[原创[经验分享]关于电磁兼容抗扰度EMS的设计---题目有些大--谢绝转载

amo

关于电磁兼容抗扰度EMS的设计---题目有些大

谢绝转载！！！一经发现，追究相关责任！

好久没来更新了，今天是2006年最好一天，更新一下吧。

关于电磁兼容方面的设计的资料太多太多了，老外写成书，国内写成论文（就是贴在报刊上的豆腐块）。

大家应该看出我的观点了吧，国人还要努力呀，书与论文区别在什么地方。呵呵，对，就是内容多。

批判完之后，来写写一些总结。

今天只讲EMS部分的设计。

EMS是什么，是抗扰度的设计，是抵御外界环境的能力。真实定义，大家不晓得的，就去翻翻书，查查资料。

EMS项目很多，有端口型的，有整机型的。什么叫端口型？整机型？没听说过。

那就对了，这是我创的，我没说，你们怎么会知道，呵呵（有点扯蛋）！！

端口型的，我是这么定义和理解的，你仔细看看标准，都是这个那个端口，施加什么什么。对了，有些干扰是

专门施加在端口上的（电源端口，信号端口），看看我们产品的工作情况如何，符合不符合所谓的 performance Criteria A,Criteria B,Criteria C,Criteria D.

整机型，按照我的思维方式，自然是对个整个产品做测试的啦。

下面按我的方法，来分分类。

4-2  ESD  静电放电   这个既是端口型，也是整机型，当放电点选择的是端口部分的时候，就可以理解为端口型的，当放电点选择是窗口呀，搭接处呀，就是整机型。

4-3 RS     射频电磁场  当然是整机型了。

4-4  EFT  瞬变脉冲群  好像全是施加在电源端口和信号端口上的，当然是端口型了。

4-5 SURGE  雷击（浪涌），这个不用问，跟EFT是一样的  ，端口型。

4-6  CS   射频传导，谁要是把他跟RS一样认为，拖出去暴打一顿，然后告诉他，是端口型的。

4-8  PFM  工频磁场，呀呀呀，没仔细研究过。。。呵呵，也是整机型的！

4-11 DIPS  电压跌落中断，这个要是不知道。爱因斯坦都会被你气醒， 端口型呀！

谁要是没有坚持看到这儿，同样，拖出去~~~~

俺总要先说说，先铺垫铺垫吧！

入正题！

1.  端口型的产品要想顶住这些EMS干扰，靠什么呀，不就是全靠你的端口的保护电路，滤波电路吗？

明白了吧，要是EMS没过，不用问，你的保护没到位，滤波不够呀。

常见的电源端口滤波电路顺序是这样的，防雷保护部分----滤波部分。

防雷部分，一般初级防护吸收的能量大，反应快，残压高。然后到次级的，吸收剩余的残压。常见的空气放电管放在前面，然后压敏电阻，也可以是TVS。如果是lighting设计，那就更复杂了，这里不多说，因为4-5最高也就4KV/8KV。

滤波部分，先是X1Y1---共模电感---（有需要的时候加差模电感）---X2 Y2----共模电感---（有需要的时候加差模电感）---X3Y3

X电容  ，  根据经验一般都是UF级的，太小了，吸收的东东太少了，因为是安规主要考量的，所以请选择耐压值高些的。

Y电容 ， 一般是NF级的，俺最大用到47NF，心惊胆颤呀。越小，成本越小，为什么，因为也是安规电容，有耐压值有要求，特别是贴片的，很难做那么高的耐压。1NF是经典值。

共模电感，我看过做过的典型值都是mH级的，太大了，估计要玩蛋了，至于为什么会玩蛋，此问题交由老徐（PWM同志）回答，你要是不知道他是谁，一样，拖出去。在小小家混，连老徐都不知道，该打。

回头想想，这些滤波电路对我们抗干扰有什么好处呀？你要是想到是因为干扰有共模差模之分，那我说，兄弟，恭喜你，你入门了。差模电感，X电容，差模防雷器件，就是对付差模成份的干扰。这对你的surge差模测试。共模电感，Y电容，共模防雷器件，就是为了对付共模成份的干扰，相干的测试就是EFT，surge的共模测试。

