EMC的經(jīng)典問(wèn)題解答（二）

在上一篇文章“EMC的經(jīng)典問(wèn)題解答（一）”中，我們介紹了30個(gè)關(guān)于EMC的經(jīng)典問(wèn)題。本文中，我們將介紹其余28個(gè)經(jīng)典問(wèn)題的內(nèi)容。

31、用在外拖電纜上的信號(hào)線濾波器額定工作電壓為什么最好大于200V（即使一般電纜中傳送的信號(hào)電壓僅幾V或十幾V）？

答：因?yàn)橥馔想娎|上會(huì)受到幅度很高的浪涌或靜電放電等瞬間高壓干擾的沖擊，濾波電容的耐壓要能夠承受這些高壓的沖擊。

32、什么是共模扼流圈？怎樣繞制？

答：僅對(duì)共模電流有電感作用的扼流圈稱(chēng)為共模扼流圈。共模扼流圈的繞法是使兩根導(dǎo)線上的差模電流在磁芯中產(chǎn)生的磁力線方向相反，從而能夠相互抵消。當(dāng)電壓較高時(shí)，去線和回線要分開(kāi)繞，以保證足夠的絕緣電壓；當(dāng)電壓較低時(shí)，可以雙線并繞。

33、當(dāng)設(shè)備電磁輻射超標(biāo)時(shí)，我們往往會(huì)在電纜上套一個(gè)鐵氧體磁環(huán)。如果一臺(tái)設(shè)備的電磁輻射超標(biāo)，我們?cè)谠O(shè)備的一根電纜上套上一個(gè)鐵氧體磁環(huán)后，發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有什么改善，這說(shuō)明什么問(wèn)題？應(yīng)當(dāng)怎樣處理？

答：有兩種可能，一種是原來(lái)的共模回路阻抗較高，共模扼流圈加入后所增加的阻抗與原來(lái)的回路阻抗相比很小，因此扼流圈的作用實(shí)際很小。另一種可能性是系統(tǒng)中還有其它輻射源，當(dāng)使用分貝表示這根電纜的輻射減小量時(shí)其數(shù)值很小。如果屬于前一種情況，可以在電纜端口上使用旁路電容，減小共?；芈纷杩?；如果屬于第二種原因，則需要檢查其它輻射源。

34、當(dāng)穿過(guò)面板的導(dǎo)線很多時(shí)，往往要使用濾波連接器或?yàn)V波陣列板。在安裝濾波連接器或?yàn)V波陣列板時(shí)要注意哪些問(wèn)題？

答：要在濾波連接器或?yàn)V波陣列板與機(jī)箱面板之間安裝電磁密封襯墊，或用導(dǎo)電膠帶將縫隙粘起來(lái)，防止縫隙處發(fā)生電磁泄漏。

35、在進(jìn)行電磁干擾問(wèn)題分析時(shí)，往往用什么定義來(lái)描述地線？

答：將地線定義為信號(hào)的回流線。

36、導(dǎo)致地線干擾問(wèn)題的根本原因是什么？

答：地線的阻抗是導(dǎo)致地線問(wèn)題的根本原因，由于地線阻抗的存在，當(dāng)?shù)鼐€上流過(guò)電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電壓，形成電位差，而我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，是假設(shè)地線上各點(diǎn)電位是相同的，地線電位是整個(gè)系統(tǒng)工作的參考電位，因而實(shí)際地線電位與假設(shè)條件的不同導(dǎo)致了各種各樣的地線問(wèn)題。

37、為什么在有些進(jìn)口樣機(jī)中看到有些地線通過(guò)電容或電感接地？

答：為了使地線系統(tǒng)對(duì)于不同頻率的信號(hào)呈現(xiàn)不同的地線結(jié)構(gòu)。

38、列出盡可能多的降低地線射頻阻抗的方法。

答：盡量使用表面積大的導(dǎo)體，以減小高頻電流的電阻；盡量使導(dǎo)體短些，以減小電阻和電感；在導(dǎo)體表面鍍銀，減小表面電阻；多根導(dǎo)體并聯(lián)，減小電感。

