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醫(yī)用電氣設(shè)備電磁兼容設(shè)計(jì)

醫(yī)用電氣設(shè)備電磁兼容設(shè)計(jì)電磁兼容設(shè)計(jì)基本原理EMC設(shè)計(jì)中的主要原則提高產(chǎn)品抗擾度的主要措施和方法電磁兼容設(shè)計(jì)常見(jiàn)錯(cuò)誤電磁兼容設(shè)計(jì)和整改案例EMC常見(jiàn)不合格項(xiàng)目問(wèn)題定位與整改EMC與電氣安全的關(guān)系醫(yī)用電氣設(shè)備檢測(cè)常見(jiàn)問(wèn)題及整改措施醫(yī)用電氣設(shè)備電磁兼容檢測(cè)項(xiàng)目醫(yī)用電氣設(shè)備電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和實(shí)施，從某種意義上說(shuō)，主要是針對(duì)生產(chǎn)廠商的，是產(chǎn)品技術(shù)要求的提升，是給產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員提出的一個(gè)嶄新的課題。企業(yè)無(wú)疑是實(shí)施這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的“主角”。很多設(shè)計(jì)人員比較重視產(chǎn)品的功能和功能性指標(biāo)，卻忽視了電磁兼容性設(shè)計(jì)問(wèn)題。在之前的檢測(cè)結(jié)果表明，許多企業(yè)沒(méi)有系統(tǒng)地進(jìn)行產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)，檢測(cè)通不過(guò)才忙于整改，“頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳”，事倍功半，無(wú)法從根本上系統(tǒng)地、全面地提高產(chǎn)品的電磁兼容性質(zhì)量水平。

醫(yī)用電氣設(shè)備EMC問(wèn)題及設(shè)計(jì)我們必須建立這樣一種觀念，電磁兼容設(shè)計(jì)應(yīng)該貫穿于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。從產(chǎn)品的策劃開(kāi)始，就要考慮電磁兼容問(wèn)題！下面的曲線說(shuō)明了在不同開(kāi)發(fā)階段介入電磁兼容設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本以及將來(lái)整改的影響。一般而言，80%～90%電磁兼容問(wèn)題可以在設(shè)計(jì)階段解決，因?yàn)檫@時(shí)可采取的措施數(shù)理論上是無(wú)限多，花費(fèi)也很少。隨著樣機(jī)試制到小批量生產(chǎn)，由于受到結(jié)構(gòu)、尺寸、材料、電路、布線、時(shí)間、經(jīng)費(fèi)等等限制，可采取的措施數(shù)量急劇減少，而花費(fèi)卻大幅增加。

醫(yī)用電氣設(shè)備EMC問(wèn)題及設(shè)計(jì)

醫(yī)用電氣設(shè)備EMC問(wèn)題及設(shè)計(jì)第一節(jié)電磁兼容設(shè)計(jì)基本原理

產(chǎn)品電磁兼容設(shè)計(jì)的目的主要是控制電磁干擾的發(fā)生。電磁干擾產(chǎn)生的三個(gè)要素，即騷擾源、傳播途徑和敏感設(shè)備。xxxx電磁干擾三要素示意圖電磁騷擾源電磁騷擾源分為自然騷擾源和人為騷擾源兩大類。自然騷擾源有如大氣的雷電,下降的冰雪等,頻率在100KHz以下,寬頻帶、高電平、大電流。人為的騷擾源又分預(yù)期的和非預(yù)期的。預(yù)期的騷擾源如無(wú)線電雷達(dá)、導(dǎo)航系統(tǒng)、廣播電視系統(tǒng)、一般多為窄帶干擾，帶寛?jiān)趲资瓾z到幾個(gè)GHz。非預(yù)期的騷擾源是在正常工作時(shí)對(duì)外界產(chǎn)生的電磁騷擾,如瞬態(tài)開(kāi)關(guān)、換向裝置、電暈放電、高頻電刀、CT、X射線機(jī)等。只有知道騷擾源的特性才能討論抑制措施,使其得到有效控制。但是，有了騷擾源未必就會(huì)發(fā)生電磁干擾。電磁騷擾只有通過(guò)某種媒介的傳播，才能到達(dá)敏感設(shè)備并造成干擾。xxxx磁場(chǎng)天線的差模電流輻射平行雙線環(huán)路在遠(yuǎn)場(chǎng)時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度頻率越高，輻射越強(qiáng)，盡量減小有用信號(hào)的高次諧波成分。信息技術(shù)設(shè)備的工作信號(hào)是數(shù)字脈沖信號(hào)，具有很寬的頻帶，從電磁兼容角度應(yīng)該考慮的最高頻率為時(shí)鐘頻率的10倍或者為1/πtr,tr為脈沖的上升沿時(shí)間，即脈沖的前沿越陡峭或脈沖的重復(fù)頻率越高，則脈沖包含的高頻能量越大。分布電容和分布電感任何二金屬間都存在分布電容和電感：+Q-QVE分布參數(shù)是固有的特性參數(shù)，只與二金屬的物理尺寸、相對(duì)位置有關(guān)；分布參數(shù)是造成EMC問(wèn)題的主要原因；實(shí)際設(shè)備中，各種元器件、傳輸線、機(jī)箱間的分布參數(shù)很難計(jì)算和測(cè)量，因此EMC分析有一定難度。電場(chǎng)天線的共模電流輻射任何二點(diǎn)間有電位差就是共模源，如果二點(diǎn)有引線出去就是共模天線。當(dāng)頻率達(dá)到MHz級(jí)時(shí)nH的分布電感和pF級(jí)的分布電容都將對(duì)共模輻射產(chǎn)生重要影響。設(shè)備的共模天線的一極往往是印刷板的地和機(jī)箱，另一極是連接電纜中的地線；由于線間電容之間的耦合，整條電纜上都污染上了共模電流。連接電纜上的共模電流輻射往往是造成設(shè)備輻射超標(biāo)的主要原因，機(jī)箱無(wú)法屏蔽。共模電流輻射的判斷產(chǎn)生共模電流輻射的條件共模源--由差模源（有用信號(hào)源）驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生基本驅(qū)動(dòng)模式：*電流驅(qū)動(dòng)模式*電壓驅(qū)動(dòng)模式共模天線--不對(duì)稱振子天線*設(shè)備的外部連接線*設(shè)備內(nèi)部印刷板的地線、電源面、機(jī)殼、散熱片、金屬支撐架等等耦合方式電磁騷擾的傳播方式有輻射耦合和傳導(dǎo)耦合兩種。輻射耦合的形成是由于有些設(shè)備沒(méi)有屏蔽外殼或者金屬外殼有開(kāi)口部分；或者設(shè)備的外殼接地不良；或者通過(guò)連接的線纜、連接器向外輻射；有些振蕩器、整流器、變換器和數(shù)字無(wú)線電系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，通過(guò)某些導(dǎo)體或線纜形成天線向外輻射。而分布電容耦合和線路電感耦合是這種耦合的兩種基本方式(見(jiàn)圖)xxxx傳導(dǎo)耦合主要是通過(guò)電源線、接地公共阻抗線進(jìn)行傳導(dǎo)發(fā)射,只要兩個(gè)電路有直接連接就會(huì)發(fā)生傳導(dǎo)耦合,耦合到電子設(shè)備中去。xxxx

線路阻抗引起的傳導(dǎo)騷擾接地阻抗引起的傳導(dǎo)騷擾

傳導(dǎo)耦合干擾的產(chǎn)生然而，有騷擾源和傳播途徑，也未必一定會(huì)導(dǎo)致發(fā)生干擾的結(jié)果。干擾的發(fā)生有一定的隨機(jī)性，也就是說(shuō)，三個(gè)要素必須同時(shí)存在，并且相互作用才有可能發(fā)生干擾。不但與電磁騷擾的大小、頻率、相位、時(shí)間、方位等因素有關(guān)系，還和被干擾的設(shè)備工作原理、運(yùn)行模式、敏感特性、相互間距等有關(guān)。根據(jù)這一原理，我們可通過(guò)抑制電磁騷擾、阻斷其傳播途徑和提高敏感設(shè)備抗擾度的方法達(dá)到避免電磁干擾的目的。xxxx抑制電磁騷擾的方法抑制電磁騷擾首先是找出騷擾源及其傳播途徑，并有針對(duì)性地采取措施，達(dá)到抑制電磁騷擾發(fā)射的目的。有時(shí)，簡(jiǎn)單地改變一下騷擾源和敏感設(shè)備的方位距離就能避免干擾。然而，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)角度出發(fā)，還是要未雨綢繆，做一個(gè)系統(tǒng)的EMC設(shè)計(jì)。EMC設(shè)計(jì)中，抑制電磁騷擾的基本方法是接地、濾波和屏蔽，被稱為抑制電磁騷擾的“三大法寶”。事實(shí)上，這“三大法寶”經(jīng)常不是孤立應(yīng)用的。xxxx一、接地EMC設(shè)計(jì)中，接地是最基本的要求，也是非常有效的方法。接地不良，濾波和屏蔽都不能起到很好的效果。而且，錯(cuò)誤的接地，非但不能抑制電磁騷擾，相反還會(huì)增大騷擾。所以，在EMC設(shè)計(jì)中，接地設(shè)計(jì)應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的高度重視。通常所謂接“大地”，實(shí)際上是指“電氣大地”，這個(gè)“地”是指在電氣意義上實(shí)際擁有吸收無(wú)限電荷的能力,而其電位并不改變。因此,這個(gè)“大地”可以看作是電阻非常低和電容量非常大的物體。在電氣意義上,“接地”指的是與“電氣大地”相接觸。要與大地相接觸,不可能不介入一些電阻,這種電阻叫做接地電阻。既然有電阻，就不可能做到“零”電位。EMC設(shè)計(jì)時(shí)，只能盡量做到較小的接地電阻。xxxx接地概述

設(shè)備中各級(jí)電路電流的傳輸、信息的轉(zhuǎn)換都要求電壓穩(wěn)定,避免外界電磁場(chǎng)干擾,需要有一個(gè)參考的等電位面,因此必須接地。而這個(gè)“地”就不一定是地球的“大地”,只是一個(gè)等位面,例如,這個(gè)“地”可能是電氣設(shè)備的機(jī)殼、底座、印刷電路板上的地線條或建筑物內(nèi)的地母線。設(shè)備接地可以防止騷擾和抑制噪聲,保證電氣設(shè)備穩(wěn)定可靠地工作,同時(shí)也是為了安全。xxxx1、接地的分類設(shè)備接地按其不同作用,可分為多種接地：信號(hào)接地、功率接地、安全接地和屏蔽接地等。（1）信號(hào)接地在電氣設(shè)備中,為了在電路中傳輸信息、轉(zhuǎn)換能量、放大信號(hào)、輸出指示,使其準(zhǔn)確性高、穩(wěn)定性好,就必須使信號(hào)電路的某一電位為基準(zhǔn)電位。特別當(dāng)電氣設(shè)備中電路級(jí)數(shù)較多時(shí),就更需要一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,以便衡量信息的有無(wú),放大倍數(shù)的高低等,這種接地即為信號(hào)接地。它是一種功能性接地方法。xxxx功率接地（2）功率接地

