板級EMC培訓(xùn)教材

1、www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究板級EMC濾波元件選擇與應(yīng)用EMC濾波元件簡介常用EMC濾波器件介紹EMC濾波元件選擇注意事項EMC濾波元件的應(yīng)用舉例目 錄 在單板設(shè)計中，前期考慮單板的EMI以及EMS設(shè)計，正確選擇EMC元器件，將有利于以最低的成本獲得EMC認證，同時減少產(chǎn)品因屏蔽和濾波所帶來的額外的成本、體積和重量。 另外可以提高數(shù)字信號的完整性及模擬信號信噪比，提高抗干擾能力，減少后續(xù)的整改，能夠一次性通過認證，在市場各種干擾環(huán)境穩(wěn)定的應(yīng)用！EMC濾波元件簡介常用EMC濾波器件介紹EMC濾波元件選擇注意事項EMC濾波元件的應(yīng)用舉例濾波設(shè)計常用元件 EMC濾波設(shè)

2、計所常用元件電容：高頻濾波電容、穿芯電容電感：差模電感，共模電感磁珠：高頻濾波磁珠磁環(huán):多孔珠、各種形狀磁環(huán)濾波器：饋通濾波器，普通EMI濾波器組合濾波器件濾波設(shè)計常用元件 濾波設(shè)計所用元件-電容：電容：www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究電容：濾波設(shè)計常用元件ZC實際電容理想電容1/2 LC賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究電容：濾波設(shè)計常用元件引線長1.6mm的陶瓷電容器電容量諧振頻率(MHZ)1 F1.70.1 F0.01F3300 pF1100 pF680 pF330 pF引線存在電感PCB走線存在電感濾波設(shè)計常用元件電容上寄生電感PCB貼片電容濾波設(shè)

3、計常用元件www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究諧振頻率濾波設(shè)計常用元件 采用電容濾波設(shè)計需要考慮參數(shù)：ESRESL耐壓值賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件 電感：差模電感ZL實際電感1/2 LC電感的高頻特性Z電感fZ電感fZsZLZL低頻時高頻時Z 電感jwLZ電感jwL/(1/jwc)Zs 電感：差模電感濾波設(shè)計常用元件1255008.868諧振頻率電感量（uH ）3.4繞在鐵粉芯上的電感CLZL理想電感實際電感f1/2 LCwww.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件電感上寄生電容如果使用導(dǎo)體磁芯，則線圈對

4、磁芯的分布電容是主要因素；如果使用非導(dǎo)體磁芯，則線圈之間的分布電容是主要因素。賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件 電感：共模電感濾波設(shè)計常用元件 電感：共模電感共模電感中的負載電流產(chǎn)生的磁場相互抵銷，因此磁芯不會飽和。濾波設(shè)計常用元件 共模電感應(yīng)用在線路接口電路www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件 共模電感應(yīng)用在電源接口電路賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件 共模電感指標(biāo)直流電阻額定電I100MHZ時阻抗值（Z）差模阻抗（對信號有衰減）濾波設(shè)計常用元件磁珠磁珠使用時考慮參數(shù)：直流電阻DCR額定電I100

5、MHZ時阻抗值（Z）【材料構(gòu)成】：由含鐵、鎳、鋅等金屬的氧化物構(gòu)成，俗稱鐵氧體；【高頻特性】：高頻時可以看成一個阻值隨頻率變化的電阻；【與電感比較】：分布電容小，所以高頻特性好；【常用場合】：線路板上的電源或信號濾波。濾波設(shè)計常用元件 EMC原理圖設(shè)計www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件ZsZL差模使用ZsZL共模使用【材料構(gòu)成】：由含鐵、鎳、鋅等金屬的氧化物構(gòu)成，俗稱鐵氧體；【高頻特性】：高頻時可以看成一個阻值隨頻率變化的電阻；【優(yōu)點】：即可進行差模濾波又可進行共模濾波（根據(jù)夾入的電纜的方式），可方便用于整改驗證?！境Ｓ脠龊稀浚弘娫措娎|或信號電纜。賽盛

6、技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究磁環(huán)EMI吸收磁環(huán)/抑制共模干擾時，將電源的兩根線（正負）同時穿過一個磁環(huán)，有效信號為差模信號，EMI吸收磁環(huán)對其沒有任何影響，而對于共模信號則會表現(xiàn)出較大的電感量。磁環(huán)的使用中還有一個較好的方法是讓穿過的磁環(huán)的導(dǎo)線反復(fù)繞幾下，以增加電感量?？梢愿鶕?jù)它對電磁干擾的抑制原理，合理使用它的抑制作用 .濾波設(shè)計常用元件濾波設(shè)計常用元件不同的鐵氧體抑制元件，有不同的最佳抑制頻率范圍。通常磁導(dǎo)率越高，抑制的頻率就越低。此外，鐵氧體的體積越大，抑制效果越好。在體積一定時，長而細的形狀比短而粗的抑制效果好，內(nèi)徑越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情況下，還存在鐵

7、氧體飽和的問題，抑制元件橫截面越大，越不易飽和，可承受的偏流越大。濾波設(shè)計常用元件在低頻段，鐵氧體抗干擾磁心呈現(xiàn)出非常低的感性阻抗值，不影響數(shù)據(jù)線或信號線上有用信號的傳輸。而在高頻段，從10MHz左右開始，阻抗增大，其感抗分量仍保持很小，電阻性分量卻迅速增加，當(dāng)有高頻能量穿過磁性材料時，電阻性分量就會把這些能量轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉。這樣就構(gòu)成一個低通濾波器，使高頻噪音信號有大的衰減，而對低頻有用信號的阻抗可以忽略，不影響電路的正常工作。www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究磁環(huán)參數(shù)濾波設(shè)計常用元件賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究磁環(huán)參數(shù)濾波設(shè)計常用元件磁環(huán)應(yīng)用濾波

8、設(shè)計常用元件多孔珠濾波設(shè)計常用元件www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究多孔珠濾波設(shè)計常用元件賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究多孔珠濾波設(shè)計常用元件多孔珠濾波設(shè)計常用元件濾波設(shè)計常用元件三端電容普通電容：存在等效電感，影響高頻濾波效果；三端電容：分布電感隔離輸入輸出信號，可以將濾波帶寬延伸至50M以下和200M以上，注意接地端盡可能短粗，以減小接地阻抗。www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究1 干凈地2 與機箱或其它較大的金屬件射頻搭接濾波設(shè)計常用元件三端電容的正確使用接地點要求：賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元