这里我们提到了SURGE ，EFT。好像没提到ESD，CS，DIPS。呵呵。

DIPS，为什么没提到，因为他都是考量你的电源瞬时断电，瞬时跌落，你的产品供电能达到什么等级。只要你的电容供电足够，一般没问题，以前在做家电的时候，经常碰到这样的问题，主IC的供电不够，CPU down机了，是设计不合理吗？ 不是，是cost down惹的祸。相信诸家兄弟的产品应该不会有这样的问题。

CS，有些特别，你说他是共模吧，他不像，说差模吧，也不像，但却是从电源端口，信号端口施加上的，苦闷呀~~~~仔细看标准，他是模拟发射机产生的信号，在端口上产生感应电流，感应电动势。从这一点上讲，他应该是共模成份的（回流路径太大）。这里不多说，因为，俺也不理解。不管它是什么成份的，从端口进来的，滤波做到位，应该差不多了（有些打马虎眼了，罪过）

信号端口的设计比较讲究一些，常见的就是TVS----（电容）---共模电感（隔离变压器）

细节不多说，原理同电源端口，主要关心的是你的信号速率跟电容密切相关，别加了些东东在上面，你的接收端检测不到信号了。

信号端口的防雷设计，滤波设计很有讲究，这里不费口舌。有空的时候请SKYHUA把端口设计的东东贴上来，供大家参考。

amo

2，整机型的，对于此类型的测试都比较复杂呀 

ESD，把他划在这里比较好，说端口吧，他也不是正宗的端口测试，大部分的contact测试都是打PGND，GND，PE，跟端口没什么关系。关于ESD的设计，论坛上有好多文章，大家可以去参考。 

总的原则，contact就是疏导，让不想要的东东导到地上去，是上策，如何导？所有的接地要良好（当然是讲放电点处的了），面面之间的搭接要良好，保证低阻抗回路，让ESD回到大地上去是最完美的。这些都是针对带金属框的产品，还带PE线的。 

若就是两PIN的，LN电源供电的，即使有铁壳，也没有PE。疏导的时候，就需要让你的GND与N连接良好，大地回不了，公网还是能回的，要是不能回，就说明你的ESD放电回路断了，你的枪头就无法放电了。你的产品电荷累积到一定量之后，他会找个最低阻抗放电的。这里就是疏，尽量让你的ESD能量回到N上吧，这里阻抗最低。 

同上，但没有金属壳，端口是金属的。怎么办，一样了啦，还是疏，在他影响你的信号之前，赶紧回到N上去吧。这时候GND要大一些，大家会看到防静电带，他的作用也差不多就是这个了。GND为什么要大，我走trace线行不行呀，要我说，当然不行，走得好，保证了低阻抗，走得不好，trace线就一个天线，ESD会耦合到其他线路，这可不是我们想要的。这一招在许多终端产品都很管用。唯一我担心的，就是他要是通过GND耦合到我的信号上，把产品搞挂了怎么办。呵呵，还有呢，端口设计里不是提到了TVS吗？ 我们把他换成varistor ，他对ESD一样有很好的作用.注意Varistor(压敏电阻）的容值不要过大。 

Air 我的原则就是挡，不让你打进去，管你是什么键盘，窗口，栅格，一律不让进。哈哈，拿我没办法了吧。什么原理，简单，空气放电需要一定的距离，才能击穿空气，形成放电回路。在电压一定的情况下，如何才能不放电，只有加大距离。挡就是直接的办法，你想放电是吧，我搞个麦拉片一挡，呵呵，进不来了吧。你要是麦拉没地放，好，把结构改一下，把你的缝隙处Z形台阶多做两个，让ESD通过两次Z形的路，距离又变大了，不够再加。 