在電氣設(shè)備中,有交直流電源引進(jìn),故各種頻率的騷擾電壓就會(huì)通過(guò)交直流電源線引進(jìn),從而會(huì)干擾低電平的信號(hào)電路工作；有的電路由于內(nèi)部過(guò)電壓也產(chǎn)生騷擾信號(hào),故需裝設(shè)濾波器,濾波器必須接地,以便把騷擾信號(hào)泄入地中。也就是說(shuō)通過(guò)接地,可以把交直流電源傳導(dǎo)來(lái)的騷擾信號(hào)或耦合過(guò)來(lái)的信號(hào)消除。這種強(qiáng)功率電路的接地叫功率接地。一般把這種接地與信號(hào)接地分開(kāi),是為了避免功率地中的高頻信號(hào)通過(guò)信號(hào)地線耦合到信號(hào)回路中去。xxxx屏蔽接地與安全接地（3）屏蔽接地在電氣設(shè)備中,為了防止外來(lái)電磁場(chǎng)的騷擾,防止電氣回路之間直接電磁耦合而產(chǎn)生相互干擾,需將電氣設(shè)備的屏蔽殼,設(shè)備內(nèi)外的屏蔽線進(jìn)行接地,這種接地稱屏蔽接地。它是一種防干擾接地方法。（4）安全接地眾所周知,為了人身及設(shè)備安全,I類醫(yī)用電氣設(shè)備的金屬外殼均須接地,這種接地稱安全接地。xxxx2、接地的應(yīng)用接地方法也有好幾種，如：浮動(dòng)地，單點(diǎn)接地，多點(diǎn)接地，混合接地等。需要根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)、布局綜合判斷選擇。xxxx（1）浮動(dòng)地浮動(dòng)地（也稱浮地）是將電路或設(shè)備與公共地或可能引起環(huán)流的公共導(dǎo)線隔開(kāi)。這種接地方式的缺點(diǎn)是設(shè)備不與大地直接相連，容易出現(xiàn)靜電積累現(xiàn)象，電荷積累到一定程度以后，會(huì)在設(shè)備和大地之間發(fā)生靜電擊穿現(xiàn)象，產(chǎn)生放電電流。這種放電現(xiàn)象是一種強(qiáng)干擾源。作為折中的的辦法是在采用浮地的設(shè)備與大地之間，接入一個(gè)電阻值很大的泄放電阻，以消除靜電積累的影響。xxxx通過(guò)變壓器浮地的電路（2）單點(diǎn)接地單點(diǎn)接地是指在一個(gè)電路系統(tǒng)中，只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)。其他各個(gè)需要接地的點(diǎn)都直接接到這一點(diǎn)上。如果系統(tǒng)包含多個(gè)機(jī)柜，則每個(gè)機(jī)柜的地都是獨(dú)立的，而在每個(gè)機(jī)柜內(nèi)部，對(duì)于每個(gè)接地系統(tǒng)則是采用單點(diǎn)接地的方式。然后，把整個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)機(jī)柜地連接到一個(gè)唯一的參考點(diǎn)上。xxxx并聯(lián)式單點(diǎn)接地示意圖單點(diǎn)接地另外還有一種串聯(lián)式單點(diǎn)接地的方式，如圖所示。從EMC設(shè)計(jì)角度來(lái)看，這不是一種好的接地方式，因?yàn)榻拥剡B線總會(huì)有高頻阻抗，使得各個(gè)接地點(diǎn)之間產(chǎn)生電位差。但是這種接線省工省料，要求不高時(shí)可以采用。xxxx串聯(lián)式單點(diǎn)接地示意圖單點(diǎn)接地如果系統(tǒng)中的工作頻率很高，以致工作波長(zhǎng)λ=c/f小到與系統(tǒng)的接地平面的尺寸或接地引線的長(zhǎng)度可以比擬時(shí)，就不能再用單點(diǎn)接地方式了。因?yàn)?，?dāng)?shù)鼐€的長(zhǎng)度接近于λ/4時(shí)，它更像一根終端短路的傳輸線，而不能起著“地”的作用。在這種情況下雖然還可采用單點(diǎn)接地方式，但這種接地效果已經(jīng)不理想了?；谶@個(gè)原因就產(chǎn)生了多點(diǎn)接地的概念。xxxx（3）多點(diǎn)接地多點(diǎn)接地是指一個(gè)電路系統(tǒng)中各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引線的長(zhǎng)度為最短。這里說(shuō)的接地平面，可以是設(shè)備的底板，也可以是貫通整個(gè)系統(tǒng)的地導(dǎo)線，在比較大的系統(tǒng)中，還可以是設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架等等。此外，如果可能，還可以用一個(gè)大型導(dǎo)電物體作為整個(gè)系統(tǒng)的公共地。xxxx多點(diǎn)接地示意圖多點(diǎn)接地多點(diǎn)接地的優(yōu)點(diǎn)是電路構(gòu)成比單點(diǎn)接地簡(jiǎn)單，接地線上可能出現(xiàn)的高頻駐波現(xiàn)象顯著減小。但是，采用多點(diǎn)接地以后，設(shè)備內(nèi)部就存在許多地線回路，因此，提高接地系統(tǒng)的質(zhì)量就變得十分重要了。此外，由于接地點(diǎn)增加，還應(yīng)經(jīng)常維護(hù)，以免由于腐蝕、震動(dòng)、溫度變化等因素使接地系統(tǒng)中出現(xiàn)高阻抗。xxxx（4）混合接地由于多點(diǎn)接地系統(tǒng)中存在著各種地線回路，它們對(duì)于設(shè)備內(nèi)較低的頻率會(huì)產(chǎn)生不良的影響。如果出現(xiàn)這種情況，可以采用混合接地概念。所謂混合接地，就是將那些只需高頻接地的點(diǎn)，利用旁路電容和接地平面連接起來(lái)。不過(guò)，使用中應(yīng)盡量防止出現(xiàn)旁路電容和引線電感構(gòu)成的諧振現(xiàn)象。xxxx混合接地示意圖接地線長(zhǎng)度選擇接地線究竟多長(zhǎng)才合適？這個(gè)問(wèn)題，很難給出一個(gè)確定的答案。當(dāng)然接地線長(zhǎng)度必須小于λ/4，但小多少則還要看通過(guò)該接地線電流大小，以及允許在每一接地線上產(chǎn)生多大的電壓降。如果，一個(gè)電路對(duì)該電壓降很敏感，則接地線長(zhǎng)度應(yīng)不大于0.05λ或更小。如果電路只是一般的敏感，則接地線可以長(zhǎng)到0.15λ。也有人建議以頻率高低劃分，低于1MHz，采用單點(diǎn)接地，超過(guò)20MHz，采用多點(diǎn)接地。1MHz至20MHz之間，則只要接地線可能長(zhǎng)于0.05λ，就應(yīng)采用多點(diǎn)接地。

xxxx3、接地的搭接搭接是在兩個(gè)金屬點(diǎn)（或面）之間建立導(dǎo)電通路。搭接后的兩個(gè)金屬成為等電位面，這樣就可以實(shí)現(xiàn)電路與機(jī)殼或者電路與接地板之間的連接。搭接有兩種方式：（1）直接搭接即直接將要連接的兩個(gè)金屬面保持電氣接觸。（2）間接搭接利用搭接片（中間導(dǎo)體）使兩個(gè)金屬面保持電氣接觸。常用的搭接方法有焊接、鉚接和螺釘連接。無(wú)論哪種連接，搭接良好是關(guān)鍵。xxxx接地搭接圖是濾波接地不良的例子。由于安裝濾波器時(shí)搭接不良，形成對(duì)地的高阻抗，不能為高頻騷擾提供低阻抗通路，使騷擾電流通過(guò)濾波電容進(jìn)入原本應(yīng)當(dāng)受保護(hù)的電路。xxxx不良搭接影響濾波效果示意圖二、濾波EMC設(shè)計(jì)中，濾波是最簡(jiǎn)單也是最常用的方法之一。濾波可以抑制傳導(dǎo)騷擾。根據(jù)設(shè)備中需要濾波的部位不同，可以采用濾波器和濾波元件。醫(yī)用電氣設(shè)備的電源線、各種控制線、數(shù)據(jù)線等,這些線都能傳導(dǎo)電磁波。因此,為了控制通過(guò)線纜傳導(dǎo)電磁騷擾，應(yīng)該安裝一定形式的濾波器,以保證靈敏電子部件能正常運(yùn)行,或防止騷擾源向外傳導(dǎo)騷擾信號(hào)。機(jī)箱內(nèi)部的電路板、線纜有時(shí)由于空間狹小，一般采用濾波元件進(jìn)行濾波處理。常用的濾波元件有電容、電感、磁環(huán)、磁珠等。xxxx電源濾波器特性以電源線濾波為例來(lái)講述濾波器的特性,如圖所示。單相電源線供給負(fù)載,其中外來(lái)一個(gè)某頻率的騷擾電勢(shì)ES,騷擾源的阻抗ZS,騷擾電流IS,騷擾電壓ES1經(jīng)過(guò)濾波器后其剩余的某一頻率電壓EL,負(fù)載阻抗為ZL,負(fù)載電流IL。xxxx單相電源濾波濾波器的插入損耗經(jīng)過(guò)濾波器后某一頻率騷擾電壓受到了衰減,其衰減值按下式計(jì)算：

式中,IL—某一頻率的插入損耗；EL2—接入濾波器前負(fù)載ZL上呈現(xiàn)的騷擾電壓,V；EL1—接入濾波器后負(fù)載ZL上呈現(xiàn)的騷擾電壓,V。

此式是認(rèn)為源的阻抗ZS與負(fù)載阻抗ZL相等的情況下得出來(lái)的。xxxx濾波器的選擇在進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)時(shí),必須考慮濾波器下列特性：頻率特性、阻抗特性、額定電壓及電壓損耗、額定電流、漏電電流、絕緣電阻、溫度、可靠性、外形尺寸。在電磁兼容設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的是無(wú)源集中參數(shù)元件濾波器和同軸吸收濾波器。前者主要采用的元件為電感線圈和電容器，組成電容式、電感式、π型、T型、L型等型式的濾波器。大部分是用來(lái)抑制低頻、中頻電磁騷擾。抑制的頻率一般高達(dá)300MHz,對(duì)更高的頻率則由于電路分布參數(shù)的增加,濾波效果不佳。在抑制低頻騷擾時(shí),有體積龐大等缺點(diǎn)。后者結(jié)構(gòu)是在電源進(jìn)出線所穿的鋼管中填充吸收介質(zhì)如鐵氧體材料,或者在電源線上穿上磁珠、磁管等。這種濾波器抑制高頻電磁騷擾的效果很好,抑制頻率可達(dá)300MHz～1GHz,還可與其它濾波器同時(shí)串聯(lián),組成抑制寬頻段的各種用途的濾波器。市場(chǎng)上有普通型，帶屏蔽層的，高性能的很多品種供選擇（見(jiàn)圖）xxxx濾波器的種類xxxx用于電力系統(tǒng)用于檢測(cè)設(shè)備用于通訊系統(tǒng)用于數(shù)字系統(tǒng)用于醫(yī)療儀器用于電源系統(tǒng)xxxx用于家電系統(tǒng)用于UPS系統(tǒng)用于變頻系統(tǒng)市場(chǎng)上出售的各類用途濾波器濾波元器件電路板上通常使用的濾波元件是電容和電感，線纜上常見(jiàn)的濾波元件是磁珠和磁環(huán)。大家知道電容具有隔直作用，低頻時(shí)容抗很大，相當(dāng)于斷路；高頻時(shí)容抗變小，相當(dāng)于短路。利用電容的這一特性，常常用在電路線路中起去耦、濾波、旁路和穩(wěn)壓作用。但是電容在自諧振頻率上的寄生電感限制了它的濾波作用。電感與電容相反，頻率越高感抗越大，對(duì)于10mH的電感，10kHz時(shí)的感抗僅為628歐，而100MHz時(shí)感抗約為6.28兆歐，看起來(lái)像開(kāi)路。大家知道，電感兩端的電流不能突變，這一特性對(duì)抑制線路上的騷擾很有利。由于電感線間寄生電容的限制，其抑制騷擾的上限頻率與電容一樣受到限制。當(dāng)電感不能用于高頻時(shí)，可以使用磁珠和磁環(huán)。磁珠和磁環(huán)屬于非導(dǎo)電陶瓷，由鐵的氧化物、鈷、鎳、鋅及稀土元素組成。這種材料具有很高的高頻磁導(dǎo)率和高頻阻抗，適合用于高頻場(chǎng)合，當(dāng)所抑制的高頻噪聲超過(guò)1MHz時(shí)，效果相當(dāng)明顯。磁珠和磁環(huán)最適合用來(lái)吸收由開(kāi)關(guān)瞬態(tài)電路中的寄生響應(yīng)而產(chǎn)生的高頻振蕩，也可以用來(lái)抑制輸入輸出接口線路的高頻噪聲。單只提供的衰減不夠時(shí)，還可以串聯(lián)多個(gè)，使用靈活方便，適用面較廣。需要注意的是避免直流電流過(guò)大時(shí)磁飽和。xxxx三、屏蔽EMC設(shè)計(jì)中，除了通過(guò)接地、濾波方法抑制電磁騷擾外，通常采用屏蔽的方法抑制輻射騷擾。

