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頂級EMC思路,選型與方案大討論

發布時間:2009-09-15 來源:電子元件技術網


對于電子產品來說,有電的地方就存在電磁波,任何時候都避不開電磁兼容的問題。3G時代的來臨,伴隨著電子產品內部時鐘頻率的飛速提升和各功能模塊的高度集成。小小的空間內整合了RF,display,power,key board各種輸入輸出模塊。不同的數據傳輸與發射的頻率在系統內部通過電源和數據傳輸線相互的干擾。RF信號衰減嚴重,LCD顯示存在水紋,Key board按鍵反應慢,丟鍵;這些問題都和系統內部EMC脫不了干系。可以說EMC/EMI問題將是未來電子產品面臨的最大挑戰。

為幫助工程師解決在產品設計和應用中遇到的EMC/EMI問題,電子元件技術網舉辦了電磁兼容技術研討會,邀請到了EMC/EMI領域的專家講解技術的趨勢和運用的前沿。精彩內容吸引了成都地區廣大的設計工程師和科研人員參加,電子29所、電子10所、中科院電子研究所、長虹、九洲電器集團、航天062基地、電信五所……紛紛派遣技術人員參會。

研討會現場盛況空前,觀眾提前到場,全場140個座位爆滿之后,又在演講廳的走道中增加20多個座位。可是仍有的聽眾陸續進來,沒有位子只能拿著會刊站在后排仔細的傾聽講座。電容協會秘書長潘大男會后告訴我們說“很久沒有在成都見到工程師這么積極和耐心的聽研討會了,希望以后多舉辦這種高質量的研討會,我們將在各方面鼎力相助”,積極的評價是對電子元件技術網組織這次研討會的充分肯定。

從會議受歡迎的程度可見工程技術人員對EMC問題的重視和如何解決EMC問題的渴望。村田和太陽誘電是EMC/EMI技術的領先廠商,他們的先進的EMC處理經驗值得我們借鑒。為此電子元件技術網對村田與太陽誘電技術專家進行了專訪。深入討論了EMC/EMI的發展、容感器件的選擇、元件制造技術的發展趨勢;總結了《新技術、新工藝應對高強度電磁干擾》以及《EMC標準更改,工程師如何應對》等熱點問題。

總體而言,對于系統內部EMC干擾的解決方案有兩點:一是從信號的頻率來講,需要選擇在更高頻率上有更好濾波效果的元件;二是采用新的貼裝技術來改善傳輸的效果。兩種方案的側重點不同,前一個重點是在合適的地點加入合適的EMC元件;后一種方案則是EMC元件的新技術趨勢。

從EMC控制的整體效果上來講,不管是隔離,還是傳導入地;EMC控制的基本意義在于將系統內部的電磁輻射控制在一定的水平下,不會干擾到其他元器件的工作。在應對信號線和電源線中產生的串擾高頻噪音時,可以使用電感來濾除這些噪音;在信號線和電源線上和一定規格的電容進行組合,搭配為高低通的濾波器來使用。對于輻射較厲害的噪聲干擾可以在信號線上加入磁珠來隔離干擾,根據噪聲的頻率來選擇對應頻率、高阻抗的磁珠,以限制噪聲的輻射。

線路中容性器件的選擇有這樣一些方法,因為陶瓷電容的ESR值比較低,濾波效果比較好。在EMC線路中可以用小容量的陶瓷電容換大容量的鋁電解電容和鉭電容。一般的情況下,鋁電解換陶瓷是十分之一的比例,TAN電容是五分之一的容量比例來替換。太陽誘電在這方面有整套的軟件和解決方案,更詳細內容請看太陽誘電的專家帶來的《EMC對策的容感器件選擇方法》。

“貼裝技術”對大多數人來說比較新鮮,簡單的說就是把電容、磁珠等EMC元器件集成到IC內部,通過飛線進行連接,電容和磁珠都集成到一個芯片中,使用的時候只需要在外部加一些濾波電容就可以很好的工作。電容、磁珠集成IC只是一種方法,也可以通過把電容、磁珠這些產品埋到PCB板中去,在電源層和信號層之間放入等效的電容或磁珠。這樣可以縮短信號之間的通信距離,不需要其他的走線來連接,元器件可以直接連接信號層,這樣降噪的效果更加出色。

當然與之伴隨的還有元器件的小型化,現在主流的貼片元件封裝是0402,尺寸越小,相對來講所占的空間越小,相對可以修改的空間也越大。這些技術并不是改善材料本身,只是通過不同的工藝,將EMC元件重新集成化變成一種新的元件。類似的新元件與新技術都有哪些,具體請看村田精彩分析《最新的EMI解決方案和元器件技術》。

會議中精彩的元件選型與新工藝問題引起了與會者的廣泛思考。在聽眾與演講廠商互動中,工程師們對EMC元器件的制造工藝、選用特點等熱點問題提問。專家們對這些問題都給予了詳細的解答。互動中的問答可以說凝聚了EMC技術應用的精華,《電磁兼容研討會精彩問答》將互動精華再現,問題總結如下:

1.低溫共燒陶瓷技術的可靠性?

2.濾波器的頻率怎么去覆蓋?

3.PCB夾層如何添加元件,該怎么設計PCB?

4.DC-DC電路中,噪聲如何消除?

5.電路設計初始階段,噪聲頻率如何設置?
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