淺談有關電磁兼容的設計技巧(二)
發布時間:2013-03-12 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】在產品結構方案設計階段,主要針對產品需要滿足EMC法規標準,對產品采用什麼屏蔽設計方案、選(xuan)擇(ze)什(shen)麼(me)屏(ping)蔽(bi)材(cai)料(liao),以(yi)及(ji)材(cai)料(liao)的(de)厚(hou)度(du)提(ti)出(chu)設(she)計(ji)方(fang)案(an),另(ling)外(wai)對(dui)屏(ping)蔽(bi)體(ti)之(zhi)間(jian)的(de)搭(da)接(jie)設(she)計(ji),縫(feng)隙(xi)設(she)計(ji)考(kao)慮(lv),同(tong)時(shi)重(zhong)點(dian)考(kao)慮(lv)接(jie)口(kou)連(lian)接(jie)器(qi)與(yu)結(jie)構(gou)件(jian)的(de)配(pei)合(he)。
電磁屏蔽材料的選用
具有較高導電、導磁特性的材料可以用作屏蔽材料。常用的有鋼板、鋁板、鋁箔、銅板、銅箔等。也可以在塑料機箱上噴塗鎳漆或銅漆的方法實現屏蔽。
屏蔽機箱的屏蔽效能除了與所選屏蔽材料的導電率、daocilvhehouduyouguanwai,zaihendachengdushanghaiyilaiyujixiangdejiegou,jiqidaodianlianxuxing。renheshiyongdepingbijixiangshangdouyoufengxi,zhexiefengxishiyouyupingbibanzhijianlinshixingdajiesuozaochengde。youyufengxidedaodianbulianxuxing,zaifengxichuhuichanshengdiancixielou。yinci,duiyuyongjiuxingdajie,keyishiyonghanjiedefangfaxiaochufengxi。ruguoshiyongmaojiehuoluodinglianjie,jianjubixuzugouxiao。duiyufeiyongjiuxingdajie,caiyongdiancimifengchendiandengpingbicailiaozeshishifenyouxiaodeshouduan。
電磁密封襯墊
電磁密封襯墊是一中彈性好、導dao電dian性xing高gao的de材cai料liao。將jiang這zhe種zhong材cai料liao填tian充chong在zai縫feng隙xi處chu,能neng保bao持chi導dao電dian連lian續xu性xing,是shi解jie決jue縫feng隙xi電dian磁ci泄xie漏lou的de好hao方fang法fa。在zai選xuan用yong電dian磁ci密mi封feng襯chen墊dian時shi,需xu要yao熟shu悉xi以yi下xia特te性xing參can數shu:
轉移阻抗設襯墊和兩側屏蔽板的接合麵上流過電流I,而兩側屏蔽板之間的電壓為V,則轉移阻抗定義為Zr=V/I。轉移阻抗越低,則兩側屏蔽板之間的電磁泄漏越小,加襯墊後該縫隙的屏蔽效能越高。
硬度襯墊的硬度應當適中,硬度太低,易造成接觸不良,屏蔽效能較低;硬度太高,需要較大的壓力,給結構設計造成困難。
壓ya縮suo永yong久jiu形xing變bian襯chen墊dian隻zhi有you在zai外wai力li作zuo用yong下xia發fa生sheng一yi定ding的de形xing變bian時shi,才cai有you屏ping蔽bi作zuo用yong。當dang外wai力li去qu掉diao後hou,襯chen墊dian不bu會hui完wan全quan恢hui複fu到dao原yuan來lai的de形xing狀zhuang,即ji發fa生sheng了le永yong久jiu形xing變bian。當dang然ran,襯chen墊dian的de壓ya縮suo永yong久jiu形xing變bian越yue小xiao越yue好hao。
襯墊厚度襯墊的厚度應能滿足接觸麵不平整度的要求,利用其彈性,將縫隙填充滿,達到導電連續性的目的。
常用的電磁密封襯墊有以下幾種類型:
金屬絲網襯墊用金屬絲編織成的彈性網套,為純金屬接觸,接觸電阻低;但金屬絲在高頻時會呈現較大感抗,使屏蔽效能降低。所以隻適用於l吉赫以下的頻率範圍。
橡膠芯編織網套將金屬絲編織的網套套在發泡橡膠芯或矽橡膠芯上,具有很好的彈性和導電性。
導dao電dian橡xiang膠jiao襯chen墊dian在zai矽gui橡xiang膠jiao內nei填tian充chong金jin屬shu顆ke粒li或huo金jin屬shu絲si,構gou成cheng導dao電dian的de彈dan性xing物wu質zhi。由you於yu導dao電dian橡xiang膠jiao中zhong的de導dao電dian顆ke粒li之zhi間jian的de容rong抗kang在zai高gao頻pin時shi會hui降jiang低di,因yin此ci,填tian充chong金jin屬shu顆ke粒li在zai高gao頻pin時shi屏ping蔽bi效xiao能neng較jiao高gao。如ru果guo填tian充chong方fang向xiang一yi致zhi的de金jin屬shu絲si,還hai可ke以yi做zuo到dao純chun金jin屬shu接jie觸chu,但dan由you於yu金jin屬shu絲si在zai高gao頻pin時shi呈cheng現xian較jiao大da感gan抗kang,使shi屏ping蔽bi效xiao能neng降jiang低di,所suo以yi填tian充chong金jin屬shu絲si時shi隻zhi適shi用yong於yu低di頻pin。