電磁兼容設(shè)計(jì)中,設(shè)備布置防護(hù)間距不夠時(shí),需要利用低電阻金屬材料或磁性材料制成的六面封閉體,把防護(hù)間距不夠的設(shè)備隔離起來(lái),以減少或防止靜電的或電磁的騷擾,這種措施稱為屏蔽。xxxx1、屏蔽的分類（1）靜電屏蔽靜電屏蔽是防止靜電場(chǎng)的影響,它的作用是消除兩個(gè)電路之間由于分布電容耦合產(chǎn)生的騷擾。屏蔽物是利用低電阻金屬材料做成，屏蔽使內(nèi)外電力線互不騷擾。其屏蔽原理是導(dǎo)體周?chē)目臻g存在靜電場(chǎng)，導(dǎo)體的表面為等電位,而導(dǎo)體的內(nèi)部空間不出現(xiàn)電力線。靜電屏蔽必須接地

。（2）電磁屏蔽電磁屏蔽主要用來(lái)防止高頻電磁場(chǎng)的影響,電磁屏蔽體是采用低電阻的金屬材料制成,通過(guò)各種屏蔽材料反射及吸收外來(lái)電磁能量來(lái)防止外來(lái)輻射騷擾，或?qū)⒃O(shè)備輻射的電磁能量限制在一定區(qū)域內(nèi)，不對(duì)外界形成干擾。一般所謂屏蔽,多數(shù)都是指的電磁屏蔽,如果將屏蔽金屬接地,則既起到靜電屏蔽的作用,又可起到電磁屏蔽作用。（3）磁屏蔽磁屏蔽主要是防止低頻磁場(chǎng)的騷擾,采用高導(dǎo)磁率、高飽和的磁性材料以吸收損耗為主進(jìn)行屏蔽,材料要求有一定厚度,而且盡量不要斷開(kāi)磁路,要求磁阻小。

增加自制濾波器、分類、元件選用xxxx2、屏蔽方式的選擇對(duì)于一般醫(yī)用電氣設(shè)備的外殼屏蔽的選擇，主要是根據(jù)設(shè)備需要的屏蔽效能高低，并結(jié)合具體結(jié)構(gòu)形式來(lái)確定采用的屏蔽方式。屏蔽要求不高，可以采用導(dǎo)電塑料的機(jī)殼來(lái)屏蔽，或在工程塑料機(jī)殼上涂覆導(dǎo)電層構(gòu)成薄膜屏蔽；若屏蔽要求高，則采用金屬板作單層屏蔽，對(duì)某些電路板上的騷擾源，還可以通過(guò)緊貼騷擾源采用金屬薄板或金屬箔屏蔽，與機(jī)殼一起形成雙層屏蔽。xxxx屏蔽的性能指標(biāo)屏蔽的性能指標(biāo)主要有：頻率特性、屏蔽腔體尺寸、屏蔽的功能、屏蔽開(kāi)孔大小及屏蔽效能。如果是屏蔽室，設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮屏蔽門(mén)窗的大小及屏蔽方式，進(jìn)入室內(nèi)的各種管線及其濾波要求和指標(biāo),屏蔽室接地電阻的大小及接地方式,屏蔽室施工方式是焊接式還是拼裝式等。屏蔽的要求往往與設(shè)備功能要求相矛盾。譬如通風(fēng)散熱的孔洞，制作工藝留下的縫隙等等，都會(huì)降低屏蔽效能。進(jìn)行屏蔽設(shè)計(jì)時(shí)，要綜合考慮屏蔽的結(jié)構(gòu)。進(jìn)出管線開(kāi)口的位置、大小以及是否需要屏蔽。解決的辦法是讓孔隙的尺寸滿足最小波長(zhǎng)的要求（對(duì)縫隙長(zhǎng)度要求小于1/10波長(zhǎng)，孔洞尺寸小于1/5波長(zhǎng)）。對(duì)于開(kāi)口較大的通風(fēng)口加蓋金屬網(wǎng)屏蔽，機(jī)箱蓋板縫隙要裝導(dǎo)電性填料或金屬密封墊片（見(jiàn)圖4-2-9）。電纜的屏蔽一般采用金屬網(wǎng)裹住導(dǎo)線的方式，一定要注意屏蔽電纜與金屬外殼的搭接。搭接必須保證屏蔽電纜的金屬網(wǎng)的一周均與外殼良好的電氣接觸，并且接口處還要接地。xxxx屏蔽材料x(chóng)xxx各類用于屏蔽縫隙的導(dǎo)電性填料其它抑制電磁騷擾的方法1）一般在印刷板布線時(shí)應(yīng)先確定元器件在板上的位置，然后布置地線、電源線，再安排高速信號(hào)線，最后再考慮低速信號(hào)線。元器件的位置應(yīng)按電源電壓、數(shù)字及模擬電路、速度高低、電流大小等進(jìn)行分組分開(kāi)布置，以免相互干擾。根據(jù)元器件的位置可以確定印刷線路板上連接器各個(gè)引腳的安排。所有連接器盡量安排在印刷線路板的一側(cè)。2）電源線與地線應(yīng)盡量靠近，電源線和地線應(yīng)保留盡可能多的銅；如果是雙面板，最好安排在同一位置的正反面。3）不同速度的電路要分開(kāi)布局。4）數(shù)字電路與模擬電路要分開(kāi)布局。5）盡量避免二條不同功能的線長(zhǎng)距離平行靠近走向xxxx其他電磁騷擾抑制方法6）對(duì)于數(shù)字電路來(lái)說(shuō)，采用狀態(tài)觸發(fā)的邏輯比沿邊觸發(fā)更好；閑置不用的門(mén)輸入端不要懸空；閑置不用的運(yùn)放的正輸入端要接地，負(fù)輸入端接運(yùn)放的輸出端；要在靠近電路的電源和地之間加入必要的去耦電容，去耦電容的引線要短。7）晶體振蕩最好布置在印刷電路板的中間，以最短的引線連至各需要部位；石英晶體的外殼要接地。8）若電路復(fù)雜，建議用多層板。一般情況將關(guān)鍵信號(hào)電路安排在頂層，緊接著是地面層，再是電源層。建議：四層板：信號(hào)層、地層、電源層、信號(hào)層；六層板：信號(hào)層、地層、信號(hào)層、電源層、地層、信號(hào)層；八層板：信號(hào)層、地層、信號(hào)層、地層、電源層、信號(hào)層、地層、信號(hào)層。xxxx抑制電磁騷擾源(1)用屏蔽罩罩住騷擾源；(2)通過(guò)騷擾環(huán)境的全部導(dǎo)線要經(jīng)濾波；(3)限制脈沖上升時(shí)間；(4)繼電器線圈應(yīng)具有浪涌阻尼的性能；(5)把有騷擾的導(dǎo)線絞合到一起；(6)屏蔽或絞合有騷擾的導(dǎo)線；(7)電纜屏蔽體在兩端接地以抑制輻射騷擾xxxx消除電磁騷擾耦合(1)絞合低電平信號(hào)線；(2)低電平導(dǎo)線要靠近機(jī)架(特別是高阻抗電路)；(3)絞合或屏蔽信號(hào)導(dǎo)線(高頻可用同軸電纜)；(4)用以防護(hù)低電平信號(hào)的屏蔽電纜在一端接地(用于高頻的同軸電纜其屏蔽兩端接地)；(5)信號(hào)導(dǎo)線與屏蔽層要絕緣；(6)當(dāng)?shù)碗娖叫盘?hào)線和帶有噪聲的線在同一插接件上時(shí),要把它們分開(kāi),并在它們中間設(shè)置地線；(7)在分立的插接件上要對(duì)通過(guò)接線柱的信號(hào)線加以屏蔽；(8)高電平和低電平設(shè)備之間應(yīng)避免采用公共地線；(9)金屬件地線和電路地線要分開(kāi)；(10)地線盡可短；xxxx消除電磁騷擾耦合(11)對(duì)于金屬表面的防護(hù)采用導(dǎo)電性涂料,不用非導(dǎo)電性涂料；(12)有騷擾和無(wú)騷擾的導(dǎo)線要分開(kāi)；(13)電路只在一點(diǎn)接地(高頻電路除外)；(14)避免可能的或偶然的接地；(15)應(yīng)用靈敏設(shè)備時(shí),要使信號(hào)源和負(fù)載在工作時(shí)對(duì)地平衡；(16)靈敏的設(shè)備要放在屏蔽罩內(nèi)；(17)進(jìn)入屏蔽體內(nèi)連接靈敏設(shè)備的導(dǎo)線要濾波或去耦；(18)靈敏設(shè)備引線的長(zhǎng)度應(yīng)盡量地短；(19)露出電纜屏蔽的導(dǎo)線要盡量地短；(20)用低阻抗配電線；xxxx消除電磁騷擾耦合(21)避免地環(huán)路；(22)考慮應(yīng)用以下器件斷開(kāi)地環(huán)路。1）隔離變壓器2）平衡變壓器3）光耦合器4）差分放大器5）帶屏蔽罩的放大器6）平衡電路xxxx在接收電路中抑制電磁騷擾(1)僅用必需的帶寬；(2)適當(dāng)?shù)貞?yīng)用選頻濾波器；(3)適當(dāng)?shù)碾娫慈ヱ睿?4)用小的高頻電容器,旁路電解電容器；(5)分開(kāi)信號(hào)地線,有騷擾的地線和金屬件地線；(6)使用屏蔽罩；(7)用管狀電容器時(shí),把連接外層金屬箔的一端接地。xxxx第二節(jié)EMC設(shè)計(jì)中的主要原則（一）PCB設(shè)計(jì)原則布局規(guī)則電路布局的一個(gè)原則，就是應(yīng)按照信號(hào)流向的關(guān)系，盡可能做到使關(guān)鍵的高速信號(hào)走線最短，其次考慮電路板的整齊、美觀。時(shí)鐘信號(hào)盡可能短，若時(shí)鐘走線無(wú)法縮短，則應(yīng)在時(shí)鐘線的兩側(cè)加屏蔽地線。對(duì)于比較敏感的信號(hào)線，也應(yīng)該考慮屏蔽措施。時(shí)鐘電路具有很大的對(duì)外輻射，會(huì)對(duì)一些敏感電路產(chǎn)生干擾，因此布局時(shí)應(yīng)讓時(shí)鐘電路遠(yuǎn)離其它無(wú)關(guān)電路，遠(yuǎn)離I/O電路和電纜連接器。低速數(shù)字I/O電路和模擬I/O電路應(yīng)靠近連接器布放。xxxxPCB設(shè)計(jì)基本要點(diǎn)1）區(qū)域分割，不同功能種類的電路，應(yīng)該位于不同區(qū)域，如對(duì)時(shí)鐘電路、數(shù)字電路、模擬電路、借口電路、電源等進(jìn)行分區(qū)。

