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家用電器電磁兼容性設(shè)計(jì)(一)
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家用電器電磁兼容性設(shè)計(jì)(一)  2012/3/1
為了控制差模輻射,還應(yīng)將信號(hào)線(xiàn)和回線(xiàn)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(xiàn)。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
為了控制差模輻射,還應(yīng)將信號(hào)線(xiàn)和回線(xiàn)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(xiàn)。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(xiàn)的輻射,設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)滿(mǎn)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(xiàn)的寬度,即高頻或高速電路導(dǎo)線(xiàn)間距不小于兩倍導(dǎo)線(xiàn)寬度,以減小串?dāng)_。導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)短、寬、均勻、直,如遇拐彎,應(yīng)采用45°角,導(dǎo)線(xiàn)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)射降至最低并且有良好的抗擾性。

3.2地線(xiàn)設(shè)計(jì)是最重要的設(shè)計(jì),往往也是難度最大的一項(xiàng)設(shè)計(jì)。家用電器的安全地,要提供對(duì)人身和家用電器的可靠安全保證,需做獨(dú)立的設(shè)計(jì)。信號(hào)地線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)上,可以防止自激;復(fù)雜家用電器中往往包含多種電子線(xiàn)路和電機(jī)、電器等,這時(shí)應(yīng)將地線(xiàn)分為信號(hào)地線(xiàn)、騷擾源地線(xiàn)、屏蔽罩地線(xiàn)、機(jī)殼地線(xiàn)等,分組敷設(shè),最后集中為一條地線(xiàn),可以克服各部分地線(xiàn)之間引起的騷擾。

多點(diǎn)接地一般用于高于10MHz的頻率范圍,以便就近接地。但由于兩個(gè)不同的接地點(diǎn)之間存在地電壓,電路多點(diǎn)接地、并且電路間有信號(hào)聯(lián)系時(shí),將構(gòu)成地環(huán)路騷擾。地電壓將疊加在信號(hào)上一起加到負(fù)載端,造成差模干擾。如果兩電路間的信號(hào)傳輸用兩根導(dǎo)線(xiàn),則地電壓將加到兩根導(dǎo)線(xiàn)上,由于這兩根導(dǎo)線(xiàn)對(duì)地的陰抗不等,地電壓在兩導(dǎo)線(xiàn)上產(chǎn)生的共模電注大小不等,也將在負(fù)載兩端造成差模干擾。為了克服地環(huán)路騷擾,應(yīng)將信號(hào)地線(xiàn)和機(jī)殼地線(xiàn)分組敷設(shè),先互相絕緣,最后再合一、使地環(huán)路阻抗增大,將地電壓大部分降在該阻抗上,加到導(dǎo)線(xiàn)上的那部分被大大減小。此外,還可以在兩電路之間插入隔離變壓器、共模扼流圈或光電耦合器等,切斷地環(huán)路,也可以取得良好的效果。
    
3.3屏蔽技術(shù)可以用來(lái)抑制家用電器中的輻射騷擾。輻射騷擾是以電磁場(chǎng)與電磁波的形式在空間傳播的,通?捎媒饘俨牧匣磁性材料把騷擾源包圍起來(lái),使屏蔽體內(nèi)外的“場(chǎng)”相互隔離。可以看到,屏蔽技術(shù)還可以用來(lái)保護(hù)家用電器中的敏感電路,免受外來(lái)的輻射騷擾。對(duì)于屏蔽作用的評(píng)價(jià)可以用屏蔽效能來(lái)表示,屏蔽效能即未
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