電磁兼容三種抑制方法

電磁兼容性（EMC）是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。

EMC包括EMI（電磁干擾）及EMS（電磁耐受性）兩部分，所謂EMI電磁干擾，乃為機器本身在執行應有功能的過程中所產生不利于其它系統的電磁噪聲；而EMS乃指機器在執行應有功能的過程中不受周圍電磁環境影響的能力。

目前許多國家都發布了自己的電磁兼容標準。EMC極其考驗一個設計人員的經驗與能力，如何去抑制電磁兼容問題呢？通過查找資料，我主要去了解了以下的三種與我們目前較為相關的抑制方法。

（1）接地

在電賽時,我們經常討論的問題之一就是接地及接地方法了。盡管這個術語使用得如此自然,接地方法討論了那么多情況，但是許多人不曾認真考慮其具體含義了,結果面對許多接地不當帶來的問題不知所措。

接地的種類可分為安全接地和信號接地。安全接地又可分為設備安全接地、接零保護和防雷接地，信號接地又可分為單點接地、多點接地、混合接地和懸浮接地。

接地通常指這個電位參考點取大地，在實際系統中?,?常常用一個低阻抗的導體作為大地?,?如機殼。接地的作用主要是防止人身遭受電擊、設備和線路遭受損壞、預防火災和防止雷擊、防止靜電損害和保障電力系統正常運行。

（2）濾波

濾波技術的基本用途是選擇信號和抑制干擾，為實現這兩大功能而設計的網絡都稱為濾波器。通常按功用可把濾波器分為信號選擇濾波器和電磁干擾(EMI)濾波器兩大類。?

信號選擇濾波器是以有效去除不需要的信號分量，同時是對被選擇信號的幅度相位影響最小的濾波器。?

電磁干擾濾波器是以能夠有效抑制電磁干擾為目標的濾波器。電磁干擾濾波器常常又分為信號線EMI濾波器、電源EMI濾波器、印刷電路板EMI濾波器、反射EMI濾波器、隔離EMI濾波器等幾類。?

線路板上的導線是最有效的接收和輻射天線，由于導線的存在，往往會使線路板上產生過強的電磁輻射。同時，這些導線又能接受外部的電磁干擾，使電路對干擾很敏感。在導線上使用信號濾波器是一個解決高頻電磁干擾輻射和接收很有效的方法。脈沖信號的高頻成分很豐富，這些高頻成分可以借助導線輻射，使線路板的輻射超標。信號濾波器的使用可使脈沖信號的高頻成分大大減少，由于高頻信號的輻射效率較高，這個高頻成分的減少，線路板的輻射將大大改善。?

電源線是電磁干擾傳入設備和傳出設備主要途徑。通過電源線，電網上的干擾可以傳入設備，干擾設備的正常工作。同樣，設備的干擾也可以通過電源線傳到電網上，對網上其它設備造成干擾。為了防止這兩種情況的發生，必須在設備的電源入口處安裝一個低通濾波器，這個濾波器只容許設備的工作頻率(50Hz,60Hz,400Hz)通過，而對較高頻率的干擾有很大的損耗，由于這個濾波器專門用于設備電源線上，所以稱為電源線濾波器。?

電源線上的干擾電路以兩種形式出現。一種是在火線零線回路中，其干擾被稱為差模干擾。另一種是在和火線、零線與地線和大地的回路中，稱為共模干擾。通常200Hz以下時，差模干擾成分占主要部分。1MHz以上時，共模干擾成分占主要成分。電源濾波器對差模干擾和共模干擾都有抑制作用，但由于電路結構不同，對差模干擾和共模干擾的抑制效果不一樣。所以濾波器的技術指標中有差模插入損耗和共模插入損耗之分。

正如我們做的線性直流開關穩壓電源，在整流后都會有大小電容濾波，而在輸出處也接有耦合電容。

(3)電磁屏蔽

電磁屏蔽就是以金屬隔離的原理來控制電磁干擾由一個區域向另一區域感應和輻射傳播的方法。?

屏蔽一般分為兩種類型：一類是靜電屏蔽，主要用于防治靜電場和恒定磁場的影響，另一類是電磁屏蔽，主要用于防止交變電場、交變磁場以及交變電磁場的影響。?

靜電屏蔽應具有兩個基本要點，即完善的屏蔽體和良好的接地。電磁屏蔽不但要求有良好的接地，而且要求屏蔽體具有良好的導電連續性，對屏蔽體的導電性要求要比靜電屏蔽高得多。因而為了滿足電磁兼容性要求，常常用高導電性的材料作為屏蔽材料，如銅板、銅箔、鋁板、鋁箔、鋼板或金屬鍍層、導電涂層。?

在實際的屏蔽中，電磁屏蔽效能更大程度上依賴于機箱的結構，即導電的連續性。機箱上的接縫、開口等都是電磁波的泄漏源。穿過機箱的電纜也是造成屏蔽效能下降的主要原因。解決機箱縫隙電磁泄漏的方式是在縫隙處用電磁密封襯墊。電磁密封襯墊是一種導電的彈性材料，它能夠保持縫隙處的導電連續性。常見的電磁密封襯墊有導電橡膠、雙重導電橡膠、金屬編織網套、螺旋管襯墊、定向金屬導電橡膠等。機箱上開口的電磁泄漏與開口的形狀、輻射源的特性和輻射源到開口處的距離有關。通過適當的設計開口尺寸和輻射源到開口的距離能夠改善屏蔽效能的要求。?

對于計算機顯示屏等，即要滿足視覺需要，又要滿足防電磁泄漏要求。通常在顯示屏前加裝高性能屏蔽視窗。屏蔽機箱上絕不允許有導線直接穿過。當導線必須穿過機箱時，一定要使用適當的濾波器，或對導線進行適當的屏蔽。

而在我們電賽的模擬方面的題目中，經常用到一種屏蔽線。屏蔽線是使用金屬網狀編織層把信號線包裹起來的傳輸線。編織層一般是紅銅或者鍍錫銅。屏蔽線的作用是將電磁場噪聲源與敏感設備隔離，切斷噪聲源的傳播路徑。

還有我們上網買的芯片或者單片機，送過來時都有一個靜電屏蔽袋子裝著，老師也跟我們強調不要隨便觸摸芯片。這些措施都是為了避免靜電對芯片的破壞。

在我們設計PCB板時，也要注意電磁兼容的問題。我們應從現在開始，培養自己在設計階段就充分考慮EMC問題的抑制手段等問題，以后才能避免出現過多錯誤而后悔莫及。