2）應(yīng)該采用基于信號(hào)流的布局，使關(guān)鍵信號(hào)和高頻信號(hào)的連線最短，而不是首先考慮電路板的整齊、美觀。3）功率放大器與控制驅(qū)動(dòng)部分遠(yuǎn)離屏蔽體的局部開(kāi)孔。4）晶振，芯片的去耦電容就近對(duì)應(yīng)的IC放置。5）基準(zhǔn)電壓源（模擬電壓信號(hào)輸入線、A/D變換參考電源）要盡量遠(yuǎn)離數(shù)字信號(hào)。xxxx器件擺放規(guī)則電路板上晶振是很強(qiáng)的輻射源，除了對(duì)晶振的電源進(jìn)行濾波處理，信號(hào)走線進(jìn)行控制外，在晶振外殼下方投影面積范圍之內(nèi)應(yīng)該鋪大面積銅皮，為高頻干擾通路提供回流路徑。xxxxxxxxPCB單板上接口連接器很多，而且都是金屬殼體，這時(shí)應(yīng)該注意，金屬殼體接地管腳需要接地處理，不能夠懸空！布線規(guī)則1）地線回路原則：環(huán)路最小規(guī)則，即信號(hào)線其回路構(gòu)成的環(huán)路面積要盡可能小，對(duì)外的輻射越少，接收外界的干擾也越小。xxxx2）串?dāng)_規(guī)則：串?dāng)_是指PCB上不同網(wǎng)絡(luò)之間因較長(zhǎng)的平行布線引起的互相干擾，主要是由于平行線間的分布電容和分布電感的作用?？朔?dāng)_的主要措施有：a.加大平行線的間距，遵循3W規(guī)則。b.在平行線間插入接地的隔離線。c.減少布線層與地平面的距離。3W規(guī)則：為了減少線間串?dāng)_，應(yīng)保證線間距足夠大，當(dāng)線中心距不少于3倍線寬時(shí)，則可保持70%的電場(chǎng)不互相干擾，稱為3W規(guī)則。如要達(dá)到98%的電場(chǎng)不互相干擾，可使用10W規(guī)則。20H規(guī)則：是指電源層內(nèi)縮，當(dāng)然也是為抑制邊緣輻射效應(yīng)。電源層與地層之間的電場(chǎng)是變化的，在板的邊緣會(huì)向外輻射電磁干擾。將電源層內(nèi)縮，使得電場(chǎng)只在接地層的范圍內(nèi)傳導(dǎo)。以一個(gè)H（電源和地之間的介質(zhì)厚度）為單位，若內(nèi)縮20H則可以將70%的電場(chǎng)限制在接地邊沿內(nèi)；內(nèi)縮100H則可以將98%的電場(chǎng)限制在內(nèi)。xxxx3）走線規(guī)則：高頻時(shí)鐘線走線要遵循如下原則：地線護(hù)送、與數(shù)據(jù)線基本等長(zhǎng)、在發(fā)送側(cè)串聯(lián)阻尼電阻、不走直角、手工布線。（注意：阻抗匹配十分重要，所以要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整阻尼電阻的值，而不是完全依據(jù)Datasheet使用固定值）xxxx4）高速信號(hào)的特性阻抗連續(xù)規(guī)則：高速信號(hào)，在層與層之間切換的時(shí)候必須保證特性阻抗的連續(xù)，否則會(huì)增加EMI的輻射，即：同層的布線的寬度必須連續(xù)，不同層的走線阻抗必須連續(xù)。高速時(shí)鐘線和信號(hào)線要盡可能短，并盡量避免跳層。xxxx5）走線方向的控制規(guī)則:相鄰兩層間的走線必須遵循垂直走線的原則，否則會(huì)造成線間的串?dāng)_，增加EMI輻射,當(dāng)由于板結(jié)構(gòu)限制（如某些背板）難以避免出現(xiàn)該情況，特別是信號(hào)速率較高時(shí)，應(yīng)考慮用地平面隔離各布線層，用地信號(hào)線隔離各信號(hào)線。6）走線開(kāi)環(huán)、閉環(huán)規(guī)則：時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò)，在多層的PCB走線的時(shí)候產(chǎn)生了開(kāi)環(huán)或閉環(huán)的結(jié)果，這樣將產(chǎn)生環(huán)形天線，增加EMI的輻射強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)中我們也要避免，如下圖所示：xxxx7）走線跨分割問(wèn)題：高速數(shù)字信號(hào)在走線過(guò)程中需要有一個(gè)完整的地或電源平面保證其回流。但實(shí)際過(guò)程中電源平面或地平面需要分割，這時(shí)就一定要注意走線不能跨分割，這樣會(huì)導(dǎo)致回流面積增大，對(duì)外輻射增強(qiáng)；下面兩個(gè)圖就是在布線過(guò)程中沒(méi)有注意高速走線跨分割問(wèn)題，需要改善走線。xxxx（二）機(jī)械設(shè)計(jì)原則1、要確保PCB與機(jī)殼的接地點(diǎn)以最小阻抗的方式搭接：如果是用螺母接地，要保證螺絲孔導(dǎo)電良好，不要噴漆。注意機(jī)殼的開(kāi)孔不要過(guò)長(zhǎng)，要小于λm/20。否則開(kāi)孔會(huì)變成最有效的天線對(duì)外輻射。還需要注意為了機(jī)殼能夠密閉良好，要確保彈點(diǎn)導(dǎo)電良好，有足夠的硬度與彈性和機(jī)殼保持良好接觸（這是機(jī)械設(shè)計(jì)工程師常常忽略的地方，沒(méi)有注意接口縫隙的泄露）。電腦機(jī)箱后面擋板需要使用彈片（最好使用雙層擋板不易變形），要確保彈點(diǎn)接觸良好；或者使用導(dǎo)電泡棉可以有效解決RE問(wèn)題和ESD問(wèn)題。xxxxxxxx參考下面案例：背景：CT某一產(chǎn)品中的控制電路，在RE測(cè)試時(shí)候750M頻率點(diǎn)超過(guò)限值3dB。整改方法：經(jīng)過(guò)近場(chǎng)測(cè)量分析，輻射來(lái)源于接口縫隙。經(jīng)過(guò)計(jì)算，750M頻率的λm/20=2cm，所以開(kāi)口應(yīng)該小于2cm。內(nèi)部用金屬?gòu)椘瑢㈤_(kāi)口分割為小于2cm的縫隙，問(wèn)題得以解決。xxxx（三）線纜設(shè)計(jì)原則1、高速信號(hào)線要使用屏蔽線纜：注意屏蔽線必須要屏蔽完整，一定不能出現(xiàn)”豬尾巴”現(xiàn)象,如有必要可以在線纜的兩端進(jìn)行360度接地。（這是屏蔽線設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，很多工程師會(huì)忽略這點(diǎn)）如下圖所示:xxxx2、線纜布局：要將高速線與低俗分開(kāi)，交流與直流走線，避免互相干擾，可有效降低線纜對(duì)外輻射。機(jī)箱內(nèi)部走線：要避免跨過(guò)PCB上高速電路區(qū)域，最好貼著機(jī)殼固定走線，以減少線纜和地之間的分布電容。

線纜設(shè)計(jì)原則xxxx第三節(jié)提高產(chǎn)品抗擾度的主要措施和方法通過(guò)前幾年對(duì)我國(guó)醫(yī)用電氣設(shè)備電磁兼容性摸底抽樣檢測(cè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，抗擾度試驗(yàn)不符合項(xiàng)最多。不符合標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目主要集中在靜電放電、脈沖群、電浪涌幾個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目上。上一節(jié)介紹的接地、濾波和屏蔽不但可以抑制電磁騷擾發(fā)射，同樣也可以用于設(shè)備防止外來(lái)電磁騷擾的侵入，從而起到提高設(shè)備抗擾度的目的，其基本原理是一樣的，本節(jié)不在贅述。下面介紹一些常用提高設(shè)備抗擾度的措施。xxxx一、瞬變干擾吸收器件

這類器件最基本的使用方法是直接與被保護(hù)的設(shè)備并聯(lián)，以便對(duì)超過(guò)預(yù)定電壓值的情況進(jìn)行限幅或能量轉(zhuǎn)移。屬于這一范疇器件有氣體放電管、金屬氧化物壓敏電阻、硅瞬變電壓吸收二極管和固體放電管等。xxxx瞬變干擾吸收器件1)避雷管避雷管是一種氣體放電管，管內(nèi)充惰性氣體，當(dāng)瞬變電壓出現(xiàn)時(shí)，管內(nèi)的惰性氣體被電離，避雷管兩端的電壓便迅速下降到一個(gè)很低的值，使大部分的瞬變能量被轉(zhuǎn)移，從而保護(hù)了設(shè)備免遭瞬變電壓的沖擊能。其特點(diǎn)是吸收能力強(qiáng)，具有很高的絕緣電阻和很低的寄生電容，對(duì)設(shè)備的正常工作不會(huì)產(chǎn)生不利影響。但是響應(yīng)速度偏低，比較適合于在多級(jí)保護(hù)電路中作為第一級(jí)的粗保護(hù)使用。氣體放電管二級(jí)管用于線間保護(hù)（差模保護(hù)）；三級(jí)管用于線-地間保護(hù)（共模保護(hù)）。xxxx瞬變干擾吸收器件2)金屬氧化物壓敏電阻壓敏電阻的響應(yīng)時(shí)間為ns級(jí)，比空氣放電管快，比TVS管稍慢一些。應(yīng)用在交流電路的保護(hù)中時(shí)，因其結(jié)電容較大，會(huì)增加漏電流，這一點(diǎn)應(yīng)充分考慮。壓敏電阻的通流容量較大，但比氣體放電管小。安裝時(shí)需要注意將壓敏電阻引腳盡量剪短些，以避免以為引腳電感而產(chǎn)生附加感應(yīng)電壓（e=L*di/dt）。另外，壓敏電阻應(yīng)該根據(jù)電路使用的工作電壓來(lái)確定其耐壓值，選擇不當(dāng)，不但起不到保護(hù)作用，反而引起故障。一般按照工作電壓的1.2至1.4倍選擇。比如工作電壓是220V時(shí)，考慮到電壓波動(dòng)取1.4倍，換算到峰值電壓再乘1.4倍，壓敏電阻的耐壓應(yīng)選擇430V。xxxx瞬變干擾吸收器件3)硅瞬變電壓吸收二極管（TVS管）