鈹(pi)銅(tong)指(zhi)形(xing)簧(huang)片(pian)利(li)用(yong)被(bei)銅(tong)良(liang)好(hao)的(de)導(dao)電(dian)性(xing)和(he)彈(dan)性(xing),可(ke)製(zhi)成(cheng)各(ge)種(zhong)指(zhi)形(xing)簧(huang)片(pian)。由(you)於(yu)純(chun)金(jin)屬(shu)接(jie)觸(chu),直(zhi)流(liu)電(dian)阻(zu)低(di),感(gan)抗(kang)又(you)小(xiao),所(suo)以(yi)低(di)頻(pin)和(he)高(gao)頻(pin)時(shi)都(dou)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)能(neng)。

圖2:螺旋管襯墊
螺旋管襯墊用鍍錫被銅或不鏽鋼做成的螺旋管,具有良好的彈性和導電性,是目前屏蔽效能最高的襯墊。
導電化合物
導(dao)電(dian)化(hua)合(he)物(wu)包(bao)括(kuo)各(ge)種(zhong)導(dao)電(dian)膠(jiao)和(he)各(ge)種(zhong)導(dao)電(dian)填(tian)充(chong)物(wu)等(deng)。環(huan)氧(yang)導(dao)電(dian)膠(jiao)可(ke)用(yong)於(yu)金(jin)屬(shu)之(zhi)間(jian),金(jin)屬(shu)與(yu)非(fei)金(jin)屬(shu)之(zhi)間(jian),各(ge)種(zhong)硬(ying)性(xing)表(biao)麵(mian)之(zhi)間(jian)的(de)導(dao)電(dian)粘(zhan)接(jie)。可(ke)代(dai)替(ti)焊(han)錫(xi),完(wan)成(cheng)微(wei)波(bo)器(qi)件(jian)引(yin)線(xian)連(lian)接(jie);可修複印製板線路,可用於導電陶瓷粘接,天線元件粘接,玻璃除霜粘接,導電/導熱粘接,微波波導部件粘接等。矽脂導電膠用於將彈性的導電橡膠粘接固定在金屬表麵上,可應用於航天、航空、軍用等電子設備中。導電填充物是一種高導電漿糊狀材料,用於無法加裝屏蔽襯墊的縫隙處,固化後仍保持彈性。
截止波導通風板
pingbijixiangdetongfengkoujiqitakaikoudoushizhuyaodediancifusheyuan。caiyongkaixiaokonghuojiajinshusiwangdefangfadounanyidadaomanyidepingbixiaoneng。lilunzhengming,dangjinshuguanjiemianchicunmanzuyidingtiaojianshi,keyichuanshuyidingpinlvfanweidediancibo,chengweibodaoguan。erbodaoguancunzaiyigejiezhipinlv,dangpinlvdiyujiezhipinlvshi,diancibobeijiezhierbunengchuanshu。genjuzhegeyuanlikeyishejichengjiezhibodaoguan。jiezhibodaotongfengbanyouxuduojiezhibodaoguanyicipailiezucheng,weiletigaotongfengxiaolv,meigejiezhibodaoguandejiemiandoushejiweiliujiaoxing,guyouchengfengwozhuangtongfengban。dangpingbixiaonengyaoqiuhengaoshi,keyongliangkuaijiezhibodaotongfengbangouchengshuangcengtongfengban。ertongfengbancailiaodedaodianlvshipingbixiaonengdezhongyaoyinsu,caiyonggaodaodianlvcailiaohuoducengdetongfengbankeyidedaogaopingbixiaoneng。
導電玻璃和導電膜片
顯xian示shi屏ping或huo顯xian示shi窗chuang口kou既ji要yao滿man足zu視shi覺jiao要yao求qiu,又you要yao滿man足zu防fang電dian磁ci輻fu射she的de要yao求qiu,為wei此ci,可ke選xuan用yong導dao電dian玻bo璃li實shi現xian屏ping蔽bi。導dao電dian玻bo璃li可ke用yong兩liang塊kuai光guang學xue玻bo璃li中zhong間jian夾jia金jin屬shu絲si網wang構gou成cheng,金jin屬shu絲si網wang的de密mi度du越yue大da,屏ping蔽bi效xiao能neng就jiu越yue高gao,但dan透tou光guang性xing變bian得de越yue差cha。導dao電dian玻bo璃li也ye可ke由you光guang學xue玻bo璃li或huo有you機ji玻bo璃li表biao麵mian鍍du的de金jin屬shu薄bo膜mo構gou成cheng。此ci外wai,還hai可ke以yi在zai透tou明ming聚ju脂zhi膜mo片pian上shang鍍du以yi金jin屬shu薄bo膜mo,製zhi成cheng柔rou性xing透tou明ming導dao電dian膜mo片pian。這zhe種zhong膜mo片pian的de透tou光guang性xing可ke達da70%(80%,而且膜片很薄,僅0.13mm,可以直接貼覆在常規玻璃或有機玻璃表麵,特別適用於要求高透明度和中等屏蔽效能的儀表表盤、液晶顯示器、麵板指示燈孔、彩色顯示器等部位。
