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技術論壇

產品EMC性能密碼解讀

來源: 時間:2022-04-14 09:23:27 瀏覽次數:

  當識別某個特定人物的時候,如果僅用身高、體重等參數是無法確定具體的人物的,后來科學家發現DNA、指紋就能代表某個具體的人物,只要鎖定這些簡單的信息,就可以鎖定某個具體的人物。筆者把這種事物的特性,叫“密碼”。簡單的說,密碼可以理解為一種用來簡單的表征某種事物的代號。

那么特定產品的EMC性能能否用一個簡單的信息來表達呢?

答案是肯定的,EMC風險評估技術就可以解開這個用來表征產品EMC性能的“密碼”。


熟悉的數學公式

這是一個大家熟悉的函數公式,如果用R是一個能代表產品EMC性能的值的話,那么這個值應該是很多有著相互關聯的參數X1、X2…..Xn決定。如果把X1…Xn代表產品EMC性能要素的話,那么當這些要素賦予一定的值之后,連在一起就成為一串密碼,它就代表著該產品的EMC性能。


產品EMC性能的密碼分布在哪里?

這些決定產品EMC性能的X分布在兩個地方:一是產品的機械架構、二是產品中的電路板。電路板按設計的過程又可以分為原理圖部分和PCB布局布線的部分。


機械架構的的EMC性能密碼獲取

機械架構的EMC性能密碼獲取是基于干擾注入產品的原理,在相同等級干擾注入的時候,判斷產品中的核心共模電流大小而獲得的,這種共模電流的大小在兩類EMC問題中分別是 :

    1. 產品電路板中流過的共模電流--------抗干擾分析;

    2. 產品中等效發射天線或LISN中的電流---------EMI分析;

?  不同的機械構架設計將產生不同大小的核心共模電流,把機械架構中那些決定這種共模電流的因素提取出來,就是機械架構EMC性能的要素,這些要素作為一個參數并能賦予一定的值(即不同的設計方案)就是密碼的碼位;

?   當然存在機械構架完美EMC性能密碼,它對應完美的機械構架EMC設計方案,這種完美的EMC設計方案可以表達為EMC風險評估理想模型;

   研究發現,產品機械架構EMC性能的要素體現在如下九個方面:


A:電纜的連接相對位置;- X1

B:  屏蔽電纜的屏蔽搭接方式;- X2

C:  PCB外部的電源和信號輸入端口的濾波和防護;- X3

D:PCB板的工作地與金屬殼體之間的互連(存在互連時);- X4

E:不同PCB板之間的工作地的互連;- X5

F:  產品內部PCB互連信號端口的處理 ;- X6

G: 殼體中各個金屬部件之間的搭接方式;- X7

H: 進入殼體后的電纜、連接器、PCB(可能有)、PCB板的工作地與金屬殼體

    之間的互連及產品金屬殼體之間所組成的回路面積;- X8

I:殼體接地線;- X9

  于是X1~X9一定找到了??!

 

電路板的EMC性能密碼獲取


原理圖的EMC性能解碼是建立在對進行屬性劃分的基礎上,PCB板對應的原理圖能按圖所示劃分出五類區域(其中地平面是一類),并參數正確,則認為原理圖EMC設計合理。

1、除濾波措施外,每一類在原理圖上的處理方式和地之間的處理方式即為4個碼分別是X11~X13。

2、存在完美EMC性能的原理圖設計密碼,即完美EMC設計方案;

3、PCB設計EMC性能解碼是建立在當共模干擾電流流入PCB后,在PCB內部流動的規律及對電路形成干擾的原理基礎上進行的。只有PCB實現如下設計是具備完美EMC性能的密碼,即完美的EMC設計:

    匯總原理圖和PCB布局布線的EMC要素,具體如下:

a. 

不同類型的信號線之間無非期望的串擾發生-碼X14~17;

b. 

c. 

地平面阻抗最小化- 碼 X18;

d. 

e. 

防止印制線與參考地之間形成較大的寄生電容 X19

f. 

這些要素作為一個參數并能賦予一定的值(即不同的設計方案)就是PCB的EMC性能密碼的碼位;

 

 于是X10~X19也找到了??!

 

產品EMC性能密碼如何表達

1、以上獲得的決定產品EMC性能的19個要素如果在設計時能按完美方案實現,就會形成一個完美的EMC設計方案或EMC設計模型,它對應的密碼也是形成完美EMC性能的密碼;

2、以此完美的設計方案作為基準模型為基礎,讓現實的產品與這個基準模型進行對比,找出其間的差別,并確定差別的度。這個度就是我們找出的現實產品的EMC性能密碼;

3、 綜合差別,即為風險等級,過程就是風險評估;



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