家用电器电磁兼容性设计(一)
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家用电器电磁兼容性设计(一)  2012/3/1
为了控制差模辐射,还应将信号线和回线紧靠在—起,减小信号路径形成的环路面积。因为信号环路的作用就相当于辐射或接收磁场的环天线。由于接地面存在阻抗而存在地电位,即共模电压,它能在外接电缆上激励共模辐射。为了控制共模辐射,就应减小共模电压,合理选择接地点;也可采用板上滤波器或滤波器连接器滤除共模电流;当然,如果使屏蔽电缆的屏蔽层与屏蔽机箱构成完整的屏蔽体,也能达到抑制共模辐射的效果。此外,降低信号频率
为了控制差模辐射,还应将信号线和回线紧靠在—起,减小信号路径形成的环路面积。因为信号环路的作用就相当于辐射或接收磁场的环天线。由于接地面存在阻抗而存在地电位,即共模电压,它能在外接电缆上激励共模辐射。为了控制共模辐射,就应减小共模电压,合理选择接地点;也可采用板上滤波器或滤波器连接器滤除共模电流;当然,如果使屏蔽电缆的屏蔽层与屏蔽机箱构成完整的屏蔽体,也能达到抑制共模辐射的效果。此外,降低信号频率和电平也是减小辐射的重要措施。为了进一步减小印刷电路板导线的辐射,设计时还应满足20H准则和2W准则。这里H是印刷电路板两层板之间的距离,即元件面应比接地面缩小20H宽度,避免因边缘效应引起的辐射;W是印刚电路板导线的宽度,即高频或高速电路导线间距不小于两倍导线宽度,以减小串扰。导线应短、宽、均匀、直,如遇拐弯,应采用45°角,导线宽度不要突变,不要突然拐角。
    
应当注意,单面板虽然制造简单、装配方便,但只适用于一般电路要求,不适用于高组装密度或复杂电路的场合;双面板适用于只要求中等组装密度的场合;对于高组装密度或复杂电路,应优选多层板。这时,可将数字电路和模拟电路分别安排在不同层内,电源层和接地层相邻,骚扰源单独安排并远离敏感电路;高速、高频电路应靠近边缘连接器。完成印刷电路板设计后,应使板上各电路都能正常工作,不存在相互骚扰,能将骚扰发射降至最低并且有良好的抗扰性。

3.2地线设计是最重要的设计,往往也是难度最大的一项设计。家用电器的安全地,要提供对人身和家用电器的可靠安全保证,需做独立的设计。信号地线则是信号流回源的低阻抗路径,类型有悬浮地、单点接地、多点接地以及混合接地,悬浮地容易产生静电积累与静电放电,很少采用。由于地线不是理想的零阻抗,单元电路应当采用单点接地;多级电路接地点应选在低电平电路的输入端,可减小地电位对电路的骚扰;小信号高增益放大器的屏蔽罩也应单点接地,接地点应选在输出端地线上,可以防止自激;复杂家用电器中往往包含多种电子线路和电机、电器等,这时应将地线分为信号地线、骚扰源地线、屏蔽罩地线、机壳地线等,分组敷设,最后集中为一条地线,可以克服各部分地线之间引起的骚扰。

多点接地一般用于高于10MHz的频率范围,以便就近接地。但由于两个不同的接地点之间存在地电压,电路多点接地、并且电路间有信号联系时,将构成地环路骚扰。地电压将叠加在信号上一起加到负载端,造成差模干扰。如果两电路间的信号传输用两根导线,则地电压将加到两根导线上,由于这两根导线对地的阴抗不等,地电压在两导线上产生的共模电注大小不等,也将在负载两端造成差模干扰。为了克服地环路骚扰,应将信号地线和机壳地线分组敷设,先互相绝缘,最后再合一、使地环路阻抗增大,将地电压大部分降在该阻抗上,加到导线上的那部分被大大减小。此外,还可以在两电路之间插入隔离变压器、共模扼流圈或光电耦合器等,切断地环路,也可以取得良好的效果。
    
3.3屏蔽技术可以用来抑制家用电器中的辐射骚扰。辐射骚扰是以电磁场与电磁波的形式在空间传播的,通常可用金属材料或磁性材料把骚扰源包围起来,使屏蔽体内外的“场”相互隔离。可以看到,屏蔽技术还可以用来保护家用电器中的敏感电路,免受外来的辐射骚扰。对于屏蔽作用的评价可以用屏蔽效能来表示,屏蔽效能即未
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