電磁幹擾濾波器的選用
實shi踐jian表biao明ming,即ji使shi對dui一yi個ge經jing過guo很hen好hao設she計ji並bing且qie具ju有you正zheng確que的de屏ping蔽bi和he接jie地di措cuo施shi的de產chan品pin,也ye仍reng然ran會hui有you傳chuan導dao幹gan擾rao發fa射she或huo傳chuan導dao幹gan擾rao進jin入ru產chan品pin。濾lv波bo是shi壓ya縮suo幹gan擾rao頻pin譜pu的de一yi種zhong有you效xiao方fang法fa,當dang幹gan擾rao頻pin譜pu不bu同tong於yu有you用yong信xin號hao的de頻pin帶dai時shi,可ke以yi用yong電dian磁ci幹gan擾rao濾lv波bo器qi將jiang無wu用yong的de幹gan擾rao濾lv除chu。因yin此ci,恰qia當dang地di選xuan擇ze和he正zheng確que地di使shi用yong濾lv波bo器qi對dui抑yi製zhi傳chuan導dao幹gan擾rao是shi十shi分fen重zhong要yao的de。從cong頻pin率lv選xuan擇ze的de角jiao度du出chu發fa,電dian磁ci幹gan擾rao濾lv波bo器qi屬shu於yu低di通tong濾lv波bo器qi,分fen為wei信xin號hao線xian濾lv波bo器qi和he電dian源yuan線xian濾lv波bo器qi等deng。
信號線濾波器
信號線濾波器是用在各種信號線上的低通濾波器,用來濾除高頻幹擾成分。可分為線路板濾波器、饋通濾波器和連接器濾波器等三種。線路板濾波器適合於安裝在線路板上,具有成本低、安裝方便等優點;饋通濾波器適合於安裝在屏蔽殼體上,特別適用於單根導線或電纜穿過屏蔽體時使用;lvboqilianjieqishiyongyuduogendaoxianhuodianlanchuanguopingbitishishiyong。lvboqilianjieqizaiwaixingshanghechicunshangdouheputonglianjieqixiangtong,liangzhewanquankeyihuhuan。danlvboqilianjieqidemeigezhenhuokongshangdouyouyigeditonglvboqi,tadedianlukeyishidangedianrongde,yekeyishiL型或π型的。
選(xuan)用(yong)信(xin)號(hao)線(xian)濾(lv)波(bo)器(qi)時(shi),應(ying)根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)的(de)場(chang)合(he),選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)類(lei)型(xing),根(gen)據(ju)濾(lv)波(bo)要(yao)求(qiu)選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)電(dian)路(lu)和(he)性(xing)能(neng)指(zhi)標(biao),為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)順(shun)利(li)通(tong)過(guo)濾(lv)波(bo)器(qi),濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)截(jie)止(zhi)頻(pin)率(lv)應(ying)高(gao)於(yu)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)的(de)上(shang)限(xian)。此(ci)外(wai),還(hai)應(ying)正(zheng)確(que)選(xuan)擇(ze)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)、電流、溫wen度du範fan圍wei等deng。在zai使shi用yong信xin號hao線xian濾lv波bo器qi時shi,最zui重zhong要yao的de是shi保bao證zheng濾lv波bo器qi有you良liang好hao的de接jie地di,接jie地di線xian應ying盡jin量liang短duan。濾lv波bo器qi外wai殼ke應ying與yu屏ping蔽bi體ti有you良liang好hao的de電dian接jie觸chu,可ke以yi使shi用yong焊han接jie方fang式shi或huo采cai用yong射she頻pin電dian磁ci密mi封feng襯chen墊dian。
新研製的濾波器陣列板是將濾波器製成微形器件,並排列成陣列,能快速安裝到電子產品的底板或隔斷上,以實現密封或隔離。
鐵氧體電磁幹擾抑製元件
