有(you)過(guo)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)開(kai)發(fa)經(jing)驗(yan)的(de)朋(peng)友(you)

，可(ke)能(neng)都(dou)有(you)過(guo)深(shen)刻(ke)而(er)痛(tong)苦(ku)的(de)體(ti)會(hui)，辛(xin)辛(xin)苦(ku)苦(ku)設(she)計(ji)好(hao)所(suo)有(you)產(chan)品(pin)工(gong)作(zuo)，等(deng)到(dao)做(zuo)好(hao)樣(yang)機(ji)時(shi)機(ji)時(shi)
，要(yao)麼(me)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)超(chao)標(biao)
，要(yao)麼(me)旁(pang)邊(bian)突(tu)然(ran)有(you)人(ren)打(da)個(ge)手(shou)機(ji)，設(she)備(bei)莫(mo)名(ming)其(qi)妙(miao)的(de)“掛”了，出現各種異常、宕機、嚴重的直接冒煙……而這一切的根本原因則是EMC設計沒有做好
，EMC設計目標是產品可靠性重要的一部份。

 

1 什麼是EMC?
 

電磁兼容性EMC（Electromagnetic Compatibility）：

 

是指設備或係統在其電磁環境中符合要求運行，並且並不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁幹擾的能力。

因此，EMC包括兩個方麵的要求：

一方麵是指設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁幹擾不能超過一定的限值；

另一方麵是指器具對所在環境中存在的電磁幹擾具有一定程度的抗擾度
，即電磁敏感性。

 

所以引申出兩種概念：

1.電磁幹擾EMI（Electromagnetic Interference)

電磁幹擾導致電子設備相互影響，並引起不良後果的一種電磁現象。

 

2.電磁敏感性EMS（Electromagnetic Susceptibility)

設she備bei暴bao露lu在zai電dian磁ci環huan境jing下xia所suo呈cheng現xian的de不bu希xi望wang有you的de響xiang應ying程cheng度du。即ji設she備bei對dui周zhou圍wei電dian磁ci環huan境jing敏min感gan程cheng度du的de度du量liang。電dian磁ci敏min感gan意yi味wei著zhe電dian磁ci環huan境jing已yi經jing造zao成cheng設she備bei性xing能neng的de降jiang低di。

 

 

2.1選用合適結構的EMC設計；

 

要使產品具有良好的電磁兼容性
，需要專門考慮與電磁兼容相關的設計內容。電磁兼容設計一般包含以下幾個方麵的內容。

 

1）接地

 

許xu多duo電dian磁ci幹gan擾rao問wen題ti是shi由you地di線xian產chan生sheng的de，因yin為wei地di線xian電dian位wei是shi整zheng個ge電dian路lu工gong作zuo的de基ji準zhun電dian位wei，如ru果guo地di線xian設she計ji不bu當dang
，地di線xian電dian位wei就jiu不bu穩wen，就jiu會hui導dao致zhi電dian路lu故gu障zhang。地di線xian設she計ji的de目mu的de是shi要yao保bao證zheng地di線xian電dian位wei盡jin量liang穩wen定ding，從cong而er消xiao除chu幹gan擾rao現xian象xiang。

 

2）布板

 

wulunshebeichanshengdianciganraofashehaishishoudaowaijieganraodeyingxiang
，huozhedianluzhijianchanshengxianghuganrao
，xianlubandoushiwentidehexin，yincishejihaoxianlubanduiyubaozhengshebeidediancijianrongxingjuyouzhongyaodeyiyi。xianlubanshejidemudejiushijianxiaoxianlubanshangdedianluchanshengdediancifusheheduiwaijieganraodeminganxing，jianxiaoxianlubanshangdianluzhijiandexianghuyingxiang。

 

3）屏蔽

 

對dui於yu大da部bu分fen設she備bei而er言yan
，屏ping蔽bi都dou是shi必bi要yao的de。特te別bie是shi隨sui著zhe電dian路lu工gong作zuo的de頻pin率lv日ri益yi提ti高gao，單dan純chun依yi靠kao線xian路lu板ban設she計ji往wang往wang不bu能neng滿man足zu電dian磁ci兼jian容rong標biao準zhun的de要yao求qiu。產chan品pin的de屏ping蔽bi設she計ji與yu傳chuan統tong的de結jie構gou設she計ji有you許xu多duo不bu同tong之zhi處chu，一yi般ban如ru果guo在zai結jie構gou設she計ji時shi沒mei有you考kao慮lv電dian磁ci屏ping蔽bi的de要yao求qiu，很hen難nan將jiang屏ping蔽bi效xiao果guo加jia到dao產chan品pin上shang。所suo以yi，對dui於yu現xian代dai電dian子zi產chan品pin設she計ji，必bi須xu從cong開kai始shi就jiu考kao慮lv屏ping蔽bi的de問wen題ti。

 

屏蔽主要用於切斷通過空間的靜電耦合、感應耦合形成的電磁噪聲傳播途徑
，這三種耦合又對應於靜電屏蔽
、磁場屏蔽與電磁屏蔽
，衡量屏蔽的質量采用屏蔽效能這一指標。

 

電磁波經過一種材料會產生如下3種情況：

反射、吸收和透過。

 

