Wenn die elektrischen und elektronischen Produkte normal funktionieren, strahlen sie gleichzeitig elektromagnetische Störungen in den umgebenden Raum ab, und die abgestrahlte Störfeldstärke überschreitet häufig die Grenze in bestimmten Frequenzbändern, was den normalen Betrieb der umgebenden elektronischen Geräte und Geräte beeinträchtigt selbst. Daher ist es sehr wichtig, die Gründe für die Überschreitung der Norm und die Unterdrückungsmethoden für elektromagnetische Emissionen und Magnetfeldstörungen für das Design von Produkten mit elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) zu verstehen.
- Erzeugungsmechanismus von elektromagnetischer Emission und Magnetfeldinterferenz
1) Elektromagnetische Emission
Während des Betriebs verschiedener digitaler Schaltungschips und analoger Hochfrequenzschaltungschips werden aufgrund des unangemessenen Designs von Leiterplattenspuren oder Verbindungen verschiedener Teile des Produkts Antenneneffekte erzeugt und durch elektromagnetische Wellen verursachte Hochfrequenzstörungen emittiert. Wenn die elektromagnetische Wellenenergie einen bestimmten Wert erreicht, wirkt sich dies auf die normale Arbeit der umgebenden elektronischen Geräte und auf sich selbst aus.
2) Magnetfeldinterferenz
Das Magnetfeld, das von der Stromleitung im Inneren des Produkts und den hochfrequent arbeitenden induktiven Komponenten erzeugt wird, stört den Betrieb des Produkts durch Strahlung, wodurch die Arbeit gestört wird.
- Elektromagnetische Emission von elektronischen Produkten und deren Unterdrückung
In elektronischen Produkten kann die Frequenz der Signalübergangsflanke des Chipports der digitalen Schaltung Hunderte von Megahertz erreichen, und die Frequenz einiger analoger Schaltungssignale kann mehr als Megahertz erreichen. Diese digitalen oder analogen Signale können Störungen durch Kabel übertragen oder Störungen in die Luft abstrahlen, wodurch elektronische Geräte selbst beeinträchtigt und andere elektronische Geräte gestört werden. Die grundlegenden Maßnahmen zur Unterdrückung elektromagnetischer Emissionen sind wie folgt.
2.1 Reduzieren Sie die Energie von Störsignalen
1) Reduzieren Sie unter der Prämisse, die Gesamtleistung des Produkts nicht zu beeinträchtigen, die Hopping-Rate digitaler Signale oder die Übertragungsgeschwindigkeit digitaler Signale;
2) Die Verwendung von SMD-Bauteilen verkürzt die äußeren Stifte des Hochfrequenz-Arbeitschips und reduziert die Länge der Hochfrequenz-Signalübertragungsleitung, was den Antenneneffekt unterdrücken und die Strahlungsenergie des Hochfrequenzsignals reduzieren kann.
2.2 Isolieren Sie den Ausbreitungsweg des Störsignals
Die Erdung elektronischer Geräte ist eine der wichtigsten Methoden, um elektromagnetisches Rauschen zu unterdrücken und elektromagnetische Interferenzen zu verhindern. Die einfachste und effektivste Isolationsmethode ist die Abschirmung, auch „Schirmerdung“ genannt, womit die Erdung der zur Unterdrückung von Störungen verwendeten Abschirmschicht (Körper) bezeichnet wird, um eine gute Entstörungswirkung auszuspielen. Es gibt drei häufig verwendete Abschirmmethoden:
1) Es ist von einer Hülle aus magnetisch leitfähigem Metallmaterial umgeben, und die Hülle ist zuverlässig geerdet (Erde);
2) Fügen Sie der lokalen Schaltung oder dem IC-Chip, der für Hochfrequenzstrahlung anfällig ist, eine Metallabschirmung hinzu, und die Abschirmung wird mit der Signalmasse verbunden;
3) Die beiden Seiten der Spuren, die digitale Hochgeschwindigkeitssignale oder analoge Hochfrequenzsignale in der Leiterplatte übertragen, sind mit Kupfer beschichtet und mit der Signalerde verbunden, um eine Isolierung von anderen Signalleitungen zu erreichen.
2.3 Filtern
Der Filter kann sowohl leitungsgebundene Störungen von elektronischen Geräten als auch leitungsgebundene Störungen vom Stromnetz unterdrücken. EMI-Filter (Elektromagnetische Interferenz) sind hauptsächlich Filter, die zur Unterdrückung von Störungen verwendet werden. EMI-Filter bestehen aus Schaltkreisen mit linearen Elementen, die zwischen Stromleitungen und elektronischen Geräten installiert werden. Es kann die Netzfrequenz durchlassen und verhindern, dass hochfrequentes Rauschen durchgelassen wird, was eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Zuverlässigkeit der Ausrüstung spielt.
1) Schließen Sie Entkopplungskondensatoren oder Entkopplungswiderstandskondensatoren direkt zwischen die Leistungspins des Schaltungschips an, um hochfrequente Störsignale herauszufiltern, die durch die Leistungsspuren in den Chip gelangen;
2) Stellen Sie einen Netzfilter am AC 220 V-Eingangsende des Produkts ein, um zu verhindern, dass hochfrequente Störungen, die während des Betriebs des Produkts erzeugt werden, in das Stromnetz gelangen.
