電子技術(shù)正在朝著(zhù)不斷智能化方向飛速發(fā)展。對于智能化的高科技產(chǎn)品，需要集成多個(gè)功能模塊，而這些模塊之間的兼容性就是當前電子產(chǎn)品設計的重中之重。電磁的兼容性是目前電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中比較頭疼的一件工作，而目前國際標準對這方面要求非常嚴格，認證機構也有嚴格的產(chǎn)品上市管理體系，這就需要我們在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中就融入EMC設計，只有做到這一點(diǎn)才能夠更加高效的完成一個(gè)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

1 體系管控形成質(zhì)變：

傳統的開(kāi)發(fā)流程分為5個(gè)環(huán)節，產(chǎn)品的需求分析、方案評審、設計階段、調試階段、驗證階段。按照此開(kāi)發(fā)流程，在調試階段才會(huì )進(jìn)行EMC測試，首次對產(chǎn)品的EMC性能進(jìn)行判定，一旦測試合格，就進(jìn)行項目結案，我們不清楚產(chǎn)品究竟優(yōu)點(diǎn)在哪里；但是一旦產(chǎn)品出現問(wèn)題，也只能在現有的基礎上進(jìn)行修修補補。真正的要想做好產(chǎn)品，必須從產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)初期就將EMC考慮進(jìn)去。

在需求分析階段，我們就對產(chǎn)品的應用環(huán)境進(jìn)行評估，包括產(chǎn)品的未來(lái)考慮的市場(chǎng)范圍，對應市場(chǎng)的基本要求。尤其是產(chǎn)品應用環(huán)境，特定環(huán)境產(chǎn)品實(shí)現的技術(shù)指標要重點(diǎn)進(jìn)行評估、考量；產(chǎn)品的方案評審階段需要對產(chǎn)品具體的指標如何在產(chǎn)品設計過(guò)程進(jìn)行考量，包括實(shí)現方式是裸機狀態(tài)實(shí)現？還是應用電路實(shí)現？需要將這些具體的指標進(jìn)行明確；在設計階段就需要對硬件電路、結構設計、工藝安裝、接地設計、PCB設計進(jìn)行綜合評估。傳統的思維模式認為只需要設計好電路就可以解決EMC問(wèn)題，其實(shí)工藝安裝、結構設計、接地設計、PCB設計對產(chǎn)品整機EMC性能的影響遠遠大于電路本身。我們需要逐個(gè)考慮這些環(huán)節的EMC問(wèn)題，并在這個(gè)階段把所有的風(fēng)險都預估出來(lái)，同時(shí)要有對策保障，只有做到這一點(diǎn)才能夠在下個(gè)環(huán)節“調試階段”處理地得心應手；調試階段必須對產(chǎn)品立項階段制定的指標一一進(jìn)行驗證，對于出現的問(wèn)題再利用設計階段中設計的措施進(jìn)行調整，這樣就可以系統的解決問(wèn)題，收尾驗證就按照行業(yè)要求進(jìn)行認證上市。

2 細節決定成?。?/strong>

電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設計過(guò)程中，傳統的思路認為只要電路設計充分就可以解決所有問(wèn)題，但是通過(guò)多年的實(shí)踐證實(shí)，僅僅做好電路設計是不可能解決EMC方面的問(wèn)題的，必須關(guān)注其它影響：

2.1端口電路設計：

供電端口電路有必不可少的三部分：安全防護、濾波電路及電源轉換，關(guān)于這三部分的布局設計必須遵守走直線(xiàn)的原則。如果按照圖2左圖設計，當輸入端口的瞬時(shí)脈沖輸入，這種瞬時(shí)脈沖存在高頻分量（如圖3），會(huì )形成走線(xiàn)和走線(xiàn)之間的耦合，從而導致濾波電路失效，甚至隔離電源隔離產(chǎn)生的穩定直流電壓也會(huì )受到影響，實(shí)現不了原有的設計功能。要把電路的設計功能落實(shí)到實(shí)際的應用中，就如我們上面所講，必須按照走直線(xiàn)的原則（如圖2右圖）進(jìn)行設計。