9、件三端電容(貼片）濾波設(shè)計常用元件三端電容(貼片）濾波設(shè)計常用元件三端電容(貼片）www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件三端電容(貼片）賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件三端電容(貼片）濾波設(shè)計常用元件三端電容(貼片）組合EMC器件濾波設(shè)計常用元件www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件內(nèi)部由差模電感、共模電感、差模電容、三端電容配合組成！賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究內(nèi)部插損濾波設(shè)計常用元件濾波設(shè)計常用元件饋通濾波器（包含穿芯電容）濾波設(shè)計常用元件 濾波設(shè)計所用元件（饋通濾波器）

10、插入損耗普通電容理想電容饋通濾波器頻率1GHzwww.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件 饋通濾波器的安裝金屬板隔離輸入輸出端一周接地電感很小賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件 濾波連接器濾波設(shè)計常用元件 濾波連接器內(nèi)部電路濾波設(shè)計常用元件 濾波連接器內(nèi)部電路www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用元件賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目 錄 普通EMI濾波器EMC濾波元件簡介常用EMC濾波器件介紹EMC濾波元件選擇注意事項EMC濾波元件的應(yīng)用舉例選擇注意事項濾波器件方面電感、磁珠、共模電感等

11、串在電路元件注意考慮器件額定工作電流，加在信號線上需要考慮不要影響信號波形質(zhì)量選擇注意事項濾波器件方面電容等并在線路上器件注意考慮器件得耐壓要求，特別是電源電路加在信號線上需要考慮不要影響信號波形質(zhì)量www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目 錄EMC濾波元件簡介常用EMC濾波器件介紹EMC濾波元件選擇注意事項EMC濾波元件的應(yīng)用舉例賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究器件整改應(yīng)用利用器件特性解決傳導(dǎo)發(fā)射問題產(chǎn)品原始狀況某公司攝像頭產(chǎn)品進行FCC認證，EMC測試時傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)。電源輸入是直流24V，設(shè)備沒有接地線。原始測試數(shù)據(jù)200KHz到6MHz都超標(biāo)很多www.

12、ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究原因分析分析：1、低頻兩百多KHZ以及16 MHZ頻段超標(biāo)；說明差模濾波與共模濾波有問題；2、結(jié)合電源接口電路分析發(fā)現(xiàn)，接口根本就沒有做濾波設(shè)計；賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究定位測試過程原始狀態(tài)對比實驗室差異定位測試過程改進措施1測試2.2mH+100uH(差模電感）21mH+1uF定位測試過程改進措施2測試2.2mH+100uH(差模電感） 2 1mH+1uF3.3ufwww.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究定位測試過程改進措施3測試2.2mH+100uH(差模電感） 2+1uF3.3uf賽盛技術(shù) 你身邊

13、的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究定位測試過程改進措施4測試100uH(差模電感）2 3.3uf定位測試過程改進措施5測試1mH+3.3uF定位測試過程23.3uF改進措施6測試1mH+100uH(差模電感）www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究最終改進方案差模、共模措施需要到位！賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究案例總結(jié)案例總結(jié)電源接口設(shè)計需要進行差模共模濾波；測試超標(biāo)時需要根據(jù)相應(yīng)的頻段進行有針對性的改進；改進EMC問題需要了解器件的特性，以及如何應(yīng)用；謝謝各位Thank you！www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專

14、家版權(quán)所有 侵權(quán)必究深圳市賽盛技術(shù)有限公司板級瞬態(tài)抑制器件選擇與應(yīng)用目 錄瞬態(tài)抑制器件簡介常用抗干擾瞬態(tài)抑制器件介紹瞬態(tài)抑制器件選擇注意事項瞬態(tài)抑制器件應(yīng)用舉例瞬態(tài)抑制器件簡介瞬態(tài)抑制器件的類型和結(jié)構(gòu)按不同的用途有所不同，但它至少應(yīng)包含一個非線性電壓限制元件。氣體放電管(GDT).壓敏電阻(MOV).半導(dǎo)體放電管(TSS).瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)等是電壓限制元器件。它們的工作原理相似,但是它們之間的通流量.動作速度.極間電容.嵌位電壓.殘壓等有很大的差別。www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目 錄瞬態(tài)抑制器件簡介常用抗干擾瞬態(tài)抑制器件介紹瞬態(tài)抑制器件選擇注意事項瞬態(tài)抑

15、制器件應(yīng)用舉例賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究PTCPTC是高分子聚合物材料制造的”電流限制”固態(tài)元件,在正常溫度下呈現(xiàn)歐姆特性,當(dāng)超過特定的溫度以后電阻值會隨著溫度上升而呈現(xiàn)劇烈的變化,依據(jù)P=IV.元件會發(fā)熱,這樣的加熱造成”高分子結(jié)構(gòu)”,由”結(jié)晶相”轉(zhuǎn)變成”分晶相”結(jié)構(gòu),使阻增加幾個至十幾個數(shù)量級,此時電路中的電壓幾乎都加在PTC兩端,因此可以起到保護其它元件和電路的作用,當(dāng)人為切斷電路故障后,PTC會恢復(fù)到原來的狀態(tài),PTC無需更換而繼續(xù)使用。PTCPTCwww.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究PTC賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究ZnO壓敏

16、電阻ZnO壓敏電阻是一種伏安特性呈非線性的電壓敏感元件,在正常電壓下相當(dāng)于一個小電容,當(dāng)電路出現(xiàn)過電壓時,它的內(nèi)阻急劇下降并迅速導(dǎo)通,其工作電流增大幾個數(shù)量級通過串接在電路的”電阻壓降”而維持原電壓, 壓敏電阻與電路是并聯(lián)使用,從而保護電路不受過電壓的影響而損壞。氧化鋅晶粒的電阻率很低,而晶界層的電阻率確很高,相接觸的兩個晶粒之間形成一個勢壘,這就是壓敏電阻單元,每個單元的擊穿電壓大約為3.5V,將許多單元加以串聯(lián)和并聯(lián)就構(gòu)成了壓敏電阻,壓敏電阻在工作時每個壓敏電阻單元都承受浪涌能量,基片的橫截面積越大其通流量也越大,氧化鋅壓敏電阻是一種嵌位型的防護元件,分為單片型.組合型和模塊型等結(jié)構(gòu)。14

