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1、EMC与布线综合解决方案北京光华世通科技有限公司Rev. 2010/06基本知识1 骚扰源的传输路径骚扰源的传输路径 产生干扰的三个要素：干扰源、耦合路径、潜在的易受干扰的器件产生干扰的三个要素：干扰源、耦合路径、潜在的易受干扰的器件。设备本身空间辐射产生电磁耦合导线传输进入敏感设备设备导线之间产生串扰北京光华世通科技有限公司基本知识2. 导体的分布参数及导体间介质的关系导体的分布参数及导体间介质的关系 信号通过导线传输，通常在理想情况下只考虑导线的电阻，但实际的传输导线都存在分布电容和电感，尤其在传送频率高的情况下，就要考虑分布参数的影响。分布电容与电感的乘积等于常数，它们与导体间介质的相对
2、磁导率和介电常数有关, 该常数表征了传输线的品质。 L C = =常数北京光华世通科技有限公司基本知识3. 回路的分布参数回路的分布参数假设导线间距相同，三者的分布参数比较为：(a)La Lb Lc；(b)Ca Cb Zb Zc；北京光华世通科技有限公司基本知识4. 地线干扰的产生地线干扰的产生北京光华世通科技有限公司基本知识5. 传输线阻抗匹配传输线阻抗匹配特性阻抗 Z =反射系数：源端 负载端阻抗匹配条件：Rq =Z 或者 Z= Rv北京光华世通科技有限公司基本知识6. 共模共模干扰与差模干扰干扰与差模干扰差模干扰 共模干扰北京光华世通科技有限公司基本知识7. 辐射天线辐射天线大回路面积形
3、成磁场天线大回路面积形成磁场天线 距离较远的极距离较远的极子形成电场天线子形成电场天线 大部分大部分EMC问题与传输线形成的天线有关，尤其是由于阻抗失配形成的问题与传输线形成的天线有关，尤其是由于阻抗失配形成的单极天线。单极天线。北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案1. 电气电气柜输入输出线的位置柜输入输出线的位置错误的布线错误的布线北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案1. 电气电气柜输入输出线的位置柜输入输出线的位置正确正确的布线（采用的布线（采用ICOTEK集成电缆引入板）集成电缆引入板）北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案2. 由缝隙导致的天线由缝隙导致的天线错误错误
4、正确正确北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案2. 由缝隙导致的天线由缝隙导致的天线正确正确(采用采用ONYX导电屏蔽材料填充接缝导电屏蔽材料填充接缝)北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案总结：总结：如何选用正确的电磁屏蔽方案如何选用正确的电磁屏蔽方案低频场：低频场：电场：采用高导电率材料电场：采用高导电率材料磁场：采用高导磁率材料磁场：采用高导磁率材料高频场：高频场：电场：闭合路径、良好连续性的导电材料电场：闭合路径、良好连续性的导电材料磁场：电磁吸波材料磁场：电磁吸波材料北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案3. 消减天线效应消减天线效应北京光华世通科技有限公司EMC布线解决
5、方案4. 降低平行导线的电磁场耦合降低平行导线的电磁场耦合电场耦合电场耦合磁场耦合磁场耦合北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案4. 有序布线降低平行导线的电磁场耦合有序布线降低平行导线的电磁场耦合（采用（采用ICOTEK电缆引入系统）电缆引入系统）北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案4. 有序布线降低平行导线的电磁场耦合有序布线降低平行导线的电磁场耦合（采用（采用ICOTEK电缆引入系统）电缆引入系统）北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案5. 采用铁氧体降低导线的共模干扰采用铁氧体降低导线的共模干扰北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案6. 采用滤波器降低共模与差模干扰采
6、用滤波器降低共模与差模干扰北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案7. 电缆屏蔽层接地（电场分析）电缆屏蔽层接地（电场分析）屏蔽屏蔽层不接地导致的问题层不接地导致的问题北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案8. 电缆屏蔽层接地（电场分析）电缆屏蔽层接地（电场分析）屏蔽屏蔽层单端接地层单端接地北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案9. 电缆屏蔽层接地（磁场分析）电缆屏蔽层接地（磁场分析）在干扰源产生的磁场中，电缆屏蔽层通过其产生的感应电动势，在屏蔽层产生反向电流，形成反向磁场，从而消减干扰源产生的磁场，达到屏蔽作用，如果屏蔽层单端接地或不接地，感应电动势在屏蔽层不能形成反向电流，达不到
