如何解決高頻狀態下的電磁兼容問題
發布時間:2013-03-09 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】器件的特性、電路的特性,在高頻情況下和常規中低頻狀態下是不一樣的,如果仍然按照普通的控製思維來判斷分析,則會走入設計的誤區。
dianrong,zaizhongdipinhuozhiliuqingkuangxia,jiushiyigechunengzujian,zhibiaoxianweiyigedianrongdetexing,danzaigaopinqingkuangxia,tajiubujinjinshigedianrongle,tayouyigelixiangdianrongdetexing,youloudianliu(在高頻等效電路上表現為R),有引線電感,還在導致電壓脈衝波動情況下發熱的ESR(等效串聯電阻),(如圖)。從這個圖上分析,能幫我們設計師得出很多有益的設計思路。第一,按照常規思路,1/2πfcshidianrongderongkang,yinggaishipinlvyuegao,rongkangyuexiao,lvboxiaoguoyuehao,jiyuegaopindezaboyuerongyibeixiefangdiao,danshishibingfeiruci,yinweiyinxiandiangandecunzai,yizhidianrongjinjinzaiqi1/2πfc=2πf L等式成立的時候,才是整體阻抗最小的時候,濾波效果才最好,頻率高了低了都會濾波效果下降,由此就可以分析出結論,為什麼在IC的VCC端都會加兩支電容,一支電解的,一支瓷片的,並且容值一般相差100倍以上多一點。就是兩支不同的電容的諧振頻率點岔開了一段距離,既利於對稍高頻的濾波,也利於對較低頻的濾波。

圖1:電容的高頻等效電路圖

圖2:導線的高頻等效電路圖

圖3:IC退耦電容的阻抗-頻率特性
其次是線纜或PCB布線的高頻等效特性(如圖),wulungaodipin,zouxiandianzudoushikeguancunzai,danduiyuzouxiandiangan,zezhizaijiaogaopinshihoucaikeyixianxiandechulai。lingwaijiushihaiyouyigefenbudianrongdecunzai,danshi,zaidaoxianfujinmeiyoudaotideshihou,zhegefenbudianrongyouyeshibaida,jiuxiangmeiyounanren,nvrenyebunengshenghaiziyiyang,zheshiyigexuyaolianggedaoticaikeyifahuidezuoyong。
電感和電阻的特性比較簡單,易於理解,就不贅述了。
dancihuanhecizhudegaopindengxiaotexingquebudebutiyixia,yinweicihuanduigaopinmaidongdexibozuoyong,yudiangandebiaoxianyoudianleisi,suoyijingchangbeirenweishidiangantexing,danshishishangcuole,cihuanshigedianzutexing,buguozhegedianzuyoudiantebie,tadezuzhidaxiaoshipinlvdehanshuR(f),如此的話,在一個帶有高頻波動的信號穿過磁珠的時候,高頻波動會因為I2R的作用而發熱,將波動幹擾經過電能——磁能——熱能的轉化過程,所以在導線上波動比較強烈的時候,磁環摸起來會是溫的。
以上是EMC專業中高頻思維的基礎知識,有了這些,一係列的設計經驗都可以迎刃而解了。比如:
IC 的VCC端duan為wei何he加jia裝zhuang兩liang隻zhi電dian容rong,一yi隻zhi電dian解jie電dian容rong,一yi隻zhi瓷ci片pian電dian容rong,是shi因yin為wei電dian容rong的de高gao頻pin等deng效xiao特te性xing,引yin線xian電dian感gan和he電dian容rong的de串chuan聯lian導dao致zhi其qi綜zong合he阻zu抗kang隨sui頻pin率lv而er變bian化hua,而er在zaiWL= (1/WC)的頻率點上,是其阻抗最小的點(如圖)。而且兩個電容分別有自己的最小阻抗點,分別對應不同的頻率點,以便於為IC不同頻率範圍的供電需求提供電流。
jingdiangongzuotaidejiedidaoxianyongkuandetongpidaihejinshusiwangshepiguan,erbushihuanglvdeyuanxingjiedixianlan,yuanxingjiedixianlandezouxiandianganliangpianda,buliyugaopinjingdiandianhedexiefang。
線xian纜lan和he線xian纜lan之zhi間jian的de間jian距ju不bu宜yi太tai近jin,否fou則ze會hui因yin為wei導dao線xian分fen布bu電dian容rong的de存cun在zai而er導dao致zhi信xin號hao線xian纜lan之zhi間jian出chu現xian串chuan擾rao,當dang然ran,信xin號hao線xian對dui地di線xian的de耦ou合he那na又you最zui好hao是shi近jin一yi點dian,這zhe樣yang,信xin號hao線xian上shang的de波bo動dong幹gan擾rao可ke以yi方fang便bian的de泄xie放fang到dao地di線xian上shang去qu。
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