17、D系列壓敏電阻產(chǎn)品尺寸(mm)ZnO壓敏電阻ZnO壓敏電阻1).壓敏電阻雖然能吸收很大的浪涌電壓能量但不能承受mA級以上的持續(xù)電流；2). 壓敏電阻的極間電容較大，高頻應(yīng)用的場合不宜使用；3).壓敏電阻的漏電流較大，會隨工作時間的延長和承受浪涌沖擊的次數(shù)增加而不斷變大；4).壓敏電阻的殘余電壓是其動作電壓的2.53.5倍;5).壓敏電阻的安全問題:在以往的應(yīng)用中,跨接在交流電源線上的壓敏電阻出現(xiàn)過起火燃燒的問題,”歐共體”發(fā)布文件禁止使用,起火燃燒的現(xiàn)象是由于老化失效和瞬態(tài)浪涌電壓破壞的結(jié)果。www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究ZnO壓敏電阻疊層片式ZnO壓敏電阻(簡稱

18、MLV)在MLV的內(nèi)部ZnO陶瓷層與金屬內(nèi)電極層呈交替疊加結(jié)構(gòu),相鄰兩內(nèi)電極層與所夾的陶瓷層組成一個單層”壓敏電阻”,這些單層的壓敏電阻又通過外電極并聯(lián)在一起,從而大大提高了有效電極的面積使瞬態(tài)過電壓產(chǎn)生的熱量能散發(fā)在外電極,從而保證了能量耐受能力,MLV體積很小一般用于ESD防護。賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究瞬態(tài)抑制二極管瞬態(tài)抑制二極管的特點是作用時間短.電壓幅度高.瞬態(tài)能量大,瞬態(tài)電壓疊加在電路的工作電壓上會造成電路的”過電壓”而損壞。TVS是半導(dǎo)體硅材料制造的特殊二極管,它與電路并聯(lián)使用,電路正常時TVS處于關(guān)斷狀態(tài)呈現(xiàn)高阻抗,當(dāng)有浪涌沖擊電壓時能以nS量級的速度從高阻抗

19、轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥杩刮绽擞抗β?使浪涌電壓通過其自身到地,從而保護電路不受侵害。瞬態(tài)抑制二極管使用注意事項：要根據(jù)傳輸信號的速率按”極間電容”和”工作頻率”的對應(yīng)關(guān)系來選擇使用;瞬態(tài)抑制二極管使用注意事項：要根據(jù)傳輸信號的速率按”極間電容”和”工作頻率”的對應(yīng)關(guān)系來選擇使用;www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究瞬態(tài)抑制二極管賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究半導(dǎo)體放電管將兩個”晶體閘流管”的首尾反向并聯(lián)便構(gòu)成”半導(dǎo)體放電管”,半導(dǎo)體放電管與電路并聯(lián),它有一個轉(zhuǎn)折電壓Vbo,當(dāng)浪涌電壓小于”轉(zhuǎn)折電壓”時,它處于”關(guān)斷狀態(tài)”阻抗很大,當(dāng)浪涌電壓大于”轉(zhuǎn)折電壓”時它會產(chǎn)生

20、”負阻效應(yīng)”,瞬間從高阻抗進入低阻抗,將”浪涌電流”通過其自身到地,從而保護電路不受損害,它的通流量很大,當(dāng)”導(dǎo)通電流”小于”保持電流”后又恢復(fù)到常態(tài),半導(dǎo)體放電管工作在”關(guān)斷”或”導(dǎo)通”兩個狀態(tài)就像一個自動切換的開關(guān)。半導(dǎo)體放電管半導(dǎo)體放電管的使用要根據(jù)”浪涌沖擊”的功率來選擇,然后選擇”轉(zhuǎn)折電壓”。1).要根據(jù)傳輸信號的速率按”極間電容”和”工作頻率”的對應(yīng)關(guān)系來選擇使用;2).由于有”自動轉(zhuǎn)換開關(guān)”的特性,不宜在交流電的場合使用,以免造成電源短路;3).半導(dǎo)體放電管的封裝分為”軸向”和”貼片式”,貼片式的引線電感很小,焊接面積較大。半導(dǎo)體放電管www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版

21、權(quán)所有 侵權(quán)必究氣體放電管“氣體放電管”是由封裝在玻璃管或陶瓷管的一對電極構(gòu)成,其電氣性能基本上取決于氣體的種類.氣體的壓力以及電極的距離,當(dāng)有“浪涌沖擊電壓”時電極間產(chǎn)生電弧.電離氣體,產(chǎn)生“負阻特性”,放電的路徑是由“高阻抗”轉(zhuǎn)向“低阻抗”。氣體放電管在正常工作條件下不工作,呈現(xiàn)”高阻抗”,在有較強的浪涌沖擊時,高壓脈沖耦合到電極上,當(dāng)脈沖電平超過“動態(tài)電壓門限”時GDT變?yōu)椤暗妥杩埂边M入“導(dǎo)通狀態(tài)”將能量釋放到”地”達到保護的目的。賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究氣體放電管要根據(jù)電路的”浪涌沖擊脈沖電壓”及”脈沖通流量”來選擇“氣體放電管”。1).由于GDT對雷電的響應(yīng)是以1

22、KV/us的速度而上升的,對于”瞬態(tài)浪涌”來講”響應(yīng)速度”較慢,殘余電壓較高,為可靠起見需要采用二級浪涌防護電路;(在一級和二級電路之間要施加器件進行”退耦”);2).在交流電源線路上使用必須考慮避免電源短路的問題;3).GDT的有效壽命較短,為保證可靠性要定期更換。氣體放電管氣體放電管www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究各種器件的性能比較賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究各種器件的性能比較器件類別(GDT)氣體放電管(TSS)半導(dǎo)體放電管(MOV)壓敏電阻(TVS)瞬態(tài)電壓抑保護方式工作原理響應(yīng)時間極間電容最大瞬態(tài)通流量負阻氣體電離導(dǎo)電大于1S小于3pf10