- Störmechanismus elektromagnetischer Energie und ihre Quellen der Störunterdrückung
Wenn Strom durch den Hochfrequenzdraht (oder die Kupferschiene) in elektronischen Produkten fließt, wird das Magnetfeld um den Draht herum erzeugt; der magnetische Streufluss, der vom Hochfrequenztransformator des Schaltnetzteils und allen induktiven Komponenten im Betrieb erzeugt werden muss. Der oben erwähnte magnetische Fluss geht durch den Chip oder das empfindliche Schaltungsmodul, und die geladenen Teilchen (Elektronen und Löcher) im Halbleiter werden im Magnetfeld der Lorentz-Kraft ausgesetzt und weichen von der ursprünglichen Bewegungsrichtung ab, so dass die Arbeit Stromwellenform des Chips und des Moduls wird durch die Änderung des Magnetfelds moduliert. Es treten Verzerrungen auf, wodurch der normale Betrieb dieser Chips oder Schaltungsmodule gestört wird. Signalstrom fließt immer in einer geschlossenen Schleife. Wenn der externe magnetische Störfluss durch den von der geschlossenen Schleife umschlossenen Bereich fließt, wird in der geschlossenen Schleife ein Strom induziert, und die Stromwellenform wird ebenfalls verzerrt. Die grundlegenden Maßnahmen zur Unterdrückung von Störungen durch elektromagnetische Energie sind wie folgt.
3.1 Methode zur Abschirmung des magnetischen Störfeldes
Die am häufigsten angewandten Maßnahmen zur Unterdrückung der Störstrahlung von Magnetfeldern sind die Verwendung von leitfähigen bzw EMI-Suppressor-Blätter.
1) Wenn der sich ändernde magnetische Interferenzfluss durch das leitfähige Material (z. B. dünnes Kupferblech) fließt, werden darin Wirbelströme erzeugt, und der magnetische Fluss in der entgegengesetzten Richtung wird erzeugt, was den durchfließenden magnetischer Interferenzfluss schwächen kann die leitfähige Abschirmschicht;
2) Der Magnetkern des Hochfrequenztransformators ist mit einem dünnen Kupferblech bedeckt, das einen Kurzschlussring bildet, der das Lecken des Streuflusses des Transformators wirksam unterdrücken kann;
3) Verwenden EMI-Unterdrückungsfolie wie das Chassis der Ausrüstung ist eine gängige Methode zur magnetischen Abschirmung der gesamten Maschine. Der EMI-Unterdrückungsfolie kann nicht nur dem Eindringen von externem magnetischem Interferenzfluss in elektronische Geräte widerstehen, sondern auch das Austreten von internem magnetischem Fluss vermeiden. Je besser die magnetische Leitfähigkeit der EMI-Unterdrückungsfolie, je dicker die Platte, desto unwahrscheinlicher ist es, dass das Gehäuse eine magnetische Sättigung aufweist, und desto besser ist die Abschirmwirkung.
3.2 Reduzieren Sie die Schleifenfläche des Signalstroms
Der Zweck der Verringerung der Fläche der Signalstromschleife besteht darin, den störenden magnetischen Fluss zu verringern, der durch sie hindurchgeht. Gemeinsame Maßnahmen:
1) Die Verwendung von Twisted-Pair-Drähten macht die Hin- und Rückleiter des Signalstroms eng verdrillt, was die von ihnen umschlossene Fläche verringern kann;
2) Als extern eingeführte Signaladern abgeschirmte Adern verwenden. Verwenden Sie bei der Verwendung den Kerndraht als Signalstromdraht, und die geflochtene Abschirmschicht aus Kupferdraht wird als Signalstromrückleitung verwendet, die einseitig mit der Signalerde verbunden sein muss. Die Schleifenfläche dieser Methode ist kleiner als die des Twisted Pair, und die Abschirmschicht kann auch eine Magnetfeldabschirmung erreichen;
3) Um die Isolationssicherheit zu gewährleisten, sollten der Signaldraht und der Erdungsdraht in der PCB so nah wie möglich sein, um den Bereich zu reduzieren, der von der Signalstromschleife umgeben ist;
4) Bei der Auswahl von IC-Chips und Schaltungsmodulen auf der Leiterplatte sollte unter der Bedingung, dass die Schaltungsfunktion gewährleistet ist, das Gehäuse so weit wie möglich ausgewählt werden, das sich in der Nähe des Stromeingangsstifts und des Null-Volt-Leitungsstifts befindet;
5) Legen Sie beim Entwerfen der Leiterplatte unter der Prämisse der Gewährleistung der Isolationssicherheit die Stromleitung und die Null-Volt-Leitung nahe am Layout an.
Die Produkte von PH sind hauptsächlich unterteilt in absorbierende Blätter, EMI-Unterdrückerblätter, RFID-Absorber, flexibles Whiteboard, elektromagnetische Abschirmbeschichtung und andere elektromagnetische Funktionsmaterialien. Unsere Produkte haben die Eigenschaften, elektromagnetische Wellen zu absorbieren und abzuschirmen, den magnetischen Fluss zu erhöhen, Metallinterferenzen zu verhindern und Magnetfelder zu isolieren, und werden häufig in drahtlosen Lademodulen, elektronischen RFID-Tags, Smartcards, NFC-Modulen, EMI, EMV und anderen Bereichen eingesetzt .