2.2 I/O口電路設計：

I/O口電路的設計同樣受到PCB布局及接地設計的影響。如圖4第一幅圖的端口防護器件的接地和后端被保護的IC的地進(jìn)行共地設計，這種設計一旦瞬態(tài)脈沖被鉗位卸放到地上面，由于這個(gè)地同時(shí)也是IC的參考地，很容易導致IC地電位抬高而出現異常；改善方案主要有兩種：如果系統是兩線(xiàn)制設備（無(wú)地線(xiàn)）系統外殼也是非金屬材質(zhì)，此地線(xiàn)設計也必須將IC的參考地和防護器件的地分開(kāi)，不能共用在一起，但是由于此系統屬于無(wú)地線(xiàn)系統，可以采用這兩個(gè)部分分別鋪設不同的接地區域，然后使用Y電容將兩個(gè)區域的地線(xiàn)連接在一起。另外一種是系統有設計地線(xiàn)或者外殼屬于金屬外殼，這種情況就可以將防護器件的接地直接連到外殼地或者通過(guò)Y電容連接到外殼地，但是一定要和IC的參考地分開(kāi)。

上面提到的PCB走線(xiàn)的設計導致防護電路失效的問(wèn)題，通過(guò)右圖5就可以看到端口設計了TVS管防護ESD，但是如果布線(xiàn)按照第一幅圖這樣走線(xiàn)，極易導致IC損壞，但是TVS管還沒(méi)有動(dòng)作的，主要是由于現有的ESD或者EFT都是高頻干擾，走線(xiàn)阻抗大，所以對于端口的防護電路設計一定要遵守靠近端口的原則進(jìn)行設計PCB.

2.3 EMI電路設計：

金升陽(yáng)電源自身在電磁干擾方面投入了很大的設計成本，內部增加了濾波電路、屏蔽措施等，保證符合承諾的各項指標要求，但是電源在應用方面還是難免出現電磁干擾超標的問(wèn)題；此時(shí)，很多的設計工程師都會(huì )認為問(wèn)題的根源在于電源，這種認識其實(shí)是有誤區，因為電磁干擾傳導騷擾測試項目，主要是針對電源端口的，那么電源端口就成了他的傳輸路逕，所有的電磁干擾都會(huì )經(jīng)過(guò)電源端口到達被測設備，測試設備測試到的電磁干擾除了來(lái)自電源本身外，主要的部分還包括整機中的其他部分產(chǎn)生的電磁干擾，以及設備內部寄生參數的諧振產(chǎn)生的電磁干擾。電源內部的濾波器無(wú)法對這類(lèi)電磁干擾進(jìn)行抑制，這些電磁干擾就通過(guò)電源端口耦合到測試設備。為了應對千差萬(wàn)別的應用環(huán)境，電源廠(chǎng)家設計濾波器時(shí)，除了抑制電源內部干擾，還會(huì )考慮到濾波器衰減特性及頻譜特性，盡量預留最大的設計余量。那么這就要求我們的整機設計人員在設計電源前端時(shí)候，一定要按照電源廠(chǎng)家推薦的應用電路進(jìn)行設計，例如：LH15產(chǎn)品應用過(guò)程中出現EMI超標問(wèn)題（見(jiàn)下圖）。

圖6為金升陽(yáng)電源LH15-13B05傳導騷擾測試結果，此結果符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求，而且余量非常充分。

圖7上圖為金升陽(yáng)電源LH15-13B05的電源應用到某品牌產(chǎn)品上面后，整機測試傳導騷擾結果，此結果無(wú)法符合EN55022/CISPR22的CLASS B要求，甚至連CLASS A都無(wú)法滿(mǎn)足要求，更不用說(shuō)設計余量。

所以電源即使內部電磁干擾設計等級再高，在應用過(guò)程中一定要留應用部分，具體參數可參考具體產(chǎn)品對應的規格書(shū)。金升陽(yáng)的電源產(chǎn)品在規格書(shū)中都會(huì )有應用電路這一欄，會(huì )將在應用電路的基礎上實(shí)現的指標，描述的非常詳細。

3 結語(yǔ)：

整機電磁兼容設計其實(shí)是一個(gè)系統性工程，任何一個(gè)點(diǎn)設計不到位都可能導致設計失敗，甚至會(huì )付出沉重的成本代價(jià)。目前，行業(yè)內對于這方面的設計失敗原因局限于電源方面，而忽視PCB設計、結構設計及接地設計等方面。有效解決EMC問(wèn)題，需要我們在設計初期就充分評審指標定位、應用環(huán)境；在設計過(guò)程中充分評審電路圖設計、原材料選型、PCB繪制、結構設計、工藝安裝等各方面，不斷地優(yōu)化開(kāi)發(fā)流程，實(shí)現在開(kāi)發(fā)過(guò)程中考量所有問(wèn)題。



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