23、00KA負阻可控硅結(jié)構(gòu)小于1ns小于20pf1000A嵌位氧化鋅晶粒結(jié)構(gòu)ns數(shù)量級幾百pf4000A重復(fù)使用殘壓可以較高可以很低可以高目 錄瞬態(tài)抑制器件簡介常用抗干擾瞬態(tài)抑制器件介紹瞬態(tài)抑制器件選擇注意事項瞬態(tài)抑制器件應(yīng)用舉例選擇注意事項防護器件方面額定工作電壓：設(shè)計時允許長期加在防護電路上，并使保護器件不導(dǎo)通的電壓；標(biāo)稱導(dǎo)通電壓：在施加恒定1mA直流電流情況下，保護器件的啟動電壓；標(biāo)稱放電電流：防護電路額定轉(zhuǎn)移過電流的能力，以KA為單位，與測試波形的形式有關(guān)；沖擊通流容量：防護電路所能承受過電流而不導(dǎo)致?lián)p壞的最大電流；響應(yīng)時間：防護電路對瞬態(tài)過電壓所控制作用所需要的時間；殘壓（限制電壓）：防

24、護電路對瞬態(tài)過電壓的電壓限制能力，是保護器件端子間呈現(xiàn)的電壓，在末級保護里，殘壓必須低于被保護器件的耐受水平；www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究選擇注意事項被防護接口指標(biāo)接口速率:被保護接口電路的運行速率，需要考慮極間電容影響信號接口速率；工作電壓:被保護接口電路的運行時電壓；電路形式:差分形式還是非差分形式，是否有隔離變壓器；信號接口驅(qū)動電流:對于使用半導(dǎo)體放電管需要考慮；賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究選擇注意事項選擇注意事項接口速率www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究接口電平賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究接口耐受

25、電流接口耐受電流t退耦器例如：電阻電感電容濾波器粗略保護器例如：火花隙氣體放電管，壓敏電阻適用于:防雷等電位連接精細保護器例如：抑制二極管齊納二極管適用于:設(shè)備防過壓防護器件的配合www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究SPD 2-MOV(限壓型)U基準(zhǔn)電壓 (1mA) = 430VW最大能量 (t=2ms) = 550J退耦電感15HSPD 1-SG(電壓開關(guān)型)動作電壓 3.5kViimp防護器件的配合賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究在MOV將承受最大的能量Emax之前,MOV的殘壓URES和沖擊電感的電壓降LDEdi/dt 的總和必須超過火花間隙的動作電壓

26、UOV dyn.防護器件的配合L1L2L3NPEL1L2L3NPEl 1mII類(過壓保護器)I 類和 II類SPD之間的退藕防護模塊的配合l 15m目 錄瞬態(tài)抑制器件簡介常用抗干擾瞬態(tài)抑制器件介紹瞬態(tài)抑制器件選擇注意事項瞬態(tài)抑制器件應(yīng)用舉例氣體 放電管www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究接口電路抗干擾設(shè)計室內(nèi)接口受大電流沖擊的可能性較小，使用TVS進行防護即可。 如果單板上的電路和大地之間沒有任何連接關(guān)系，則電路只需進行差模防護即可； 如果單板上的電路和大地之間有連接關(guān)系，則需要進行共模防護設(shè)計。TVSRIt單板電路和大地有連接關(guān)系RRTVS賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家

27、版權(quán)所有 侵權(quán)必究接口電路抗干擾設(shè)計室外接口受大電流沖擊的可能性較大，需要使用氣體放電管或者壓敏電阻等大泄放電流防護器件。 如果單板上的電路和大地之間沒有任何連接關(guān)系，則電路只需進行差模防護即可； 如果單板上的電路和大地之間有連接關(guān)系，則需要進行共模防護設(shè)計。TVSTVSItRRR電源電路抗干擾設(shè)計謝謝各位Thank you！使用壓敏電阻與氣體放電管進行電源輸入側(cè)的共模和差模防護設(shè)計。www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究深圳市賽盛技術(shù)有限公司板級原理圖EMC設(shè)計基礎(chǔ)目錄板級濾波設(shè)計重要性板級濾波設(shè)計要點板級濾波設(shè)計電路架構(gòu)濾波

28、設(shè)計重要性隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子，電力電子，電氣設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛，它們在運行中產(chǎn)生的高密度，寬頻譜的電磁信號充滿整個空間，形成復(fù)雜的電磁環(huán)境。復(fù)雜的電磁環(huán)境要求電子設(shè)備及電源具有更高的電磁兼容性，于是抑制電磁干擾的技術(shù)也越來越受重視。接地、屏蔽和濾波是抑制電磁干擾的三大措施，濾波是解決EMC問題的三大關(guān)鍵手段（濾波、屏蔽、接地）之一。www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波的作用信號濾波器電源濾波器切斷干擾沿信號線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同構(gòu)成完善的干擾防護。賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波的作用滿足傳導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)要求的測試限值。干擾源及設(shè)備輻

29、射發(fā)射要求濾波的作用信號線濾波器濾波設(shè)計重要性在需要通過電磁兼容認證的產(chǎn)品中，都會用到濾波電路來解決問題。一般都會用到信號濾波電路，電源濾波電路。否則產(chǎn)品很難滿足電磁兼容EMC要求。滿足抗擾度www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目錄板級濾波設(shè)計重要性板級濾波設(shè)計要點板級濾波設(shè)計電路架構(gòu)賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究干擾不消，濾波不止！濾波設(shè)計關(guān)注點單板需要考慮那些部分需要濾波？強干擾源頭：晶體、晶振、時鐘走線，繼電器敏感電路：模擬電路以及模擬電路電源系統(tǒng)的輸入輸出接口：電源接口，對外通訊傳輸接口開關(guān)電源的輸入輸出接口、接口電路內(nèi)部電纜連接接口：電源或信號接

30、口單板高速數(shù)字走線濾波設(shè)計關(guān)注點單板考慮EMC濾波設(shè)計原則 設(shè)備輸入輸出電源：220V，-48V，+12V， 數(shù)字電路電源：3.3V,5V,2.5V,1.8V等 模擬電路電源； 接口電路：網(wǎng)口，串口，USB接口、語音接口，鍵盤鼠標(biāo)接口，LCD信號接口，顯示器接口， 內(nèi)部單板之間互連接口 高速數(shù)字走線：時鐘與地址線；濾波設(shè)計關(guān)注點單板具體需要考慮EMC濾波設(shè)計點：www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目錄板級濾波設(shè)計重要性板級濾波設(shè)計要點板級濾波設(shè)計電路架構(gòu)賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波電路衡量指標(biāo)濾波電路指標(biāo)插入損耗：插入損耗是衡量濾波電路濾波效果的指標(biāo)