TVS的響應(yīng)時(shí)間可以達(dá)到ps級(jí)，是限壓型浪涌保護(hù)器件中最快的。其通流容量在限壓型浪涌保護(hù)器件中是最小的，一般用于最末級(jí)的精細(xì)保護(hù)該二極管保護(hù)電流大，若多個(gè)串接可增加耐壓。4)固體放電管響應(yīng)速度極快（納秒級(jí)），動(dòng)作電壓穩(wěn)定，吸收電流大（可達(dá)100～500A的浪涌電流），具有雙向吸收功能（正負(fù)極性的瞬變電壓），使用壽命長(zhǎng)。xxxx二、隔離變壓器隔離變壓器是一種應(yīng)用得比較多的電源線抗干擾器材。人們利用其在電路中的電氣隔離作用，有效地避免了地環(huán)路電流帶來(lái)的騷擾。為了獲得較大的共模衰減，在變壓器初級(jí)和次級(jí)線圈之間加上屏蔽，并且良好接地，通常能做到60到80dB的共模衰減量。目前國(guó)內(nèi)外都已經(jīng)把超級(jí)隔離變壓器作為標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，所謂超級(jí)，實(shí)際上就是分別把初級(jí)線圈和次級(jí)線圈屏蔽了，中間屏蔽層接地。這種超級(jí)變壓器，既有一般的隔離變壓器作用，又有抗共模、差模騷擾能力。xxxx三、不間斷電源不間斷電源可以解決由于電源突然失電而造成設(shè)備的故障問(wèn)題。在電壓中斷、跌落試驗(yàn)時(shí)，及時(shí)切換提供電源，避免設(shè)備出現(xiàn)故障。xxxx第四節(jié)電磁兼容設(shè)計(jì)常見(jiàn)錯(cuò)誤電磁兼容設(shè)計(jì)中常常出現(xiàn)一些共性的錯(cuò)誤，醫(yī)用電氣設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)也不例外。而且，還由于醫(yī)用電氣設(shè)備的特殊性，比如較高的安全性要求，較低的生理弱小信號(hào)等，使電磁兼容設(shè)計(jì)變得愈加復(fù)雜，稍不注意，便會(huì)犯錯(cuò)。下面介紹一些這方面的情況，以引起設(shè)計(jì)人員注意，避免重復(fù)犯錯(cuò)。xxxx一、接地不良導(dǎo)致接地阻抗過(guò)高有人作過(guò)統(tǒng)計(jì)，接地阻抗過(guò)高被列為醫(yī)療設(shè)備各大EMC問(wèn)題之首。接地設(shè)計(jì)中往往忽視了接地線的高頻特性，低頻時(shí)不認(rèn)為很長(zhǎng)的導(dǎo)線，在高頻時(shí)會(huì)呈現(xiàn)較高的高頻阻抗，引起共模電流。所以設(shè)計(jì)時(shí)要避免過(guò)細(xì)、太長(zhǎng)的接地線路。用導(dǎo)線和編織線接地不是一種好的選擇，因?yàn)楦哳l時(shí)它們大都呈現(xiàn)高阻抗性。較好的做法是用長(zhǎng)寬比至少為5：1的接地片。xxxx二、電源濾波器安裝問(wèn)題濾波器在機(jī)箱中安置的位置一般盡量靠近邊緣一角，出入線和輸出線要分開(kāi)布置，不要離得太近，導(dǎo)致輸入與輸出線路串?dāng)_。尤其要注意確保良好接地，較小的接地電阻能提高共模濾波效果。三、電源濾波器的濾波電容設(shè)計(jì)問(wèn)題有時(shí)為了消除電源線路上的共模騷擾，設(shè)計(jì)人員有意加大濾波器共模干擾抑制電容（電源線對(duì)地電容），但是電容過(guò)大會(huì)導(dǎo)致漏電流超標(biāo)。改善的辦法是加大串聯(lián)電感阻抗。選擇購(gòu)買(mǎi)濾波器時(shí)，應(yīng)該選擇醫(yī)用設(shè)備專用濾波器。xxxx四、設(shè)備內(nèi)部線路布置不當(dāng)近年來(lái)，醫(yī)用電氣設(shè)備采用新技術(shù)很快，而且愈來(lái)愈朝著多功能、小型化發(fā)展。內(nèi)部線路布局顯得更加重要，比如強(qiáng)電與弱電、數(shù)字電路與敏感的模擬電路和生理弱小信號(hào)傳輸線之間、PCB多層板之間、甚至高頻振蕩元器件之間都要分開(kāi)，合理布置。稍不注意就會(huì)引起線路之間相互耦合以及元器件之間的相互串?dāng)_。一旦引起電路內(nèi)部串?dāng)_，整改起來(lái)非常困難。xxxx第五節(jié)電磁兼容設(shè)計(jì)和整改案例一、元件選用1、電容電容在EMC中的主要作用是做為噪聲的泄放通路，在信號(hào)高速切換的過(guò)程中，往往存在著大量的無(wú)用高頻諧波。這些諧波極易通過(guò)不合理的PCB布線或外接線材對(duì)空間造成輻射，通過(guò)并接電容，可以建立噪聲的低阻抗返流回路，極大的減小噪聲環(huán)路面積，降低其輻射。電容對(duì)于EMC來(lái)講，主要的特性有電容量C、等效串聯(lián)電阻ESR、等效串聯(lián)電感ESL。xxxx電容的容性會(huì)導(dǎo)致數(shù)字信號(hào)上升沿變緩，影響器件開(kāi)關(guān)時(shí)間，對(duì)于高速信號(hào)經(jīng)常選用pF級(jí)別的電容就是這個(gè)道理。對(duì)于電容來(lái)說(shuō)，因電容分量的存在，理想電容器的阻抗是隨著頻率的升高而逐漸降低的。由于ESL分量的存在使得其感抗隨頻率上升而增加，所以實(shí)際情況下，隨著頻率的升高，容抗越來(lái)越小，感抗越來(lái)越大，在某個(gè)特殊的頻點(diǎn)容抗和感抗相互抵消，電容呈純阻性，這個(gè)頻率點(diǎn)稱為電容的諧振頻點(diǎn)。xxxx高于諧振頻點(diǎn)電容已經(jīng)出現(xiàn)感性，無(wú)法起到很好的退耦作用，一般在選用電容濾波的過(guò)程中常把需要濾除的雜波放在頻譜靠近且略低于諧振頻點(diǎn)的地方2、磁珠磁珠主要的功能是吸收噪聲，其通過(guò)鐵氧體材料的波損特性將雜波轉(zhuǎn)化為熱量，從而達(dá)到濾波效果。如下如特性曲線磁珠的電阻成分R和電抗成分X組成總的阻抗Z?？梢钥闯龅皖l段X起主要作用電抗的存在使得磁珠的功能變?yōu)榉瓷湓肼?，高頻段R起主要縱容電阻性使得噪聲被吸收并轉(zhuǎn)換為熱量。xxxx不同的磁珠由于材料和工藝的不同，會(huì)出現(xiàn)不同的特性曲線，在使用過(guò)程中要明確需要濾除的頻率點(diǎn)或頻段，做到有的放矢。3、共模電感共模電感多用于差分信號(hào)中，用來(lái)抑制其包含的共模信號(hào)，在TMSD和LVDS廣泛運(yùn)用的高速電路中效果理想，下面是某常用的共模電感參數(shù)。xxxx在器件的電氣特性中往往會(huì)描述其共模阻抗，如90ohm@100MHz，在實(shí)際情況中信號(hào)輻射出現(xiàn)問(wèn)題的頻段主要集中在400-800MHz，這就要求在器件選用過(guò)程中更應(yīng)該注意相應(yīng)輻射高危頻段的阻抗xxxx此范圍內(nèi)的共模阻抗越大愈能抑制共模噪聲，差模阻抗則要求越小越好，能防止信號(hào)過(guò)多衰減