7、屏蔽作用。北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案10. 电缆屏蔽层接地（磁场分析）电缆屏蔽层接地（磁场分析）两端接地后，共模干扰电流在屏蔽层上产生反向电流，因此I1与I2产生的磁场互相抵消，起到屏蔽作用。A点分流为I3（经参考地）、I2（屏蔽层）流回源端。北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案11. 电缆屏蔽层接地（综合分析）电缆屏蔽层接地（综合分析）在大部分情况下，推荐为屏蔽层双端低阻抗在大部分情况下，推荐为屏蔽层双端低阻抗接地，以使屏蔽层发挥最大作用接地，以使屏蔽层发挥最大作用在电缆线很长的情况下，要考虑屏蔽层每隔在电缆线很长的情况下，要考虑屏蔽层每隔一段距离多点接地一段距离多点接
8、地北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案10. 屏蔽层单端接地的适用条件：屏蔽层单端接地的适用条件：1.线路阻抗非常高，因而只考虑电场，磁场被忽略。2.频率较低，电缆长度低于1/4波长，电缆上的电磁干扰不能有效耦合到屏蔽层上3.互联设备间的地电位不一样，或地之间有较大的电磁串扰，则双端接地将产生地线串扰。4.对于较敏感的信号，比如模拟量信号，双端接地将会受到即使是很低的地线串扰的干扰。北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案7. 电缆屏蔽层单端接地的方法电缆屏蔽层单端接地的方法通常低频的模拟信号采用单端接地，以防产生地环流，单端接地应保证屏蔽层与信号线间的电压降相等，连接方法参考图：北京
9、光华世通科技有限公司EMC布线解决方案9. 电缆屏蔽层接地总结电缆屏蔽层接地总结北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案10. 电缆屏蔽层接地应注意的问题电缆屏蔽层接地应注意的问题双端接地: 确保连接经过一个大的导电区域 （低感应系数）。要时刻注意屏蔽层的并联阻抗应该小于自身阻抗的1/10。电缆桥架、机械框架、其它大面积屏蔽层或者其它低阻抗并行电缆都能够使系统作到等电位。 建议将模拟量信号彼此间屏蔽，确保正确的等电位连接，只有在这种情况下进行双端接地。 通常金属箔屏蔽层的传输阻抗远远大于铜编织线的屏蔽层，其效果相差510倍, 不能用作数字信号电缆。北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案1
10、1. 电缆屏蔽层接地应注意的问题（二）电缆屏蔽层接地应注意的问题（二）要采用大面积低阻抗环接，不要将屏蔽层只是接在地插针上,避免“猪尾巴”现象。 如果当屏蔽层双端接地时电缆屏蔽层发热，或者屏蔽层碰到电控柜外壳或者屏蔽总线时打火，说明等电位连接不可靠，需改进或只能进行单端接地。应用适当的滤波方案配合接地，将起到很好的抑制干扰和抗应用适当的滤波方案配合接地，将起到很好的抑制干扰和抗干扰效果。尤其在系统无法做到较干净的等电位地连接的情干扰效果。尤其在系统无法做到较干净的等电位地连接的情况下。况下。北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案12. ICOTEK电缆屏蔽层接地方案电缆屏蔽层接地方案北京光
11、华世通科技有限公司EMC布线解决方案ICOTEK电缆屏蔽层接地方案电缆屏蔽层接地方案北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案ICOTEK电缆屏蔽层接地方案电缆屏蔽层接地方案北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案ICOTEK电缆屏蔽层接地方案电缆屏蔽层接地方案北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案ICOTEK电缆屏蔽层接地方案电缆屏蔽层接地方案北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案ICOTEK电缆屏蔽层接地方案电缆屏蔽层接地方案北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案13. 铁氧体磁环降低线路电磁干扰铁氧体磁环降低线路电磁干扰美国美国FAIR-RITE产品专用于降低产品专用于降低
12、EMI电磁干扰，按需要抑制电磁干扰，按需要抑制的频率划分，可分为：的频率划分，可分为：北京光华世通科技有限公司材料名称材料名称初始磁导率初始磁导率抑制频段抑制频段73#23001-25MHZ31#15001-100MHZ46#50025-300MHZ61#125300MHZ-1GHZEMC布线解决方案14. 铁氧体磁环的形式铁氧体磁环的形式北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案15. 选择铁氧体磁环应注意的问题选择铁氧体磁环应注意的问题铁氧体磁环的内径应与使用的线缆尽量配合，铁氧体磁环的内径应与使用的线缆尽量配合，即磁环内径不应比线缆外径大很多，以获得最即磁环内径不应比线缆外径大很多，以获
13、得最佳的性能佳的性能在单匝穿过效果不明显的情况下，考虑使用较在单匝穿过效果不明显的情况下，考虑使用较大内径磁环多匝使用，一般来说，用于大内径磁环多匝使用，一般来说，用于EMI抑制抑制最多不要超过最多不要超过34匝为宜。匝为宜。在多匝使用的情况下，有效抑制频段会偏向低在多匝使用的情况下，有效抑制频段会偏向低频，因此多匝使用可以考虑用更高磁导率的材频，因此多匝使用可以考虑用更高磁导率的材料。料。北京光华世通科技有限公司EMC布线解决方案16. 电源滤波器降低电源线引入的电磁干扰电源滤波器降低电源线引入的电磁干扰在宽达在宽达10KHZ-30MHZ的范围内，滤波器均能的范围内，滤波器均能满足苛刻的电磁干扰抑制要求。满足苛刻的电磁干扰抑制要求。北京光华世通科技有限公司更多产品及详细信息：www.GreenCQuestions?更多产品及详细信息：www.GreenCThank you !