31、，通常以分貝數(shù)或頻率特性曲線來表示。它是指濾波電路接入電路前后，電源傳給負載的功率比或端口電壓比。IL=10Ig Po/P2 (dB) 或 IL=20Ig V0/V2 (dB)其中 Po、P2、 Vo、V2分別表示濾波電路接入前后負載端的功率和電壓。測量一般在50/50系統(tǒng)下進行。濾波電路衡量指標(biāo)插入損耗：設(shè)計時要求濾波器的插入損耗越大越好，整改時可以根據(jù)超標(biāo)頻率選擇合適濾波器；濾波電路種類衰減衰減衰減衰減低通帶通帶阻頻率頻率在EMC技術(shù)中使用最廣泛的濾波器為低通濾波器。頻率頻率www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究簡單低通濾波器的類型高阻抗ZsZLC型濾波電路高阻抗Zs

32、ZLr型濾波電路低阻抗高阻抗ZsZL反r型濾波電路高阻抗低阻抗低阻抗低阻抗ZsZL單L型濾波電路高阻抗高阻抗ZsZL型濾波電路低阻抗低阻抗ZsZLT型濾波電路賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究謝謝各位Thank you！www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究深圳市賽盛技術(shù)有限公司板級典型電路的EMC設(shè)計目錄時鐘電路EMC設(shè)計電源電路EMC設(shè)計接口電路EMC設(shè)計其他電路EMC設(shè)計典型接口電路EMC設(shè)計舉例典型單板原理圖EMC設(shè)計舉例時鐘信號沿的設(shè)計時鐘通常是干擾的源頭另外像開關(guān)電源的PWM信號，總線的地址數(shù)據(jù)線等也是疑似

33、周期干擾信號，通常導(dǎo)致較大干擾！www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究時鐘信號沿的設(shè)計 在滿足產(chǎn)品功能要求的情況下，沿盡可能緩； 如右圖所示，使沿變緩的方法是增大電阻R和電容C的值； 電容C的實現(xiàn)可以采用在PCB設(shè)計時預(yù)留焊盤或通過信號線的對地分布電容來控制。賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究時鐘輸出匹配設(shè)計通用的輸出匹配方法：一般器件的輸出阻抗為十幾個歐姆，而PCB板上的走線阻抗Z0范圍為5090歐姆，導(dǎo)致非常嚴重的失配，一般采用串聯(lián)一個電阻的方式進行匹配，電阻的選擇可以在2251歐姆之間。時鐘輸出匹配設(shè)計通用的輸出匹配方法：一般器件的輸出阻抗為十幾個歐姆，而

34、PCB板上的走線阻抗Z0范圍為5090歐姆，導(dǎo)致非常嚴重的失配，一般采用串聯(lián)一個電阻的方式進行匹配，電阻的選擇可以在2251歐姆之間。濾波設(shè)計常用典型電路CPU輸出或其他輸出時鐘的芯片www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究總線信號沿的設(shè)計 對于可編程的總線輸出芯片，建議使用軟件控制其沿的陡度； 對于不可編程的芯片，采用的方法同時鐘源，但給每根總線都并電容的可能性不大，因為每根總線對地都有分布電容，所以增大右圖中的R同樣可以減緩信號上升沿?？偩€源OutputR RC賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究總線信號輸出匹配設(shè)計匹配電阻的選擇：22歐姆51歐姆?？偩€源IC阻

35、排總線源IC開關(guān)電源干擾抑制設(shè)計設(shè)計原則 降低源輻射強度，即減小di/dt； 切斷干擾耦合途徑或減小輻射環(huán)路面積。開關(guān)電源干擾抑制設(shè)計如何減小di/dt 控制觸發(fā)波形的上升沿可以減小電源電路的di/dt，采用的方法有：在下圖中的位置串電阻或磁珠，抑或?qū)Φ夭⒁粋€電容，增大PWM輸出波形的沿時間。R/ FBPWMC RCwww.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究開關(guān)電源干擾抑制設(shè)計如何減小di/dtRC賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究LNPE125開關(guān)電源干擾抑制設(shè)計如何切斷耦合途徑和控制輻射回路開關(guān)電源干擾有幾個途徑，見圖中的1、2、3、4、5。對于1和2：在PCB

36、 layout時控制回路面積。對于3采用電源輸入端濾波的方法切斷耦合途徑；對于4采用電源輸出端濾波的方法處理，對于5采用地線上串電感或Core。43VoutGNDVoutGND開關(guān)電源干擾抑制設(shè)計電源輸出端的濾波設(shè)計開關(guān)電源干擾抑制設(shè)計地線噪聲電流的抑制www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究開關(guān)電源干擾抑制設(shè)計賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目錄減小回路面積，抑制差模輻射時鐘電路EMC設(shè)計電源電路EMC設(shè)計接口電路EMC設(shè)計其他電路EMC設(shè)計典型接口電路EMC設(shè)計舉例典型單板原理圖EMC設(shè)計舉例VccGNDOutputNCin時鐘輸出或驅(qū)動器件的電源去耦設(shè)計i

37、n會導(dǎo)致二次輻射ICin會干擾其他 in與時鐘電路共電源的器件OutputNCVccinGNDIC磁珠濾波設(shè)計常用典型電路晶振電源濾波電路輸入10UF輸出0.001UF高頻磁珠10UF0.1UF時鐘器件的電源去耦方式一般為：磁珠10uF電容高頻電容；高頻電容的選擇：根據(jù)時鐘頻率選擇電容的容值，選擇范圍為：100pF0.1uF，典型值為1000pF。www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用典型電路高速時鐘驅(qū)動器濾波電路：輸入輸出10UF10UF0.1UF0.001UF高頻磁珠高頻電容一個電源管腳一個賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究關(guān)鍵數(shù)字IC的電源去耦

38、設(shè)計無去耦設(shè)計的危害VccGNDInputOutputGNDVnoiseICVdcVinVin Vdc Vnoise關(guān)鍵數(shù)字IC的電源去耦設(shè)計危害的解決方法VccGNDInputOutputGNDLoadV dcV in V dc V noiseV inICVnoise低頻充電回路主要根據(jù)單板時鐘頻率確定，通常情況下現(xiàn)在單板主要是高頻，因此需要增加高頻小電容濾波，通常情況下選取1000PF電容。如果單板頻率較高，則需要增加容值較小電容，如100pf等，如果單板頻率很低或是模擬電路，濾波電容可以適當(dāng)增大，如0.1uF等。關(guān)鍵數(shù)字IC的電源去耦設(shè)計通常情況下，電容肯定需要大、小容值配合使用，大電容