二、整改案例（一）配附件和模擬器的EMC問(wèn)題醫(yī)療產(chǎn)品會(huì)有較多的配附件，而這些配部件往往影響著整機(jī)的EMC性能。某款監(jiān)護(hù)儀在進(jìn)行EFT測(cè)試過(guò)程中已經(jīng)連接了相關(guān)的附件和模擬器，但在接入血氧線纜后EFT后導(dǎo)致白屏。經(jīng)過(guò)排查，定位于血氧電纜接入系統(tǒng)后，將噪聲引入視頻驅(qū)動(dòng)IC管腳（Pin4）造成，此管腳的電平混亂，會(huì)造成顯示屏選擇型號(hào)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的混亂，造成顯示屏白屏xxxx在整改過(guò)程中，由于PCB比較簡(jiǎn)單未作阻抗控制，所以在信號(hào)出口做了RC（50ohm+100pf）的濾波電路，經(jīng)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)信號(hào)無(wú)明顯過(guò)沖，問(wèn)題得到解決。（二）醫(yī)療系統(tǒng)中的高速端口醫(yī)療產(chǎn)品有可能會(huì)用到消費(fèi)類電子一些新方案如HDMI、固態(tài)硬盤(pán)等，由于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征可能會(huì)帶來(lái)EMC問(wèn)題。本案例主要是使用HDMI后的輻射發(fā)射超標(biāo)處理。某醫(yī)療產(chǎn)品注重圖像顯示性能，但新選購(gòu)的顯示器總在高頻段輻射發(fā)射超標(biāo)。通過(guò)排查，采取了一系列整改和應(yīng)用措施。顯示器端由于應(yīng)用范圍廣，可能涉及到信號(hào)端口更注重靜電防護(hù)功能，在TVS或其他的靜電抑制器件的使用過(guò)程中，最重要的就是將器件靠近端口擺放，同時(shí)器件的泄放端一定要近距離的接入低阻抗系統(tǒng)地/鈑金地。xxxx建議在IC輸出的LVDS信號(hào)上加共模電感，并使其盡量靠近連接器，關(guān)于共模電感的選型參見(jiàn)電感相關(guān)部分。對(duì)于差分信號(hào)要嚴(yán)格保證等長(zhǎng)，尤其是LVDS輸出部分，以為其經(jīng)過(guò)連接器后接入長(zhǎng)度一般為10cm的線材中容易將能量輻射至空間。xxxx案例一：LVDS輸出差分布線不合理端口中的5V電源有輸入，但在顯示器段此處為斷開(kāi)狀態(tài)。因?yàn)檫@個(gè)電路是經(jīng)過(guò)2m的線材從主機(jī)端發(fā)送過(guò)來(lái)的，在傳輸過(guò)程中很可能耦合了一些雜波，若不處理而簡(jiǎn)單的斷開(kāi)，這個(gè)雜波就有向外輻射的風(fēng)險(xiǎn)。此處建議用10nF的電容將其接入板卡的GND。xxxx對(duì)于LVDS的傳輸線材要求外屏蔽層靠近輸出端口搭接鈑金地，建議用導(dǎo)電布包裹，若用金屬屏蔽網(wǎng)則覆蓋率需超過(guò)75%xxxx參數(shù)板連接線，需要外包導(dǎo)電布并良好接地xxxx對(duì)應(yīng)整個(gè)屏蔽體的開(kāi)口，要求盡可能的小，當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)端子需要開(kāi)口時(shí)，盡量避免開(kāi)一個(gè)大口，而要分開(kāi)獨(dú)立的開(kāi)多個(gè)小口xxxx（三）小信號(hào)抗擾光學(xué)、聲學(xué)、生理小信號(hào)在醫(yī)療系統(tǒng)中有其特殊的應(yīng)用，但其產(chǎn)生的小信號(hào)在放大處理前會(huì)非常容易受到騷擾，通過(guò)一系列措施可以增強(qiáng)系統(tǒng)EMS性能。某款生化產(chǎn)品進(jìn)行RS抗干擾測(cè)試過(guò)程中，在天線垂直和水平兩個(gè)方向分別施加3V/m的場(chǎng)強(qiáng)干擾在被測(cè)物體的四個(gè)面，結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣機(jī)在進(jìn)行PLT參數(shù)統(tǒng)計(jì)的時(shí)候出現(xiàn)嚴(yán)重的跳變，典型脈沖波形圖見(jiàn)下圖。xxxx光學(xué)阻抗通道的抗擾能力不強(qiáng)，當(dāng)處于較強(qiáng)的輻射環(huán)境下（如近距離打手機(jī)、對(duì)講機(jī)），容易耦合進(jìn)干擾信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致計(jì)數(shù)信號(hào)完全飽和，結(jié)果是RBC/PLT系參數(shù)的跳變經(jīng)排查后發(fā)現(xiàn)：1） 阻抗通道前放電路PCB完全采用走線方式，沒(méi)有完整的地平面，信號(hào)回路（包括地回路）很多，回路面積較大，較容易耦合外面的高頻輻射形成感應(yīng)電流或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且被電路的非線性器件解調(diào)還原出調(diào)制信號(hào)，形成阻抗通道頻帶內(nèi)的干擾信號(hào)（這也是為什么手機(jī)的載波頻率在1GHz左右也能耦合進(jìn)電路的原因）；2） RBC連接線屏蔽層結(jié)成“小辮子”深入到屏蔽盒內(nèi)，屏蔽層的感應(yīng)電流容易在小辮子處形成二次輻射，影響屏蔽效能。xxxx整改措施xxxx序號(hào)更改點(diǎn)更改前更改后1數(shù)據(jù)及COME載板RBC前放電路模塊（屏蔽盒區(qū)域）信號(hào)線、電源線和地線完全采用走線形式前放地和屏蔽地在前放模塊內(nèi)部連接，前放地通過(guò)地線和外面的AGND兩點(diǎn)連接，形成一個(gè)地環(huán)路調(diào)整了RBC前放模塊布局，采用完整的地平面，所有電源、信號(hào)都只從一個(gè)“橋”狀通道進(jìn)出前放地和屏蔽地單點(diǎn)連接，然后屏蔽地再和外面的AGND單點(diǎn)連接C458的10U電容由M29-106103-02更改為005-000035-00，封裝從1210減小到0805，為布局的調(diào)整騰出空間2RBC及PLT信號(hào)線RBC連接線的屏蔽接地線結(jié)成約長(zhǎng)的“小辮子”和信號(hào)線一起連接到計(jì)數(shù)池插座上RBC及PLT信號(hào)線屏蔽接地線不接到插座，改為引出屏蔽線壓環(huán)型接地端子3RBC及PLT信號(hào)線屏蔽線與屏蔽盒的搭接方式RBC連接線的屏蔽接地線伸入到屏蔽盒中間，在內(nèi)部與前放地搭接RBC連接線的屏蔽接地線在屏蔽盒外與屏蔽盒單點(diǎn)搭接，具體是將接地線端子通過(guò)螺絲固定在MH2位置的螺柱上x(chóng)xxxxxxx（四）EMC電源整改中的電氣安全考慮醫(yī)療產(chǎn)品在漏電流方面有嚴(yán)格的要求，這就要求在AC前端選擇Y電容式格外注意，在不引起漏電流超標(biāo)的情況下選用有效的濾波電容來(lái)抑制CE，RE。xxxx三、EMC與產(chǎn)品性能EMC方案在個(gè)別情況下會(huì)使系統(tǒng)性能下降，在整改過(guò)程中要靈活處理相關(guān)問(wèn)題顯示逆變板電源部分有輻射發(fā)射超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)，使用普通電感很難達(dá)到預(yù)期效果。初期設(shè)計(jì)選用了磁珠做為抑制方案，在產(chǎn)品驗(yàn)證過(guò)程中發(fā)現(xiàn)波紋較大，不滿足要求。通過(guò)協(xié)調(diào)和重新選型，將磁珠更改為高頻段阻抗特性較好的電感，加一個(gè)小電容濾除高頻雜波。xxxx

更改后由于單板采用DC/DC，其輸出本身就有一定的紋波，尤其是在小于1MHz時(shí)，此時(shí)磁珠處于感性，會(huì)將雜波反射，若電路設(shè)計(jì)不合理甚至?xí)l(fā)高頻振蕩。與初期濾波構(gòu)想適得其反，此時(shí)要關(guān)注反射的頻率，若較低則只能選用電感，若造成反射頻點(diǎn)較高可以考慮通過(guò)頻率特性曲線，選擇更好特性的器件避開(kāi)感抗生效的頻段。xxxx案例二：設(shè)計(jì)方法由于醫(yī)用裝置本身的特殊性和其所處環(huán)境的復(fù)雜性，使醫(yī)用裝置電磁兼容設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜，但是，如果抓住醫(yī)用裝置電磁兼容的根本，設(shè)計(jì)就會(huì)由復(fù)雜到簡(jiǎn)單，由難變易。通過(guò)在實(shí)際工作中遇到的幾個(gè)典型問(wèn)題，讓我們來(lái)試圖找尋醫(yī)用裝置電磁兼容設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。1、系統(tǒng)布局和配置問(wèn)題：兩個(gè)變頻器是某產(chǎn)品電源端連續(xù)騷擾電壓的主要干擾源，用濾波器來(lái)抑制干擾，有三種配置，抑制效果比較如下，左圖為配置圖，右圖為電源端連續(xù)騷擾電壓譜圖

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xxxxxxxx濾波器1變頻器1變頻器2M1M2AC220V第一種配置第二種配置xxxx變頻器1變頻器2M1M2濾波器2濾波器1AC220V第三種配置xxxx變頻器1變頻器2M1M2濾波器1濾波器2AC220V理論上分析應(yīng)該第三種配置最好，但試驗(yàn)結(jié)果（如上圖）第三種配置效果最差，反而第二種配置最好，這是為什么呢？我們經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)布局和結(jié)構(gòu)的分析及大量試驗(yàn)，終于弄清楚：變頻器2位置遠(yuǎn)離電源輸入端，輸入線太長(zhǎng)，象第三種配置，雖然變頻器2通過(guò)濾波器2濾波，但由于較長(zhǎng)的輸入線與其它未濾波的電源線扎在一起，又將干擾引入電網(wǎng)。然而，產(chǎn)品已進(jìn)入批量生產(chǎn)，重新布局和布線卻實(shí)困難且造價(jià)太高。xxxx2、系統(tǒng)布線問(wèn)題下圖是另一產(chǎn)品的電源端連續(xù)騷擾電壓譜圖，該產(chǎn)品的主要干擾源是直流電機(jī)伺服器。由圖可見(jiàn)，不同的布線，二者有天壤之別，輸入線和輸出線捆扎一起時(shí)，產(chǎn)品的電源端騷擾電壓在150KHz-20MHz均超出限值，達(dá)10dB；而輸入線和輸出線分開(kāi)時(shí)，產(chǎn)品的電源端騷擾電壓在150KHz-30MHz均低于限值，完全符合要求?？此坪?jiǎn)單布線，對(duì)系統(tǒng)電磁兼容的影響如此大。xxxx圖1輸入線和輸出線捆扎一起時(shí)電源端連續(xù)騷擾電壓圖2輸入線和輸出線捆分開(kāi)時(shí)電源端連續(xù)騷擾電壓xxxx3、系統(tǒng)接地和屏蔽問(wèn)題對(duì)某成像系統(tǒng)信號(hào)線進(jìn)行電快速脈沖群測(cè)試—信號(hào)線為非屏蔽網(wǎng)線時(shí)，采集中途停止—信號(hào)線為屏蔽網(wǎng)線但未接地時(shí)，采集中途停止—信號(hào)線為屏蔽網(wǎng)線并接地時(shí)，采集完成，圖像正常由此可見(jiàn)，采用屏蔽線并接地對(duì)電快速脈沖群干擾的抑制作用。對(duì)另一成像系統(tǒng)進(jìn)行電磁輻射電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試97.14MHz處，輻射騷擾超出限值；將計(jì)算機(jī)外殼可靠接地，輻射騷擾降到限值之內(nèi)，測(cè)試通過(guò)。再次看到可靠接地對(duì)設(shè)備電磁兼容的作用。xxxx通過(guò)對(duì)這幾個(gè)典型實(shí)例的分析，我們不難得出醫(yī)用裝置的設(shè)計(jì)關(guān)鍵：

1）電磁兼容設(shè)計(jì)應(yīng)融入新裝置的設(shè)計(jì)方案中，勢(shì)必起到事半功倍的效果。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，就應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品相應(yīng)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)產(chǎn)品所處的電磁環(huán)境、可能的干擾源，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和重要元器件的選擇上加以系統(tǒng)考慮并采取措施，產(chǎn)品的電磁兼容性就會(huì)迎刃而解。而在產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成之后再考慮電磁兼容對(duì)策，就是費(fèi)工費(fèi)時(shí)增加成本難于解決的問(wèn)題。2）電磁兼容設(shè)計(jì)必須有相應(yīng)的測(cè)試設(shè)備，否則您就是無(wú)從下手。比如：沒(méi)有測(cè)試設(shè)備，不知道設(shè)備有何種干擾，無(wú)法采取對(duì)策；或者，知道設(shè)備有電源端連續(xù)騷擾電壓但不知道其頻段，無(wú)法選擇抑制干擾器件；或者，知道設(shè)備在1～3MHz有電源端連續(xù)騷擾電壓，安上抑制干擾器件，又不知道效果。3）系統(tǒng)的接地、屏蔽和布線看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題，卻是電磁兼容設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)一個(gè)產(chǎn)品電磁兼容設(shè)計(jì)的好壞，很大程度上看其接地是否可靠、屏蔽是否有效、布線是否合理。

xxxx輻射發(fā)射問(wèn)題定位與整改醫(yī)用電氣設(shè)備在正常工作時(shí)，會(huì)同時(shí)向周?chē)臻g輻射騷擾，導(dǎo)致我們產(chǎn)品EMI測(cè)試不能通過(guò)。在解決產(chǎn)品輻射發(fā)射問(wèn)題過(guò)程中，需要了解輻射發(fā)射的原因，這樣才能更好有效解決問(wèn)題。一般產(chǎn)品的對(duì)外輻射干擾分為共模發(fā)射與差模發(fā)射。