鐵(tie)氧(yang)體(ti)是(shi)一(yi)種(zhong)立(li)方(fang)晶(jing)格(ge)結(jie)構(gou)的(de)亞(ya)鐵(tie)磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao)。它(ta)的(de)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)和(he)機(ji)械(xie)性(xing)能(neng)與(yu)陶(tao)瓷(ci)相(xiang)似(si),顏(yan)色(se)為(wei)灰(hui)黑(hei)色(se)。對(dui)於(yu)抑(yi)製(zhi)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)用(yong)的(de)鐵(tie)氧(yang)體(ti),最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)性(xing)能(neng)參(can)數(shu)為(wei)磁(ci)導(dao)率(lv)μ和飽和磁通密度Bs。磁導率μ可以表示為複數,實數部分構成電感,虛數部分代表損耗,隨著頻率的增加而增加。因此,它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯電路,L和R都是頻率的函數。例如磁導率為850的鐵氧體,在10MHz時阻抗小於10Ω,而超過l00MHz後阻抗大於100Ω,使高頻幹擾大大衰減。這樣,就構成了一個低通濾波器。低頻時R很小,L起主要作用,電磁幹擾被反射而受到抑製;高頻時R增大,電磁幹擾被吸收並轉換成熱能。
鐵氧體抑製元件廣泛應用於印製電路板、電源線和數據線上。例如在印製板的電源線入口端加上鐵氧體抑製元件,就可以濾除高頻幹擾。鐵氧體磁環或磁珠專用於抑製信號線、電源線上的高頻幹擾和尖峰幹擾,它也具有吸收靜電放電脈衝幹擾的能力。
butongdetieyangtiyizhiyuanjian,youbutongdezuijiayizhipinlvfanwei。tongchangcidaolvyuegao,yizhidepinlvjiuyuedi。ciwai,tieyangtidetijiyueda,yizhixiaoguoyuehao。zaitijiyidingshi,changerxidexingzhuangbiduanercudeyizhixiaoguohao,neijingyuexiaoyizhixiaoguoyeyuehao。danzaiyouzhiliuhuojiaoliupianliudeqingkuangxia,haicunzaitieyangtibaohedewenti,yizhiyuanjianhengjiemianyueda,yuebuyibaohe,kechengshoudepianliuyueda。
鐵氧體抑製元件應當安裝在靠近幹擾源的地方。對於輸入/輸出電路,則應盡量靠近屏蔽殼的進、出口處。
安裝時還應當注意,鐵氧體元件易破碎,應采取可靠的固定措施。
電源線濾波器
dianyuanxianshidianciganraochuanrushebeihechuanchushebeidezhuyaotujing。weifangzhizheliangzhongqingkuangdefasheng,bixuzaishebeidedianyuanjiekouanzhuangdianyuanxianlvboqi。tazhiyunxudianyuanpinlvtongguo,ergaoyudianyuanpinlvdedianciganraoqueshoudaohendadeshuaijian。
電源線上的幹擾以兩種形式出現,在火線、零線回路中的幹擾為差模幹擾,在火線、lingxianyudixianhuiluzhongdeganraoweigongmoganrao。suirandianyuanxianlvboqiduichamoganraohegongmoganraodouyouyizhizuoyong,danxiaoguobuyiyang,yingfenbiegeichuliangzhedecharusunhao。chuletebieshuomingyunxubujiedidelvboqiwai,suoyoudianyuanlvboqidoubixujiedi,yinweilvboqizhongdegongmopangludianrongzhiyoujiedishicaiqizuoyong。
使用電源濾波器時,應盡量靠近電源入口處安裝,並使濾波器的輸入/shuchuduanzhijianpingbigeli,bimiandianciganraocongshuruduanzhijieouhedaolvboqideshuchuduan。ciwai,lvboqidejiedidianhaiyingjinliangkaojinshebeidejiedidian。dianyuanxianlvboqidejishuzhibiaobaokuo:最大泄漏電流、耐壓、額定工作頻率、額定工作電壓、額定工作電流和溫度範圍等。
電dian磁ci兼jian容rong性xing元yuan器qi件jian是shi解jie決jue電dian磁ci幹gan擾rao發fa射she和he電dian磁ci敏min感gan度du問wen題ti的de關guan鍵jian,正zheng確que選xuan擇ze和he使shi用yong這zhe些xie元yuan器qi件jian是shi做zuo好hao電dian磁ci兼jian容rong性xing設she計ji的de前qian提ti。因yin此ci,我wo們men必bi須xu深shen入ru掌zhang握wo這zhe些xie元yuan器qi件jian,這zhe樣yang才cai有you可ke能neng設she計ji出chu符fu合he標biao準zhun要yao求qiu、性能價格比最優的電子、電氣產品。
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