39、主要是儲能使用，小電容主要是是高頻濾波，具體容值大小www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究關(guān)鍵數(shù)字IC的電源去耦設(shè)計賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究關(guān)鍵數(shù)字IC的電源去耦設(shè)計儲能電容與高頻電容配合使用濾波 采用磁珠低頻電容高頻電容的組合方式，其中：磁珠選擇的原則DC阻值越小越好，百兆電阻越大越好；低頻電容的一般取值為10uF；高頻電容的取值一般為100pF0.01uF，典型值為1000pF。關(guān)鍵ICFB關(guān)鍵數(shù)字IC的電源去耦設(shè)計PLL電源需要隔離設(shè)計模擬芯片電源去耦設(shè)計注意模擬電路電源需要濾波，主要隔離數(shù)字電源對模擬電路的干擾，主要電路形式如下：www.ses

40、-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究功率驅(qū)動電路電源去耦設(shè)計像電機、風(fēng)扇、馬達等功率驅(qū)動電路主要是低頻干擾，因此主要是進行低頻干擾抑制，通常采取電感加電容的方式！電感一般取100uH左右。賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究 濾波目的是避免電源上的各類噪聲干擾單板工作，同時又可降低單板上各類數(shù)字模擬噪聲沿電源線向外傳導(dǎo)或輻射。單板輸入電源的濾波設(shè)計單板電源輸入口的干擾IC1inoiseinoiseIC1inoiseinoise單板輸入電源的濾波設(shè)計濾波電路的設(shè)計 單板上有保護地時，濾波電路如右上圖； 單板上無保護地時濾波電路如右下圖； 電容的取值建議，低頻電容10uF47uF

41、，高頻電容100pF0.1uF，典型值為1000pF； 共模扼流圈：0.10.5mH。VccGNDPGNDVccGND對于設(shè)備內(nèi)部電源接口一般采用PI型濾波，電感一般選用幾十uH,電容一般選用uF級與pF級別，也就電容與高頻電容配合使用。濾波設(shè)計常用典型電路www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用典型電路交流電源接口濾波電路賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用典型電路交流電源接口濾波電路直流電源接口防護電路目錄時鐘電路EMC設(shè)計電源電路EMC設(shè)計接口電路EMC設(shè)計其他電路EMC設(shè)計典型接口電路EMC設(shè)計舉例典型單板原理圖EMC設(shè)計舉例直流電源

42、口的防護電路設(shè)計示意www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究接口電路干擾抑制設(shè)計接口電路因其接有外出電纜，使得其共模輻射很大，常常導(dǎo)致EMI超標(biāo)！VPVGiGiPiC iPiG賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究接口電路干擾抑制設(shè)計首先需要考慮屏蔽層接地設(shè)計減小前頁中的VP和VG一般信號濾波思路接口電路通常對外干擾一般信號濾波思路外部干擾通常也會通過接口耦合進入單板內(nèi)部www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究一般信號濾波思路內(nèi)部干擾濾波思路賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究一般信號濾波思路外部干擾濾波思路一般信號濾波思路信號接口內(nèi)外部干

43、擾濾波思路濾波設(shè)計常用典型電路一般信號濾波電路：R可以有效的減小干擾電流的幅度，C可以將干擾迅速的泄放至大地中，避免對外干擾。外部電容必須接低阻抗且無任何噪聲的“干凈地”，如果該接口傳輸高頻信號，R和C都會對信號的質(zhì)量有影響。www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用典型電路一般信號濾波電路：R可以換成磁珠，C可以換成三端電容或者饋通電容。賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用典型電路差分信號濾波電路共模扼流圈不會影響信號線的信號質(zhì)量，比單獨串電阻或磁珠要好，但是要注意上圖中電容的容值對信號質(zhì)量的影響。接口電路抗干擾設(shè)計 內(nèi)部互連接口處理內(nèi)部接口

44、信號定義主要考慮電源的回流以及信號的回流，即電源管腳鄰近有地管腳，高速信號鄰近有地針管腳，另外注意高速信號以及敏感信號不要相鄰，以免發(fā)生串?dāng)_。如果連接器有差分線對管腳定義，需要在差分線對之間增加地針管腳防止串?dāng)_，同時必須減小信號線和信號回流線所形成的回路面積 。連接器管腳定義如下圖。POWER1GNDPOWER2GNDS1www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目錄時鐘電路EMC設(shè)計電源電路EMC設(shè)計接口電路EMC設(shè)計其他電路EMC設(shè)計典型接口電路EMC設(shè)計舉例典型單板原理圖EMC設(shè)計舉例賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究看門狗電路抗干擾設(shè)計對于干擾脈沖的抑制可以

45、采用雙向瞬態(tài)抑制二極管(TVS），如PSOT05C等，也可以采用高頻濾波電容，典型值為560pF。面板復(fù)位電路抗干擾設(shè)計復(fù)位芯片RRSVccGNDGND復(fù)位芯片RRVccGNDGNDS面板復(fù)位按鈕是靜電非常敏感的電路，可以采用右圖兩種方法處理。其中可以選擇電容（典型值為560pF)，或雙向TVS管，另外盡可能增加限流電阻。面板指示燈抗干擾設(shè)計面板指示燈需要設(shè)計防靜電電容和限流電阻進行防靜電設(shè)計，電容的典型值為560pF，電阻取值依賴于LED點燈所需的驅(qū)動電流一般為幾十至幾百歐姆。電容可以用雙向TVS管代替。LEDVCCESDPulseRLEDIESDVCCESD Pulsewww.ses-賽盛

46、技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究面板撥碼開關(guān)電路抗干擾設(shè)計ICR撥碼開關(guān)賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目錄時鐘電路EMC設(shè)計電源電路EMC設(shè)計接口電路EMC設(shè)計其他電路EMC設(shè)計典型接口電路EMC設(shè)計舉例典型單板原理圖EMC設(shè)計舉例采用電容或TVS管限流電阻的方式進行靜電干擾抑制。電容的典型值為560pF。濾波設(shè)計常用典型電路串口防護濾波電路濾波設(shè)計常用典型電路485接口濾波防護電路www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究濾波設(shè)計常用典型電路USB接口濾波防護電路賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究以太網(wǎng)濾波設(shè)計電路常見防雷電路目錄Moderm