第六節(jié)EMC常見(jiàn)不合格項(xiàng)目問(wèn)題定位與整改xxxx差模輻射和共模輻射模型分析共模發(fā)射和差模發(fā)射對(duì)抑制騷擾電平是非常重要的，通常把線地的發(fā)射定義為共模發(fā)射，模型如下：輻射發(fā)射原理xxxx共模輻射場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式共模輻射場(chǎng)強(qiáng)：E=1.26×I×L×f/r(V/m)

其中

I為共模電流強(qiáng)度L為共模電流路徑長(zhǎng)度f(wàn)為共模電流頻率

r為測(cè)試點(diǎn)距離共模路徑的距離若減小共模發(fā)射，應(yīng)減小共模電流路徑的長(zhǎng)度，減小共模干擾電流。

輻射發(fā)射原理xxxx差模輻射模型由單板上環(huán)路走線對(duì)外的輻射，我們一般稱之為差模輻射。如下圖所示：輻射發(fā)射原理xxxx差模輻射場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算公式差模輻射場(chǎng)強(qiáng)：E=2.63×10-16（f2×A×Is)×(1/r)(V/m)其中，I為差模電流強(qiáng)度；

A為差模電流環(huán)路面積；

f為差模電流頻率;

r為測(cè)試點(diǎn)距離差模環(huán)路的距離。從上公式可以看出：差模輻射場(chǎng)強(qiáng)與回路面積成正比，要減少差模發(fā)射電平，除減少源電流外，應(yīng)減小環(huán)電路的面積。輻射發(fā)射原理xxxx舉例：差模輻射與共模輻射場(chǎng)強(qiáng)比較較小的共模電流能夠產(chǎn)生強(qiáng)度很高的輻射，很多因素都能夠?qū)е鹿材ｋ娏?，很小的共模電流能和很大的差模電流產(chǎn)生大小相等的RF能量，這是因?yàn)楣材ｋ娏鞑荒茉赗F返回路徑中進(jìn)行磁力線的抵消。舉例：一個(gè)20mA的差模電流，在30MHz時(shí)，將在3m遠(yuǎn)的地方產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度為100μV/m的輻射電場(chǎng)；一個(gè)8μA的共模電流，將在3m遠(yuǎn)的地方產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)度為100μV/m（40dBμV/m）的輻射電場(chǎng)。

輻射發(fā)射原理xxxx減小共模和差模干擾關(guān)鍵根據(jù)對(duì)產(chǎn)品輻射模型的分析了解，我們可以初步得出產(chǎn)品EMI問(wèn)題設(shè)計(jì)解決的關(guān)鍵：減小設(shè)計(jì)單板中差模信號(hào)環(huán)路面積減小設(shè)計(jì)單板中共模信號(hào)回路路徑加大共模阻抗，減小高頻噪聲電流（濾波、隔離及匹配等措施）增大干擾源與敏感電路之間的距離

輻射發(fā)射原理xxxxEMC三要素明確EMI干擾的三要素，是我們定位與整改EMC問(wèn)題的前提，明確了輻射發(fā)射的源頭與耦合途徑，整改對(duì)策才能有的放矢，快速有效解決問(wèn)題！干擾源、耦合途徑、敏感設(shè)備，缺少任何一個(gè)要素都構(gòu)不成EMC問(wèn)題，因此只要解除其中一個(gè)因素就可以解決EMC問(wèn)題。

輻射發(fā)射原理xxxxEMI干擾源頭一般產(chǎn)品的干擾源頭為時(shí)鐘，開(kāi)關(guān)電源，繼電器，馬達(dá)等，同時(shí)由時(shí)鐘輸出到數(shù)字芯片，數(shù)字芯片輸出的數(shù)字信號(hào)都可能導(dǎo)致產(chǎn)品的輻射發(fā)射超標(biāo)！

輻射發(fā)射原理xxxxEMI耦合途徑分析單板上的干擾源，主要是通過(guò)傳導(dǎo)和輻射的方式，直接或間接導(dǎo)致系統(tǒng)輻射超標(biāo)。比如：時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)空間輻射耦合到電纜，再通過(guò)電纜空間輻射到天線接收，最終導(dǎo)致產(chǎn)品輻射發(fā)射超標(biāo)。了解了具體輻射的耦合途徑，我們就可以有針對(duì)性進(jìn)行整改。

輻射發(fā)射原理xxxx了解測(cè)試配置狀況，特別注意接口情況；了解產(chǎn)品的電路模塊；了解輔助設(shè)備情況；準(zhǔn)備好整改所用元器件；準(zhǔn)備好定位問(wèn)題思路，沒(méi)有思路的整改會(huì)浪費(fèi)大量人力物力。

輻射發(fā)射整改前準(zhǔn)備xxxx整改的前提是定位，沒(méi)有定位過(guò)程的整改就像無(wú)頭的蒼蠅一樣到處亂撞，有的時(shí)候即使問(wèn)題搞定了，工程師們也不知道哪些整改措施是必須的，哪些是多余的（帶來(lái)附加成本）；定位有兩種手段：一種是直覺(jué)判斷，需要完全依靠工程師積累的EMC經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷，另一種是比較測(cè)試，依靠測(cè)試儀器和EMC經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的定位判斷。

輻射發(fā)射整改前準(zhǔn)備xxxx問(wèn)題定位三步曲：

1、首先確定是否是電纜（信號(hào)/電源）導(dǎo)致超標(biāo)；

2、定位是否是結(jié)構(gòu)屏蔽不良導(dǎo)致超標(biāo)；

3、定位是否是單板導(dǎo)致超標(biāo)。

輻射發(fā)射問(wèn)題定位過(guò)程xxxx定位是否電纜導(dǎo)致超標(biāo)

xxxx輻射發(fā)射問(wèn)題定位過(guò)程如果拔去所有信號(hào)電纜，并且確認(rèn)不是電源電纜引起RE超標(biāo)，那么在結(jié)構(gòu)式金屬屏蔽體的情況下，可以進(jìn)一步定位結(jié)構(gòu)屏蔽效能是否滿足整機(jī)要求？

xxxx輻射發(fā)射問(wèn)題定位過(guò)程如果確認(rèn)信號(hào)電源電纜以及結(jié)構(gòu)不是導(dǎo)致輻射發(fā)射超標(biāo)原因，那么下一步只有結(jié)合測(cè)試超標(biāo)頻段與單板電路，在單板上分析超標(biāo)原因。

輻射發(fā)射問(wèn)題定位過(guò)程xxxx傳導(dǎo)測(cè)試連接關(guān)系介紹

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位差模干擾的測(cè)試原理

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位共模干擾的測(cè)試原理

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位干擾源頭分析開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生電磁干擾最根本的原因，就是其在工作過(guò)程中產(chǎn)生的高di/dt和高dv/dt，它們產(chǎn)生的浪涌電流和尖峰電壓形成了干擾源。工頻整流濾波使用的大電容充電放電、開(kāi)關(guān)管高頻工作時(shí)的電壓切換、輸出整流二極管的反向恢復(fù)電流都是這類干擾源。開(kāi)關(guān)電源中的電壓電流波形大多為接近矩形的周期波，比如開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)波形、MOSFET漏源波形等。

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位干擾源頭定性對(duì)于導(dǎo)致超標(biāo)的干擾在定位之前需要分清是共模干擾還是差模干擾？還是兩者兼而有之？根據(jù)開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生共模、差模干擾特點(diǎn)，將整個(gè)頻率范圍劃分為3個(gè)部分，即

0.15~0.5MHz差模干擾為主；

0.5~5MHz差、共模干擾共存；

5~30MHz共模干擾為主。

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位電源濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路，又名“電源EMI濾波器”，或是“EMI電源濾波器”，一種無(wú)源雙向網(wǎng)絡(luò)，它的一端是電源，另一端是負(fù)載。電源濾波器的原理就是一種——阻抗適配網(wǎng)絡(luò)：電源濾波器輸入、輸出側(cè)與電源和負(fù)載側(cè)的阻抗適配越大，對(duì)電磁干擾的衰減就越有效。濾波器可以對(duì)電源線中特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除，得到一個(gè)特定頻率的電源信號(hào)，或消除一個(gè)特定頻率后的電源信號(hào)。

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位電源濾波器

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位電源濾波器的選擇

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位電源濾波器的選擇漏電流：是指在250VAC的電壓下，相線和中線與濾波器外殼(地線)間流過(guò)的電流。它主要取決于接地電容(共模電容)的取值。較大的共模電容CY可以提高插入損耗，但卻造成較大的漏電電流。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位電源濾波器的選擇耐壓為確保電源濾波器的性能以及設(shè)備和人身安全，必須進(jìn)行耐壓測(cè)試。耐壓測(cè)試是在極端工作條件下的測(cè)試。若CX電容器的耐壓性能欠佳，在出現(xiàn)峰值浪涌電壓時(shí)，可能被擊穿。它的擊穿雖然不危及人身安全，但會(huì)使濾波器功能喪失或性能下降。CY電容器除了滿足接地漏電流的要求外，還在電氣和機(jī)械性能方面具有足夠的安全余量，避免在極端惡劣的環(huán)境條件下出現(xiàn)擊穿短路現(xiàn)象。故線一地之間的耐壓性能對(duì)保護(hù)人身安全有重要意義，一旦設(shè)備或裝置的絕緣保護(hù)措施失效，可能導(dǎo)致人員傷亡。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位電源濾波器的安裝濾波器的安裝方式直接影響了濾波器的濾波效果，為了充分發(fā)揮濾波器的性能，在安裝濾波器時(shí)應(yīng)遵循以下原則：1)在電源入口處就近安裝，最好用濾波器殼體蓋住機(jī)箱上的電源線入口孔。2)接地線越短越好；3)濾波器殼體與機(jī)箱良好搭接；4)濾波器輸入輸出線分開(kāi)，不能并行或交叉；5)避免濾波器附近有強(qiáng)干擾源。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位濾波器的正確安裝

電源濾波器的安裝1、電源濾波器不能存在電磁耦合路徑①電源輸入線過(guò)長(zhǎng)；②電源濾波器的輸入線和輸出線靠的過(guò)近。此兩種都是不正確的安裝方式，問(wèn)題的本質(zhì)在于，濾波器的輸入端電線和它的輸出端電線之間存在有明顯的電磁耦合路徑。這樣一來(lái)，存在于濾波器某一端的EMI信號(hào)會(huì)逃脫濾波器對(duì)它的抑制，不經(jīng)過(guò)濾波器的衰減而直接耦合到濾波器的另一端去。因此濾波器輸入與輸出先需有效分開(kāi)。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位電源濾波器的安裝另外，如上述兩種把電源濾波器都是安裝在設(shè)備屏蔽的內(nèi)部，設(shè)備內(nèi)部電路及元件上的EMI信號(hào)會(huì)因輻射在濾波器的（電源）端引線上生成EMI信號(hào)而直接耦合到設(shè)備外面去，使設(shè)備屏蔽喪失對(duì)內(nèi)部元件和電路產(chǎn)生的EMI輻射的抑制。當(dāng)然，如果濾波器（電源）上存在有EMI信號(hào)，也會(huì)因輻射而耦合到設(shè)備內(nèi)部的元件和電路上，從而破壞濾波器和屏蔽對(duì)EMI信號(hào)的抑制作用。所以起不到效果。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位電源濾波器的安裝2、不能將線纜捆扎在一塊一般來(lái)說(shuō)，在電子設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)安裝電源濾波器時(shí)要注意的是，在捆扎設(shè)備電纜時(shí)，千萬(wàn)不能把濾波器（電源）端和（負(fù)載）端的電線捆扎在一起，因?yàn)檫@無(wú)疑加劇了濾波器輸入輸出端之間的電磁耦合，嚴(yán)重破壞了濾波器和設(shè)備屏蔽對(duì)EMI信號(hào)的抑制能力。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位電源濾波器的安裝3、要盡量避免使用長(zhǎng)接地線電源濾波器輸出端連接變頻器或電機(jī)的接線長(zhǎng)度不超過(guò)30厘米為宜。因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)的接地線意味著大大增加接地電感和電阻，它會(huì)嚴(yán)重破壞濾波器的共模抑制能力。較好方法是，用金屬螺釘與星形彈簧墊圈把濾波器的屏蔽牢牢地固定在設(shè)備電源入口處的機(jī)殼上。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位電源濾波器的安裝4、電源濾波器輸入線、輸出線必須拉開(kāi)距離電源濾波器輸入線、輸出線必須拉開(kāi)距離，切忌并行，以免降低濾波器效能。5、電源濾波器外殼與機(jī)箱殼必須良好接觸變頻器專用濾波器金屬殼與機(jī)箱殼必須保證良好面接觸，并將接地線接好。6、電源濾波器的連接線宜選用雙絞線電源濾波器的輸入、輸出連接線以選用屏蔽雙絞線為佳，它可有效消除部分高頻干擾信號(hào)。

