Cuando los productos eléctricos y electrónicos funcionan normalmente, irradian perturbaciones electromagnéticas al espacio circundante al mismo tiempo, y la intensidad del campo de perturbación radiada a menudo supera el límite en ciertas bandas de frecuencia, lo que afectará el funcionamiento normal de los equipos electrónicos circundantes y sí mismo. Por lo tanto, es muy importante comprender las razones para exceder el estándar y los métodos de supresión de emisión electromagnética e interferencia de campo magnético para el diseño de productos de compatibilidad electromagnética (EMC).
- Mecanismo de generación de emisión electromagnética e interferencia de campo magnético.
1) Emisión electromagnética
Durante la operación de varios chips de circuitos digitales y chips de circuitos analógicos de alta frecuencia, debido al diseño irrazonable de las trazas de PCB o las conexiones de varias partes del producto, se generan efectos de antena y se emiten interferencias de radiofrecuencia causadas por ondas electromagnéticas. Cuando la energía de la onda electromagnética alcanza un cierto valor, afectará el funcionamiento normal de los equipos electrónicos circundantes y de sí mismo.
2) Interferencia de campo magnético
El campo magnético generado por la línea eléctrica en el interior del producto y los componentes inductivos que trabajan a alta frecuencia interfieren en el funcionamiento del producto a través de la radiación, provocando que el trabajo se desordene.
- Emisión electromagnética de productos electrónicos y su supresión.
En los productos electrónicos, la frecuencia del borde de transición de la señal del puerto del chip del circuito digital puede alcanzar cientos de megahercios, y la frecuencia de algunas señales de circuitos analógicos puede alcanzar más de megahercios. Estas señales digitales o analógicas pueden conducir interferencias a través de cables o radiar interferencias en el aire, lo que afecta a los propios dispositivos electrónicos e interfiere con otros dispositivos electrónicos. Las medidas básicas para suprimir las emisiones electromagnéticas son las siguientes.
2.1 Reducir la energía de las señales de interferencia
1) Bajo la premisa de no afectar el rendimiento general del producto, reducir la tasa de salto de las señales digitales o reducir la velocidad de transmisión de las señales digitales;
2) El uso de componentes SMD acorta los pines exteriores del chip de trabajo de alta frecuencia y reduce la longitud de la línea de transmisión de señal de alta frecuencia, lo que puede suprimir el efecto de antena y reducir la energía de radiación de la señal de alta frecuencia.
2.2 Aislar la ruta de propagación de la señal de interferencia
La conexión a tierra de los equipos electrónicos es uno de los métodos importantes para suprimir el ruido electromagnético y evitar las interferencias electromagnéticas. El método de aislamiento más simple y efectivo es el blindaje, también conocido como "conexión a tierra del blindaje", que se refiere a la conexión a tierra de la capa de blindaje (cuerpo) utilizada para suprimir la interferencia, a fin de tener un buen efecto antiinterferencias. Hay tres métodos de blindaje de uso común:
1) Está encapsulado por una carcasa de material metálico conductor magnético, y la carcasa está conectada a tierra de manera confiable (tierra);
2) Agregue un escudo de metal al circuito local o chip IC que es propenso a la radiación de alta frecuencia, y el escudo está conectado a la tierra de la señal;
3) Los dos lados de las pistas que transmiten señales digitales de alta velocidad o señales analógicas de alta frecuencia en la placa de circuito están recubiertas con cobre y conectadas a la tierra de la señal para lograr el aislamiento de otras líneas de señal.
2.3 Filtrado
El filtro puede suprimir tanto la interferencia conducida de los equipos electrónicos como la interferencia conducida de la red eléctrica. Los filtros EMI (interferencia electromagnética) son principalmente filtros utilizados para suprimir la interferencia. Los filtros EMI consisten en circuitos de elementos lineales que se instalan entre las líneas eléctricas y los equipos electrónicos. Puede pasar la frecuencia de potencia y evitar que pase el ruido de alta frecuencia, lo que juega un papel importante en la mejora de la confiabilidad del equipo.
1) Conecte directamente los condensadores de desacoplamiento o los condensadores de resistencia de desacoplamiento entre los pines de alimentación del chip del circuito para filtrar las señales de interferencia de alta frecuencia que ingresan al chip a través de las trazas de alimentación;
2) Configure un filtro de alimentación en el extremo de entrada de alimentación de 220 V CA del producto para evitar que la interferencia de alta frecuencia generada cuando el producto esté funcionando entre en la red eléctrica.