47、接口防雷濾波電路時鐘電路EMC設(shè)計電源電路EMC設(shè)計接口電路EMC設(shè)計其他電路EMC設(shè)計典型接口電路EMC設(shè)計舉例典型單板原理圖EMC設(shè)計舉例www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究謝謝各位Thank you！www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究深圳市賽盛技術(shù)有限公司板級PCB電磁兼容設(shè)計基礎(chǔ)目錄PCB設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)PCB輻射場強模型鏡像層與回流設(shè)計PCB分層設(shè)計原則PCB分層設(shè)計分析PCB設(shè)計的意義解決電子設(shè)備的輻射騷擾有多種辦法，如通過結(jié)構(gòu)屏蔽措施解決，但這個成本高，而且前期不容易確定。單板是整個EMI的

48、源頭，從源頭解決EMI問題是最好的解決辦法，而PCB設(shè)計直接關(guān)系到電子產(chǎn)品的電磁兼容性。如果在PCB設(shè)計時就對EMC/EMI給以重視，就會減少后續(xù)出現(xiàn)EMC問題的概率，大大縮短產(chǎn)品的研發(fā)周期，加快產(chǎn)品上市時間，降低產(chǎn)品的成本，從而為公司帶來更好的效益 。www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究基礎(chǔ)知識差模電流和共模電流根據(jù)麥克斯韋（MAXWELL）方程可以得出：靜態(tài)電荷產(chǎn)生靜電場，恒定電流產(chǎn)生磁場，時變電流即產(chǎn)生電場又產(chǎn)生磁場。關(guān)于輻射的一個重要基本觀念是“電流導(dǎo)致輻射，而非電壓”。在任何電路中都存在共模電流和差模電流，他們都決定了傳播的RF能量大小。從工程角度講：差分模式

49、信號攜帶數(shù)據(jù)或有用信號（信息）。共模模式是差分模式的負面效果。賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究基礎(chǔ)知識共模電流大小相等，方向（相位）相同。設(shè)備對外的干擾多以共模為主，差模干擾也存在，但是共模干擾強度常常比差模強度的大幾個數(shù)量級。外來的干擾也多以共模干擾為主，共模干擾本身一般不會對設(shè)備產(chǎn)生危害，但是如果共模干擾轉(zhuǎn)變?yōu)椴钅８蓴_，干擾就嚴重了，因為有用信號都是差模干擾。負載驅(qū)動電壓I1I2I3由于走線的分布電容、電感，信號走線阻抗不連續(xù)，以及信號回流路徑流過了意料之外的通路等，差模電流會轉(zhuǎn)換成共模電流。負載噪聲源基礎(chǔ)知識差模電流大小相等，方向（相位）相反。I1驅(qū)動電壓I2右手法則差模電流

50、的磁場主要集中在差模電流構(gòu)成的回路面積之內(nèi)，而回路面積之外的磁力線會相互抵消；而共模電流的磁場，在回路面積之外，共模電流產(chǎn)生的磁場方向相同，磁場強度反而加強?；A(chǔ)知識共模電流和差模電流的磁場分布www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目錄PCB設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)PCB輻射場強模型鏡像層與回流設(shè)計PCB分層設(shè)計原則PCB分層設(shè)計分析賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究基礎(chǔ)知識差模輻射和共模輻射在單板上的模型分析共模發(fā)射和差模發(fā)射對抑制騷擾電平是重要的，通常把線地的發(fā)射定義為共模發(fā)射,由下圖可知，若減小共模發(fā)射，應(yīng)減小線的長度.基礎(chǔ)知識差模輻射和共模輻射在單板上的模型場強與回

51、路面積成正比。為減少差模發(fā)射電平，除減少源電流外，應(yīng)該減小環(huán)電路的面積?；A(chǔ)知識差模輻射和共模輻射場強計算公式-16 2差模輻射場強：E=2.63 x 10 ( xAx Is) x (1/r) (V/m)其中，I為差模電流強度；A為差模電流環(huán)路面積；為差模電流頻率；r為測試點距離差模環(huán)路的距離。共模輻射場強： E=1.26 x I x Lx /r (V/m)其中，I為共模電流強度；L為共模電流路徑長度；f為共模電流頻率；r為測試點距離共模路徑的距離。www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究基礎(chǔ)知識差模輻射與共模輻射場強比較較小的共模電流能夠產(chǎn)生強度很高的輻射,很多因素都能夠

52、導(dǎo)致共模電流,很小的共模電流能和很大的差分電流產(chǎn)品大小相等的RF能量,這是因為共模電流不能在RF返回路徑中進行磁力線的抵消.舉例:一個20mA的差模電流, 在30MHz時,將在3m遠的地方產(chǎn)生一個強度為100uV/m的輻射電場;一個8uA的共模電流,將在3m遠的地方產(chǎn)生一個強度為100uV/m的輻射電場;賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究基礎(chǔ)知識差模輻射和共模輻射在單板上的模型差模輻射驅(qū)動電壓負載差模電流基礎(chǔ)知識通過對單板輻射模型的了解，我們可以初步得出解決PCB設(shè)計中EMI的關(guān)鍵減少設(shè)計單板中差模信號回路面積；減少設(shè)計單板中共模信號的回路路徑；加大共模阻抗，減小高頻噪聲電流（濾波、

53、隔離及匹配等措施）；增大干擾源與對敏感電路之間的距離。PCB設(shè)計關(guān)鍵目錄PCB設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)PCB輻射場強模型鏡像層與回流設(shè)計PCB分層設(shè)計原則PCB分層設(shè)計分析www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究分層設(shè)計原則單板鏡像層鏡像層是PCB內(nèi)部臨近信號層的一層敷銅平面(電源層、接地層)。主要有以下作用：降低回流噪聲：鏡像層可以為信號回流提供低阻抗路徑，尤其在電源分布系統(tǒng)中有大電流流動時，鏡像層的作用更加明顯。降低EMI: 鏡像層的存在減少了信號和回流形成的閉合環(huán)的面積，降低了EMI。降低串?dāng)_：有助于控制高速數(shù)字電路中信號走線之間的串?dāng)_問題。改變信號線距鏡像層的高度，就可以控制信

