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减少传导EMI的方法比我们想象的要多

来源: 21ic
2021-11-25
类别:基础知识
eye 9
文章创建人 拍明

原标题:减少传导EMI的方法比我们想象的要多

减少传导EMI(电磁干扰)的方法确实比我们通常想象的要多,这些方法涵盖了电路设计、布局、材料选择以及外部设备的使用等多个方面。以下是一些主要的方法:

一、电路设计方面

  1. 减少回路面积

    • 传导干扰主要分为差模干扰(DI)和共模干扰(CI)。回路电流产生传导干扰,当某个回路中有电流流过时,会在其他回路中产生感应电动势,从而产生干扰。因此,尽量减少每个回路的有效面积是减少干扰的有效方法。

  2. 屏蔽技术

    • 使用屏蔽层来减少电磁波的辐射和传导。例如,在变频器驱动的电梯电动机电缆中使用屏蔽电缆,并确保屏蔽层可靠接地。此外,对变压器进行磁屏蔽,以减少其漏感产生的电磁干扰。

  3. 滤波技术

    • 在电源输入电路中增加EMC滤波器,并适当调整滤波器的参数,以滤除高频噪声和干扰信号。对于噪声敏感的环境,还可以使用低通滤波器(FIR)来进一步减小来自变频器传导中的辐射干扰。

  4. 双线传输和阻抗匹配

    • 对于干扰严重或容易被干扰的电路,尽量采用双线传输信号,而不是利用公共地来传输信号。同时,当导线的长度等于或大于四分之一波长时,需要考虑阻抗匹配,以避免不匹配的传输线产生驻波并增强辐射干扰。

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二、布局和布线方面

  1. 合理布局

    • 在PCB设计中,将模拟电路和数字电路分开布局,以减少它们之间的相互干扰。模拟电路的安培数较高,应远离高速走线或开关信号。

  2. 优化布线

    • 信号返回地面的时长应尽可能短,以减少辐射能量。同时,避免走线、过孔及其他元器件形成90°角,因为直角会产生辐射并增加特性阻抗的变化,导致反射和EMI。

  3. 使用去耦电容

    • 在PCB设计中,使用多个去耦电容来降低EMI。电容值小的电容器应尽可能靠近设备,以减少对走线产生电感影响。

三、材料选择方面

  1. 选择合适的材料

    • 对于需要屏蔽的场合,选择具有良好导电性和磁屏蔽性能的材料。例如,铜箔可以用于磁屏蔽,因为它在交变漏磁通穿过时会产生涡流,从而抵消部分漏磁通。

四、外部设备的使用

  1. 接地和连接

    • 确保所有设备接地良好,特别是对于连接到变频器的电子控制设备,应使用短而粗的导线进行共地连接。同时,避免电机电缆与其他电缆长距离平行走线,以减少电磁干扰。

  2. 使用电抗器

    • 在电源和变频器功率输入端之间串接进线电抗器,以降低由变频器产生的谐波,并增加电源阻抗。这有助于吸收附近设备投入工作时产生的浪涌电压和主电源的尖峰电压。

综上所述,减少传导EMI的方法涉及多个方面,包括电路设计、布局、布线、材料选择以及外部设备的使用等。在实际应用中,需要根据具体情况灵活选择和应用这些方法,以达到最佳的电磁兼容效果。


责任编辑:David

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