RS， 最经典最难缠的整机型的设计，至今没有那个牛人，对他的防治有多一点的口水。没有，我没看过，看过的人，赶紧推荐一下。我以前在做家电产品及电力产品的时候没少被他折腾，但一出问题，几乎都要涉及到改板，头大呀！知道RS的原理，就知道为什么难缠了。你板内的任何一根有一端悬空的线，都是天线，都会把RS接收到你的板内，然后造成破坏，通常就是程序跑飞，死机。至于为什么，留给大家慢慢想。我想说的是，如果板内没有天线去接收（这个天线，不仅仅是上面提到的天线，还有环状的）RS是不起作用的。我的经验只集中在悬空的线上，如何做呢？就一招，破坏他，不让他成为天线，或者让这根线尽可能的短，这其中的原理，我这个外行人不多说，学微波的都知道。 

我们这么做为什么会有效果，呵呵，我们的频率范围只是从80M~1GHz呀，线短了，对这个频段不敏感了。常用的就是在一根要命的线上加个小电容，破坏一下天线。为什么要改板，没地放电容，当然要改板了。 

基于被他搞惨的经历，我对不用的线，又走老长的，强烈BS，也可能骂娘。RS，和RE是正反面的，这么长的线，又不终端掉，你想干嘛呀，你还让不让EMC人活了。呵呵~~~~你可能说，我要用呀，只是不常用而已，晕，那为什么不上拉或者下拉，做终端处理。 

最后一招，也就是打遍天下无敌手的“屏蔽”。原理留给别人来讲吧。 

打字打到现在，已经两个小时候了，累呀~~~~向经常码字的同胞们，同仁们致以最崇高的敬意！你们辛苦了。也提醒小小家的朋友们，做人要厚道，码字很辛苦的，不管是好是差，多看一些吧。不要CTRL   C 然后  CTRL  V。更不好，delete  ,EXIST。 

最后说一下PFM 工频磁场，这个用过的人不多，原理跟RS相像，不同的是人家是工频呀！！没那么恐怖~~~~嘿嘿~~~ 

至此EMS的描述已经完了！该收功了。累死了~~~~~~~~~~~~ 

ZZZZZZZ 

谁要看着看着，就这样了，当心一个字，拖出去。 

啊，不好意思，三个字~~累了，话都说不好了。 

AMO 于2006年12月31日 下午 13：30-----15：40

amo

年终巨献~~~
一口气写出来的，别字，错字，大家看看，俺统一改一下！

要拍砖的，拍砖~~~拍的越多越好~~

最后，这个贴子，经过大家的口水之后，就像口水鸡一样，可以收“精”了

sysop

AMO站长的年关力作!
偶拜读完毕，评价如下：
一个字——好！
两个字——很好！
三个字——非常好！
四个字——好的不行！
五个字——好的没话说！
六个字——好的一塌糊涂！
八个字——非常以及极其的好！

sysop

建议：
   EMC行业的兄弟，大家静下心来认真阅读一下，体会一下amo在写这些心得时的潜在思路，相信你会受益匪浅的。
   书中自有黄金屋，书中自有颜如玉! 领略别人的思路，提高自身的水平!

amo

继续等待口水中ing~~~~~~~~~~

sysop

口水，2006年，估计等不到多少了。
这会，兄弟们应该都在做卫生吧。
放假前一天，距离下班一个小时左右的时间，大部分公司应该都是安排员工做卫生，做好放假的准备工作吧。
BTW，偶要开始做卫生了。

chenchen

呵呵, 楼主写的通俗易懂啊, 让我这个不是搞技术的人看完以后,对EMC都产生了一个全新的认识! 06年结束了, 楼主用了这个帖子总结了这一年来为我们大家所做的一切, 而且是无偿的 !    我们很快就要迎接新年的到来, 让我们携手共进吧,  大家一起努力, 让生活变得更美好!

chenchen

回复7楼, 看来放假之前搞卫生已经成了很多公司的例行公事了, 呵呵, 我们的卫生刚做完!

mypcb

实在是难得的好贴子
支持原创
让大家都受益菲浅啊~~~~~~~~~~~