54、號線間串?dāng)_，高度越小，串繞越小。其他就是阻抗控制，防止信號反射。賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究分層設(shè)計原則信號回流高速信號回流是走阻抗最小的回路，而不是最短路徑！分層設(shè)計原則鏡像層作用電源、地平面通過鋪平面可以降低特性阻抗，當(dāng)然由于電源平面的完整性以及面積等因素，電源平面的阻抗比地平面阻抗高為降低電源平面對地的阻抗，需要將PCB的主電源平面與其對應(yīng)的地平面相鄰排布并且盡量靠近，利用兩者的耦合電容，降低電源平面的阻抗電源與地平面構(gòu)成的平面電容與PCB上的退耦電容一起構(gòu)成電源對地的阻抗回路，類似平板電容，但它有效濾波頻段比普通電容要寬得多，因此高頻濾波效果更好分層設(shè)計原則鏡像層的選擇

55、電源、地平面都能用作參考平面，且對內(nèi)部走線有一定的屏蔽作用相對而言，電源平面具有較高特性阻抗，與參考電平存在較大的電位勢差，同時電源平面上的高頻干擾相對比較大從屏蔽的角度，地平面一般均作了接地處理，并作為基準(zhǔn)電平參考點，其屏蔽效果遠遠優(yōu)于電源平面選擇參考平面時，應(yīng)優(yōu)選地平面，次選電源平面www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目錄PCB設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)PCB輻射場強模型鏡像層與回流設(shè)計PCB分層設(shè)計原則PCB分層設(shè)計分析賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究分層設(shè)計原則在PCB的EMC設(shè)計考慮中，首先涉及的便是層的設(shè)置；單板的層數(shù)由電源、地的層數(shù)和信號層數(shù)組成；電源層、地

56、層、信號層的相對位置以及電源、地平面的分割對單板的EMC指標(biāo)至關(guān)重要。分層設(shè)計原則單板的電源、地的種類信號密度板級工作頻率、有特殊布線要求的信號數(shù)量單板的性能指標(biāo)要求與成本承受能力單板的層數(shù)決定分層設(shè)計原則關(guān)鍵信號層要有地平面相鄰關(guān)鍵的主電源有一對應(yīng)地平面相鄰回流次要的布線層需要有地或電源層做回流一般情況下：第二層或倒數(shù)第二層為完整地平面單板分層原則www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究PCB分層設(shè)計單板頻率時鐘頻率超過5MHz，或信號上升時間小于5ns時，一般需要使用多層板設(shè)計。采用多層板設(shè)計時，信號回路面積能夠得到很好的控制。賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必

57、究PCB分層設(shè)計關(guān)鍵布線層對于多層板，關(guān)鍵布線層（時鐘線、總線、接口信號線、射頻線、復(fù)位信號線、片選信號線以及各種控制信號線等所在層）應(yīng)與完整地平面相鄰，優(yōu)選兩地平面之間。關(guān)鍵信號線一般都是強輻射或極其敏感的信號線，靠近地平面布線能夠使其信號回路面積減小，減小其輻射強度或提高抗干擾能力。信號回流地層關(guān)鍵走線層地層PCB分層設(shè)計20H原則多層板中，電源平面應(yīng)相對于其相鄰地平面內(nèi)縮（建議值5H20H）。電源平面相對于其回流地平面內(nèi)縮可以有效抑制“邊緣輻射”問題。HE20H地層電源層地層HEPCB分層設(shè)計表層鋪地考慮對于板級工作頻率50MHz的單板，若第二層與倒數(shù)第二層為布線層、則TOP、BOTTO

58、M層應(yīng)鋪接地銅箔。主要考慮屏蔽與高頻信號回流。電源層表層布線層1布線層2底層www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究PCB分層設(shè)計電源平面與地平面多層板中，單板主工作電源平面（使用最廣泛的電源平面）應(yīng)與其地平面緊鄰。電源平面和地平面相鄰，可以有效地減小電源電流的回路面積；另外注意：芯板（GND到POWER）不宜過厚，以降低電源、地平面的分布阻抗；保證電源平面的去藕效果。布線層1地層電源層布線層2地層布線層1布線層2電源層好的回流差的回流賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究PCB分層設(shè)計相鄰電源平面層相鄰平面層應(yīng)避免其不同屬性區(qū)域投影平面重疊。投影重疊時，不同屬性區(qū)域

59、的層與層之間的耦合電容會導(dǎo)致各層之間不同區(qū)域的噪聲互相耦合。PCB分層設(shè)計相鄰電源平面層當(dāng)走線層鋪銅時，同樣需要注意相鄰平面層應(yīng)避免噪聲互相耦合。PCB分層設(shè)計同一平面分割同一平面分割，特別注意與其他平面的耦合關(guān)系！www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究目錄賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究PCB分層設(shè)計推薦分層設(shè)計PCB設(shè)計技術(shù)基礎(chǔ)PCB輻射場強模型鏡像層與回流設(shè)計PCB分層設(shè)計原則PCB分層設(shè)計分析PCB分層設(shè)計推薦分層設(shè)計舉例1此板的信號傳輸速率為1G,裸板EMC設(shè)計能夠達到ClassA 限值要求.PCB分層設(shè)計推薦分層設(shè)計舉例2此板信號速率為100M,裸

60、板EMC設(shè)計能夠達到ClassB 限值要求.www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究謝謝各位Thank you！www.ses-賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究賽盛技術(shù) 你身邊的技術(shù)專家版權(quán)所有 侵權(quán)必究深圳市賽盛技術(shù)有限公司板級PCB電磁兼容布局設(shè)計目錄PCB布局設(shè)計原則關(guān)鍵濾波器件布局設(shè)計系統(tǒng)接口電路布局設(shè)計關(guān)鍵干擾器件布局設(shè)計布局EMI問題整改案例在模塊劃分的基礎(chǔ)上進行關(guān)鍵器件布局.PCB的模塊劃分及關(guān)鍵器件的布局，對產(chǎn)品的EMC結(jié)果有至關(guān)重要的影響。因為高速器件、驅(qū)動器、電源模塊、濾波器件等在PCB上的相對位置和方向都會對電磁場的發(fā)射和接收產(chǎn)生巨大影響，