMA-11-100505-121A10T;FBMA-10-100505-600T

　　手環(huán)通常采用超低功耗處理器芯片，數(shù)據(jù)運(yùn)算量非常小，通過藍(lán)牙芯片與移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行通訊。藍(lán)牙芯片電路設(shè)計(jì)時(shí)，要防止其它高頻雜散的串?dāng)_，影響藍(lán)牙的通信，需要針對(duì)藍(lán)牙電源進(jìn)行濾波設(shè)計(jì)，采取高頻磁珠以及電容進(jìn)行高頻干擾濾波處理；建議濾波設(shè)計(jì)電路如下：磁珠=FBMA-10-100505-600

　　輸出電路需要一個(gè)π形電路（起到阻抗匹配的作用），需要根據(jù)實(shí)際情況在三個(gè)位置上增加電容或者電感，把阻抗調(diào)整到中心點(diǎn)，達(dá)到最大的功率輸出效果。

　　智能手環(huán)電磁兼容濾波PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　智能手環(huán)體積較小，PCB上布局比較緊湊，但器件布局也需要滿足電磁兼容設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意布局的順暢，電源變換芯片、CPU模塊、藍(lán)牙模塊、傳感器電路分開布局，不能相互串?dāng)_，同時(shí)注意電源變換模塊、藍(lán)牙模塊與傳感器模塊盡量分開保持一定距離。

　　PCB單板上，需要區(qū)分?jǐn)?shù)字地區(qū)域、模擬地區(qū)域、射頻地區(qū)域，可以不分地設(shè)計(jì)或分地設(shè)計(jì)并通過0歐電阻進(jìn)行連接，同時(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)字、模擬、射頻電路分別參考對(duì)應(yīng)的地平面，減小相互耦合干擾。分地設(shè)計(jì)時(shí)特別注意不能有信號(hào)布線跨地分割，否則會(huì)導(dǎo)致走線環(huán)路較大，容易受到外部高頻干擾。

　　其他方面，在單板PCB設(shè)計(jì)時(shí)，注意板邊鋪設(shè)地網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)內(nèi)縮，減小靜電從結(jié)構(gòu)縫隙耦合至單板的干擾，提高單板的敏感度。

　　智能手環(huán)電磁兼容結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意密閉性，注意按鍵的同時(shí)增大單板與結(jié)構(gòu)件之間的間距，對(duì)結(jié)構(gòu)件放電時(shí)不會(huì)作用至單板，間接提高了單板的放靜電能力。

　　通過從濾波、防靜電、PCB布局、分地、布線等幾個(gè)方面進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)考慮，這樣才能提升智能手環(huán)的質(zhì)量，穩(wěn)定性！在實(shí)際應(yīng)用中才能更加可靠，不受干擾，不易損壞，才能真正成為我們的生活中的健康助手！