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《EMC实战特训营》精彩学习笔记分享

赛盛威廉希尔官方网站 2022-09-15 10:48 次阅读

转眼间赛盛威廉希尔官方网站 EMC线上实战特训营已成功举办三期,第四期EMC特训营将在9月27日正式开课
前面三期学员在系统学习中,积极分享学习心得,与群内朋友共同提升!如下为摘选部分学员学习心得分享。

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接地对产品EMC影响

20220331分享打卡:课程题目:接地对产品EMC的影响地的设计对产品的EMC性能至关重要,EMC设计重点是接地设计。

1.产品中地是如何影响EMC指标的?

外部传导干扰,通过地上阻抗形成地电位差,带来产品性能下降。外部辐射干扰,通过地与信号环路形成环路干扰,带来产品异常。

1.1地电位差会产生共模干扰

根据公式U=L*di/dt,电感与地走线粗细,长度、面积、形状有关、di为电流的大小变化,dt表示电流变化的时间,运行频率越高,电流变化越快,时间越短、在地上产生的电压越高。

所有的地都具有一定的阻抗,电流流经地时,同样会产生压降,流经工作地中的电流主要来自两个方面,一是信号的回流、二是电源的电流需要沿工作地返回。电流流经工作地时产生共模噪声电压。

共模电压与外部电缆能形成单极天线效应,对外产生共模辐射。

共模辐射场强:E=1.26*I*L*f/r (V/m)

其中:I为共模电流、L为共模电流路径长度、f为共模电流频率、r为测试电距离共模路径的距离。

模电流的大小,与共模电压相关,我们可以通过降低接地阻抗来减小共模电流。



1.2.地阻抗会产生差模干扰

芯片的电源与地,信号与地之间构成电流回路,形成环形天线,差模辐射。降低了对外抗扰能力、同时增加了对外干扰。

差模辐射场强与环路的面积成正比,环路面积越大,辐射强度越大。


2.接地设计要求

减小电流环路面积:信号与地、电源与地之间形成的电流环路面积一定要小。降低地阻抗:地线尽量短粗、降低等效电感。PCB EMC设计1、PCB层叠设计

  • 顶与底层,元件信号
  • 2与-2层,地平面
  • 3与-3层,关键敏感信号
  • 电源层,与地层相邻
  • 地层间边缘每100miI过孔

2、PCB布局设计

  • 功率回路走线顺畅(关键环路面积&关键动点面积最小)
  • 先防护后滤波,靠端口
  • 滤波电路一字型布局
  • 滤波电路与电源电路远离

3、器件EMC布局

  • 端口Y电容靠近连接器
  • 共差模电感下方掏空
  • Y电容分地处理螺钉锁地
  • 防护器件靠连接器接口


4、PCB布线设计

  • 电容凯尔文走线,粗短线
  • 滤波器走线不并行交叉
  • 防护器件凯尔文走线
  • 电源平面与相邻地内缩20H
  • 不同电源层空间上不重叠
  • 电源线与地线回路面积小

以上来源于前面三期学员学习总结,仅供参考。

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