【纯干货】EMC电磁兼容基本模型详述
电磁干扰是现代电路工业面对的一个主要问题。为了克服干扰,电路设计者不得不移走干扰源,或设法保...
电磁干扰是现代电路工业面对的一个主要问题。为了克服干扰,电路设计者不得不移走干扰源,或设法保护电路不受干扰。其目的都是为了使电路按照预期的目标来工作——即达到电磁兼容性。
通常,仅仅实现板级的电磁兼容性这还不够。虽然电路是在板级工作的,但是它会对系统的其它部分辐射出噪声,从而产生系统级的问题。另外,系统级或是设备级的电磁兼容性必须要满足某种辐射标准,这样才不会影响其他设备或装置的正常工作。
许多发达国家对电子设备和仪器有严格的电磁兼容性标准;为了适应这个要求,设计者必须从板级设计开始就考虑抑制电子干扰。
1、电磁兼容的组成
一个简单的电磁干扰模型由三个部分组成:
- 电磁干扰源
- 耦合路径
- 接收器
电磁干扰模型的组成如图一所示。
电磁干扰模型的组成图
- 电磁干扰源
- 耦合路径
耦合也能发生在有共享负载(阻抗)的电路中。例如,两个电路共享一条提供电源电压导线,并且共享一条接地的导线。如果一个电路要求提供一个突发的电流,由于两个电路共享共同的电源线和同一个电源内阻,则另一个电路的电源电压将会下降。该耦合的影响能通过减少共同的阻抗来削弱。但不幸的是,电源内阻抗是固定的而不能被降低,这种情况也同样发生在接地的导线中。在一个电路中流动的数字返回电流在另一个电路的接地回路中产生了地电位的变动。若接地不稳定,则将会严重的降低运算放大器、模数转换器和传感器等低电平模拟电路的性能。同样,对每个电路都共享的电磁场的辐射也能产生耦合。当电流改变时,就会产生电磁波。这些电磁波能耦合到附近的导体中并且干扰电路中的其它信号。
- 接收器(受体)
为了进行电磁兼容性设计并符合电磁兼容性标准,设计者需要将辐射(从产品中泄露的射频能量)减到最小,增强其对辐射(进入产品中的射频能量)的易感性和抗干扰能力。如图所示,发射和抗干扰都可以根据辐射和传导的耦合来分类。辐射耦合在高频中十分常见,而传导耦合路径在低频中更为常见。
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