Pcb电磁兼容的设计研究

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  【摘要】印制线路板(PCB)是各器件和电路元件的支撑平面,它提供了器件和电路元件的电气连接,它是各种机电的基本组成部分。它的性能适当程度上影响电器的质量。随着电子设备的普及,各元器件之间的电磁干扰现象显得尤为突出,所以研究电磁兼容刻不容缓,在介绍电磁干扰源,传播途径,地线干扰的同时,从印制电路板的设计,隔离技术,电源干扰以及地线的设计等方面研究电磁兼容。
  【关键词】电磁兼容;电磁干扰源;地线干扰;pcb
  1.引言
  众所周知,研究电磁兼容主要研究三个方面,电磁干扰源,被干扰对象,传播途径等等[1]。pcb作为元器件的载体,他的性能将直接影响设备的好坏。只有这三要素同时满足时,电磁干扰才能发生。所以要解决电磁干扰问题时,必须对症下药,消除其中某个因素,就可以达到抑制电磁干扰的效果。
  2.印制电路板的电磁环境分析
  电磁辐射由空间中的电能量和磁能量两部分组成,如正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷,便会产生电磁能量。从电磁频谱来看,电磁辐射包括低频电磁辐射和高频电磁辐射。两者之间还有无线紫外光、红外线、电波、可见光和微波等。电磁辐射干扰对于电路板正常工作是不可估量的。
  3.3 接地在电路板中设计的应用
  (1)尽量减小地线阻抗。减小地线阻抗的一个有效办法是将多根导线并联。例如当两根导线并联时,其总电感L为:式中:,分别为两根导线的自感;为两根导线间的互感。
  (2)正确选择单点、多点或混合接地。当信号工作频率小于1MHz时,可以采用单点接地。并联单点接主要应用在低频电路中,但是导线过多。串联单点接地主要用在对同类电路或相互干扰较少的电路。多点接地主要适用于高频电路多点接地。混合接地结合了单点接地和多点接地的特性,将设备低频部分就近单点接地,高频部分采用多点接地。
  为此,可以针对不同的信号频率及干扰性质,根据系统的结构和功能,采用相应的接地方式,将接地、屏蔽及滤波等措施结合使用。
  利用Ansoft Designer对其进行分析,对其E场分布图和近场H 场分布图进行分析可知:发现其存在比较严重的电磁干扰,主要是由于元器件的不合理布局造成的。
  因此我们需要从新考虑布局。所以在设备研制初始阶段就开展预测分析和设计,并全面规划实施。把电磁兼容性设计和可靠性设计与产品的基本功能结构设计同时进行,并行开展,在具体的工作中结合实际进行合理的应用。
  参考文献
  [1]张艳丽,安琪,王砚方.PCB板时钟电路的电磁兼容设计[J].计算机仿真,2004(9).
  [2]侯传教,杨智敏,王凯.印制线路EMC设计[J].电子工艺技术,2005(1).
  [3]蔡敏,吴蓉晖.变电站二次设备抗干扰技术的探讨[J].湖北电力,2004(6).
  作者简介:王艳龙(1987—),男,中北大学机械与自动化学院模式识别与智能控制专业在读研究生。
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