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技術(shù)論壇

產(chǎn)品EMC性能密碼解讀

來(lái)源: 時(shí)間:2022-04-14 09:23:27 瀏覽次數:

  當識別某個(gè)特定人物的時(shí)候,如果僅用身高、體重等參數是無(wú)法確定具體的人物的,后來(lái)科學(xué)家發(fā)現DNA、指紋就能代表某個(gè)具體的人物,只要鎖定這些簡(jiǎn)單的信息,就可以鎖定某個(gè)具體的人物。筆者把這種事物的特性,叫“密碼”。簡(jiǎn)單的說(shuō),密碼可以理解為一種用來(lái)簡(jiǎn)單的表征某種事物的代號。

那么特定產(chǎn)品的EMC性能能否用一個(gè)簡(jiǎn)單的信息來(lái)表達呢?

答案是肯定的,EMC風(fēng)險評估技術(shù)就可以解開(kāi)這個(gè)用來(lái)表征產(chǎn)品EMC性能的“密碼”。


熟悉的數學(xué)公式

這是一個(gè)大家熟悉的函數公式,如果用R是一個(gè)能代表產(chǎn)品EMC性能的值的話(huà),那么這個(gè)值應該是很多有著(zhù)相互關(guān)聯(lián)的參數X1、X2…..Xn決定。如果把X1…Xn代表產(chǎn)品EMC性能要素的話(huà),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(zhù)該產(chǎn)品的EMC性能。


產(chǎn)品EMC性能的密碼分布在哪里?

這些決定產(chǎn)品EMC性能的X分布在兩個(gè)地方:一是產(chǎn)品的機械架構、二是產(chǎn)品中的電路板。電路板按設計的過(guò)程又可以分為原理圖部分和PCB布局布線(xiàn)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(chǎn)品的原理,在相同等級干擾注入的時(shí)候,判斷產(chǎn)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(lèi)EMC問(wèn)題中分別是 :

    1. 產(chǎn)品電路板中流過(guò)的共模電流--------抗干擾分析;

    2. 產(chǎn)品中等效發(fā)射天線(xiàn)或LISN中的電流---------EMI分析;

?  不同的機械構架設計將產(chǎn)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(lái),就是機械架構EMC性能的要素,這些要素作為一個(gè)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(fēng)險評估理想模型;

   研究發(fā)現,產(chǎn)品機械架構EMC性能的要素體現在如下九個(gè)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(shí));- X4

E:不同PCB板之間的工作地的互連;- X5

F:  產(chǎn)品內部PCB互連信號端口的處理 ;- X6

G: 殼體中各個(gè)金屬部件之間的搭接方式;- X7

H: 進(jìn)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(chǎn)品金屬殼體之間所組成的回路面積;- X8

I:殼體接地線(xiàn);- 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(jìn)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(lèi)區域(其中地平面是一類(lèi)),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(lèi)在原理圖上的處理方式和地之間的處理方式即為4個(gè)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(dòng)的規律及對電路形成干擾的原理基礎上進(jìn)行的。只有PCB實(shí)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(xiàn)的EMC要素,具體如下:

a. 

不同類(lèi)型的信號線(xiàn)之間無(wú)非期望的串擾發(fā)生-碼X14~17;

b. 

c. 

地平面阻抗最小化- 碼 X18;

d. 

e. 

防止印制線(xiàn)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(gè)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(chǎn)品EMC性能密碼如何表達

1、以上獲得的決定產(chǎn)品EMC性能的19個(gè)要素如果在設計時(shí)能按完美方案實(shí)現,就會(huì )形成一個(gè)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(shí)的產(chǎn)品與這個(gè)基準模型進(jìn)行對比,找出其間的差別,并確定差別的度。這個(gè)度就是我們找出的現實(shí)產(chǎn)品的EMC性能密碼;

3、 綜合差別,即為風(fēng)險等級,過(guò)程就是風(fēng)險評估;



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