 

所以屏蔽材料必須擁有反射或吸收的特性。

目前主流的電磁屏蔽解決方案材料有：

不鏽鋼、銅箔、鋁箔、導電塗料
、電磁波吸收材料（鐵氧體、鎳粉、碳黑
、羰基鐵等）。

 

 

屏蔽是結構工程師對電子產品是一種非常實用的手段

，特別是消費類電子產品
，如手機
，用的非常多，下麵就舉一些實例：

 

3.1）金屬屏蔽罩：

 

 

3.2）銅箔屏蔽：

 

 

3.3）電磁屏蔽氈

 

 

3.4）電鍍導電屏蔽層

 

 

3.5）鎂合金外殼

 

鎂合金是功能化與結構化相結合，既能實現電磁屏蔽功能，又能實現工程結構承重的帶有“智能化”特性的屏蔽材料。但這種方法對電磁屏蔽作用存在一定的爭議，暫時不要將其做主要方法。

 

 

對於任何設備而言，濾波都是解決電磁幹擾的關鍵技術之一。因為設備中的導線是(shi)效(xiao)率(lv)很(hen)高(gao)的(de)接(jie)收(shou)和(he)輻(fu)射(she)天(tian)線(xian)，因(yin)此(ci)，設(she)備(bei)產(chan)生(sheng)的(de)大(da)部(bu)分(fen)輻(fu)射(she)發(fa)射(she)都(dou)是(shi)通(tong)過(guo)各(ge)種(zhong)導(dao)線(xian)實(shi)現(xian)的(de)，而(er)外(wai)界(jie)幹(gan)擾(rao)往(wang)往(wang)也(ye)是(shi)首(shou)先(xian)被(bei)導(dao)線(xian)接(jie)收(shou)到(dao)，然(ran)後(hou)串(chuan)入(ru)設(she)備(bei)的(de)。濾(lv)波(bo)的(de)目(mu)的(de)就(jiu)是(shi)消(xiao)除(chu)導(dao)線(xian)上(shang)的(de)這(zhe)些(xie)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)，防(fang)止(zhi)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)傳(chuan)到(dao)導(dao)線(xian)上(shang)
，借(jie)助(zhu)導(dao)線(xian)輻(fu)射(she)
，也(ye)防(fang)止(zhi)導(dao)線(xian)接(jie)收(shou)到(dao)的(de)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)傳(chuan)入(ru)電(dian)路(lu)。

 

手段：如采用濾波元器件。

 

當然，這幾種設計會通常會混合使用

，以求達到EMC測試要求。

 

因為各行業對EMC的(de)要(yao)求(qiu)會(hui)有(you)很(hen)大(da)不(bu)同(tong)

，所(suo)采(cai)用(yong)的(de)主(zhu)要(yao)手(shou)段(duan)也(ye)大(da)不(bu)相(xiang)同(tong)
，如(ru)作(zuo)者(zhe)所(suo)見(jian)車(che)用(yong)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)采(cai)用(yong)金(jin)屬(shu)屏(ping)蔽(bi)罩(zhao)的(de)就(jiu)較(jiao)少(shao)，而(er)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)卻(que)有(you)一(yi)堆(dui)。所(suo)以(yi)建(jian)議(yi)對(dui)比(bi)標(biao)杆(gan)產(chan)品(pin)，選(xuan)用(yong)合(he)適(shi)的(de)EMC結構。這裏切記自性心爆棚，隨意跨行業選用EMC設計結構
，有利有弊的。

 

2.2選用此種EMC結構對應的標準；

 

EMC結構設計嚴格標準是很少，作者所見的EMC文檔資料多為參考性質，如上述的實例所示。設計時需要具體精確到EMC結構的細節特征，並在此結構範圍下再次細化標準的尋找
，直到找到最小特征的標準為止。

如采用金屬屏蔽罩結構，選用合適供應商之後，可參考供應商提供的標準，如：

 

 

3.照章辦事；

 

3.1耐心解讀標準；

 

因為EMC結構的標準不完善
，就算是好的供應商提供的標準也很難說是正確完美的，所以通讀、理解
、梳理這些不完善的標準很需要耐心和專業素養。

 

3.2.作圖；

 

材質，尺寸與公差，測試等要求，都是要在圖紙上表現。規範的圖紙是實力的體現。

 

3.3計算書；

 

EMC基本上以測試為準，但有些EMC細節特征設計需要公差控製，所以對應公差分析的計算書是需要的。

 

4.特征優化：書麵形式的上升空間；

 

以書麵形式表達EMC結構的優化設計方法，可以寫在計算書中。

 

EMC結構的優化方向有：

 

4.1EMC設計方法的更換：依據DFA原則，更少的零件能減少裝配時間，增加可靠性。所以若能用布板的方式達到EMC控製的效果，就不需要采用金屬屏蔽罩。其他如鎂合金的金屬外殼也可以考慮代替塑膠殼+導電布等。

 

4.2零件結構的簡化：如合理的布板能簡化金屬屏蔽罩的結構。

 

4.3材料成本：如噴塗導電粉時是否一定要用銀粉
，是否能用銅粉，或用其他EMC設計手段替代
，和4.1有些重複。