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位濾波器使用常見(jiàn)錯(cuò)誤在實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中，我們常遇到這樣的情況：雖然設(shè)計(jì)工程師在設(shè)備電源線上接了電源濾波器，但是該設(shè)備還是不能通過(guò)"傳導(dǎo)騷擾電壓發(fā)射"測(cè)試，工程師懷疑濾波器的濾波效果不好，不斷更換濾波器，仍不能得到理想的效果。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位分析設(shè)備超標(biāo)的原因，不外乎以下兩個(gè)方面：1)設(shè)備產(chǎn)生的騷擾太強(qiáng);2)設(shè)備的濾波不足。對(duì)于第一種情況，我們可以通過(guò)在騷擾源處采取措施，降低騷擾的強(qiáng)度，或者增加電源濾波器的階數(shù)，提高濾波器對(duì)騷擾的抑制能力來(lái)解決。對(duì)于第二種情況，除了濾波器自身性能不好以外，濾波器的安裝方式對(duì)它的性能影響很大。這一點(diǎn)往往是被設(shè)計(jì)工程師忽視的。在很多測(cè)試中，我們通過(guò)更改濾波器的安裝方式就能使設(shè)備順利通過(guò)測(cè)試。下面是一些常見(jiàn)的濾波器錯(cuò)誤安裝方式對(duì)濾波器性能影響的實(shí)例。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位輸入線太長(zhǎng)許多設(shè)備的電源線進(jìn)入機(jī)箱后，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的導(dǎo)線才接到濾波器的輸入端。例如，電源線從機(jī)箱后面板輸入，走行到前面板的電源開(kāi)關(guān)，又回到后面板接到濾波器。或者濾波器的安裝位置距離電源線入口較遠(yuǎn)，造成引線太長(zhǎng)。由于電源入口到濾波器輸入端的引線過(guò)長(zhǎng)，設(shè)備產(chǎn)生的電磁騷擾通過(guò)電容性或電感性耦合，重新耦合到電源線上，而且騷擾信號(hào)的頻率越高，耦合越強(qiáng)，造成實(shí)驗(yàn)失敗。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位平行走線有的工程師為了使機(jī)箱內(nèi)部的走線美觀，常常把線纜捆扎在一起，這對(duì)電源線是不允許的。如果把電源濾波器的輸入輸出線平行走線或捆扎在一起，由于平行傳輸線之間存在分布電容，這種走線方式相當(dāng)于在濾波器的輸入輸出線之間并接了一個(gè)電容，為騷擾信號(hào)提供了一條繞過(guò)濾波器的路徑，導(dǎo)致濾波器的性能大幅下降，頻率很高時(shí)甚至失效。等效電容的大小與導(dǎo)線距離成反比，與平行走線的長(zhǎng)度成正比。等效電容越大，對(duì)濾波器性能的影響越大。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位接地和殼體這種情況也比較普遍。許多工程師安裝濾波器時(shí)，濾波器的殼體和機(jī)箱之間搭接不良(有絕緣漆);同時(shí)，使用的接地線較長(zhǎng)，這將導(dǎo)致濾波器的高頻特性變壞，降低濾波性能。由于接地線較長(zhǎng)，在高頻時(shí)導(dǎo)線的分布電感不能忽視，如果濾波器搭接良好，干擾信號(hào)可以通過(guò)殼體直接接地。如果濾波器的殼體和機(jī)箱之間搭接不良，相當(dāng)于濾波器的殼體(地)與機(jī)箱之間存在一個(gè)分布電容，這將導(dǎo)致濾波器高頻時(shí)接地阻抗較大，尤其在分布電感和分布電容諧振的頻率附近，接地阻抗趨于無(wú)窮。

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位接地和殼體由于濾波器接地不良，接地阻抗較大，有一部分騷擾信號(hào)能通過(guò)濾波器。為了解決搭接不良，應(yīng)把機(jī)箱上的絕緣漆刮掉，保證濾波器殼體和機(jī)箱有良好的電氣連接。在這種安裝方式下，濾波器的殼體和機(jī)殼接觸良好，堵住電源線在機(jī)箱上的開(kāi)口，提高了機(jī)箱的屏蔽性能;另外，濾波器的輸入輸出線之間有機(jī)箱屏蔽相隔離，消除了輸入輸出線之間的騷擾耦合，保證濾波器的濾波性能。

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位磁環(huán)它是電子電路中常用的抗干擾元件，對(duì)于高頻噪聲有很好的抑制作用，一般使用鐵氧體材料（Mn－Zn）制成。磁環(huán)在不同的頻率下有不同的阻抗特性，一般在低頻時(shí)阻抗很小，當(dāng)信號(hào)頻率升高磁環(huán)表現(xiàn)的阻抗急劇升高。信號(hào)頻率越高，越容易輻射出去，而一般的信號(hào)線都是沒(méi)有屏蔽層的，那么這些信號(hào)線就成了很好的天線。在磁環(huán)作用下，使正常有用的信號(hào)很好的通過(guò)，又能很好的抑制高頻干擾信號(hào)的通過(guò)，而且成本低廉。所以大家在顯示器信號(hào)線，USB連接線，甚至高檔鍵盤(pán)、鼠標(biāo)上看的塑料疙瘩型的一體式磁環(huán)就不足為奇了。xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位磁環(huán)

EMI吸收磁環(huán)抑制共模干擾時(shí)，將電源線的兩根（正負(fù)）同時(shí)穿過(guò)一個(gè)磁環(huán)，有效信號(hào)為差模信號(hào)，EMI吸收磁環(huán)對(duì)其沒(méi)有任何影響，而對(duì)于共模信號(hào)則會(huì)表現(xiàn)出較大的電感量。磁環(huán)的使用中海油一個(gè)較好的方法是讓穿過(guò)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(duì)電磁干擾的抑制原理，合理使用它的抑制作用。

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位磁環(huán)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(shí)，長(zhǎng)而細(xì)的形狀比粗而短的抑制效果好，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，還存在鐵氧體飽和的問(wèn)題，抑制元件橫截面越大，越不易飽和，可承受的偏流越大。

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位磁環(huán)在低頻段，鐵氧體抗干擾磁芯呈現(xiàn)出非常低的感性阻抗值，不影響數(shù)據(jù)線或信號(hào)線上有用信號(hào)的傳輸。而在高頻段，從10MHz左右開(kāi)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(guò)磁性材料時(shí)，電阻性分量就會(huì)把這些能量轉(zhuǎn)化成為熱能耗散掉。這樣就構(gòu)成一個(gè)低通濾波器，使高頻噪音信號(hào)有大的衰減，而對(duì)低頻有用信號(hào)的阻抗可以忽略，不影響電路的正常工作。

EFT干擾一般從100k~100MHz，集中在幾十兆。

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位磁環(huán)阻抗曲線

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位磁環(huán)應(yīng)用

xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位傳導(dǎo)整改舉例xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位傳導(dǎo)整改舉例xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位傳導(dǎo)整改舉例xxxx傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位傳導(dǎo)整改舉例傳導(dǎo)發(fā)射整改與定位xxxx靜電放電試驗(yàn)時(shí)，特別是產(chǎn)品工作時(shí)操作、維護(hù)的人手可以接觸到的地方（開(kāi)關(guān)、指示燈、按鈕、復(fù)位鍵等）必須進(jìn)行靜電放電試驗(yàn)，這些地方的靜電放電試驗(yàn)可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)位、死機(jī)、程序跑飛等。另外靜電放電還能對(duì)PCB上的器件造成傷害或潛在的損傷。

ESD容易出現(xiàn)問(wèn)題的部位：

接口連接處ESD問(wèn)題

面板按鈕ESD問(wèn)題

縫隙的ESD問(wèn)題xxxx靜電整改與定位

ESD問(wèn)題一般采用兩種方式

疏導(dǎo)：

快速泄放掉靜電電流；或是其通過(guò)的路徑盡量避開(kāi)相關(guān)的敏感器件或線路；

圍堵：

通過(guò)相應(yīng)的措施使靜電放電電流盡量不產(chǎn)生，相關(guān)的敏感器件或線路感受不到靜電干擾xxxx靜電整改與定位接口連接處ESD問(wèn)題

接口連接處一般都由金屬外殼造成，常用的解決方法如下：

1、保證連接器的金屬外殼和設(shè)備的金屬外殼良好接觸，使靜電電流直接從設(shè)備外殼泄放到大地上，可以采用導(dǎo)電布、鋸齒簧片等屏蔽材料來(lái)保證連接器的外殼和設(shè)備外殼良好搭接；

2、避免復(fù)位信號(hào)電路（線）、片選信號(hào)線以及控制信號(hào)電路等敏感電路靠近接口連接器。xxxx靜電整改與定位接口信號(hào)線ESD問(wèn)題

對(duì)接口連接處進(jìn)行靜電測(cè)試時(shí)，連接線極易產(chǎn)生靜電電流，通常采用如下方式：

1、采用TVS管進(jìn)行靜電抑制（TVS管為瞬態(tài)抑制二極管），并使用限流電阻進(jìn)行限流

2，選用抗靜電能力較強(qiáng)的接口芯片xxxx靜電整改與定位面板按鍵ESD解決方法：

1、指示燈，按鍵等在面板上的開(kāi)孔應(yīng)盡可能??；

2、指示燈，按鍵下面的PCB板遠(yuǎn)離開(kāi)孔；

3、指示燈，按鍵與PCB用較好絕緣材料隔絕開(kāi)來(lái)；

4、面板的金屬邊通過(guò)最短的路徑接到電源的大地，盡可能地是電流通過(guò)地瀉放到大地；

5、在面板上增加一層透明絕緣高絕緣的材料來(lái)隔絕；

6、用TVS管或是電容對(duì)按鍵所在的線路進(jìn)行處理；

7、改變面板下信號(hào)線的走線方式或在信號(hào)線上加上磁環(huán)xxxx靜電整改與定位縫隙的ESD問(wèn)題的解決方法：

對(duì)縫隙PCB板裸露