- Mecanismo de interferencia de la energía electromagnética y sus fuentes de supresión de interferencia.
Cuando la corriente fluye a través del cable de alta frecuencia (o barra de cobre) en productos electrónicos, el campo magnético generado alrededor del cable; el flujo magnético de fuga que debe generar el transformador de alta frecuencia de la fuente de alimentación conmutada y todos los componentes inductivos durante el funcionamiento. El flujo magnético mencionado anteriormente pasa a través del chip o módulo de circuito sensible, y las partículas cargadas (electrones y agujeros) en el semiconductor están sujetas a la fuerza de Lorentz en el campo magnético y se desvían de la dirección de movimiento original, de modo que el trabajo la forma de onda actual del chip y el módulo es modulada por el cambio del campo magnético Se produce distorsión, lo que provoca que se altere el funcionamiento normal de estos chips o módulos de circuito. La señal de corriente siempre fluye en un circuito cerrado. Cuando el flujo magnético de la perturbación externa pasa a través del área encerrada por el circuito cerrado, se inducirá una corriente en el circuito cerrado y la forma de onda de la corriente también se distorsionará. Las medidas básicas para suprimir la interferencia de energía electromagnética son las siguientes.
3.1 Método de blindaje de campo magnético de interferencia
Las medidas más utilizadas para suprimir la interferencia de la radiación del campo magnético son el uso de conductores o hojas de supresor emi.
1) Cuando el flujo magnético de interferencia cambiante pasa a través del material conductor (como una lámina de cobre delgada), se generarán corrientes de Foucault en él y se generará el flujo magnético en la dirección opuesta, lo que puede debilitar el flujo magnético de interferencia que pasa a través la capa de protección conductora;
2) El núcleo magnético del transformador de alta frecuencia está cubierto con una fina lámina de cobre que forma un anillo de cortocircuito, que puede suprimir eficazmente la fuga del flujo de fuga del transformador;
3) Usando hoja de supresor emi como el chasis del equipo es un método común para el blindaje magnético de toda la máquina. El hoja de supresor emi no solo puede resistir la entrada de flujo magnético de interferencia externa en equipos electrónicos, sino que también evita la fuga de flujo magnético interno. Cuanto mejor sea la conductividad magnética de la hoja del supresor de emi, cuanto más gruesa sea la placa, menos probable es que la carcasa tenga saturación magnética y mejor será el efecto de blindaje.
3.2 Reducir el área de bucle de la corriente de señal
El propósito de reducir el área del bucle de corriente de la señal es reducir el flujo magnético de interferencia que lo atraviesa. Medidas comunes:
1) El uso de cables de par trenzado hace que los cables de salida y retorno de la corriente de la señal estén muy retorcidos, lo que puede reducir el área encerrada por ellos;
2) Utilice cables blindados como cables de señal introducidos externamente. Cuando lo use, use el cable central como cable de corriente de señal, y la capa de blindaje trenzado de cable de cobre se usa como cable de retorno de corriente de señal, que debe ser de un solo extremo a la tierra de la señal. El área del bucle de este método es más pequeña que el par trenzado, y la capa de blindaje también puede lograr un blindaje de campo magnético;
3) Con la premisa de garantizar la seguridad del aislamiento, el cable de señal y el cable de tierra en la PCB deben estar lo más cerca posible para reducir el área rodeada por el bucle de corriente de señal;
4) Al seleccionar chips IC y módulos de circuito en la PCB, bajo la condición de que la función del circuito esté garantizada, se debe seleccionar el paquete que está cerca del pin de entrada de alimentación y el pin de línea de cero voltios en la medida de lo posible;
5) Al diseñar la PCB, bajo la premisa de garantizar la seguridad del aislamiento, haga que la línea de alimentación y la línea de cero voltios estén cerca del diseño.
Los productos de PH se dividen principalmente en láminas absorbentes, láminas supresoras de emi, absorbente de rfid, pizarra flexible, revestimiento de protección electromagnética y otros materiales funcionales electromagnéticos. Nuestros productos tienen las características de absorber y proteger las ondas electromagnéticas, aumentar el flujo magnético, la interferencia antimetal y el aislamiento del campo magnético, y son ampliamente utilizados en módulos de carga inalámbricos, etiquetas electrónicas RFID, tarjetas inteligentes, módulos NFC, EMI, EMC y otros campos. .