39、什么是搭接？舉出幾種搭接的方法。

答：金屬構(gòu)件之間的低阻抗（射頻）連接稱(chēng)為搭接，搭接的方式有焊接、鉚接、螺釘連接和電磁密封襯墊連接等。

40、怎樣防止搭接點(diǎn)出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象？

答：選擇電化學(xué)電位接近的金屬或?qū)佑|的局部進(jìn)行環(huán)境密封以隔絕電解液。

41、電路或線路板的電磁兼容性設(shè)計(jì)中要特別注意關(guān)鍵信號(hào)的處理，這里的關(guān)鍵信號(hào)指那些信號(hào)？

答：從電磁發(fā)射的角度考慮，關(guān)鍵信號(hào)線指周期性信號(hào)，如本振信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和地址低位信號(hào)等；從敏感度的角度考慮，關(guān)鍵信號(hào)指對(duì)外界電磁干擾很敏感的信號(hào)，如低電平模擬信號(hào)。

42、為什么數(shù)字電路的地線和電源線上經(jīng)常會(huì)有很大的噪聲電壓？怎樣減小這些噪聲電壓？

答：數(shù)字電路工作時(shí)會(huì)瞬間吸取很大的電流，這些瞬變電流流過(guò)電源線和地線時(shí)，由于電源線和地線電感的存在，會(huì)產(chǎn)生較大的反沖電壓，這就是觀察到的噪聲電壓。要減小這些噪聲電壓，一種方法一是減小電源線和地線的電感，如使用網(wǎng)格地、地線面、電源線面等，另一種方法是在電源線上使用適當(dāng)?shù)慕怦铍娙荩▋?chǔ)能電容）。

43、在實(shí)踐中，常見(jiàn)到將多股導(dǎo)線絞起來(lái)作為高頻導(dǎo)體，據(jù)說(shuō)這樣可以減小導(dǎo)線的射頻阻抗，這是為什么？

答：這樣可以增加導(dǎo)線表面積，從而減小高頻電阻。

44、為什么自動(dòng)布線軟件完成的線路板往往輻射較強(qiáng)？

答：自動(dòng)布線軟件一般不能夠保證周期性信號(hào)具有較小的回路面積，因此會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射。

45、減小線路板電磁輻射的主要措施是什么？

答：使容易產(chǎn)生輻射的信號(hào)（周期性信號(hào)）具有最小的回路面積。如果線路板上有外拖電纜，需要使輻射較強(qiáng)的電路遠(yuǎn)離輸入/輸出電路，并且在輸入輸出電路的位置設(shè)置“干凈地”以減小電纜上的共模電壓。

46、怎樣從選器件的選擇上減小電磁輻射？

答：選擇功耗低、上升/下降沿盡量緩、集成度盡量高的芯片。

47、在使用多層板布線時(shí)，為了避免數(shù)字電路地線與模擬電路地線相互干擾，可以用兩層地線面分別做數(shù)字地和模擬地嗎？為什么？

答：不可以。兩層地線之間的寄生電容較大，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的串?dāng)_。

48、為什么在進(jìn)行線路板布局時(shí)，要使高頻電路盡量遠(yuǎn)離I/O電纜接口？

答：防止高頻信號(hào)耦合到電纜上，形成共模電壓（電流），產(chǎn)生較強(qiáng)的共模輻射。

49、在數(shù)字電路的線路板上安裝電源解耦電容時(shí)要注意哪些問(wèn)題？

答：解耦電容與芯片電源引腳和地線引腳形成的回路面積要盡量小。

50、兩個(gè)屏蔽機(jī)箱之間的互聯(lián)電纜是輻射的主要原因，為了減小電纜的輻射，往往使用屏蔽電纜。屏蔽電纜必須滿(mǎn)足哪些條件才能有效地抑制其電磁輻射？

答：電纜的屏蔽層與屏蔽機(jī)箱之間360°搭接，使其滿(mǎn)足啞鈴模型的要求。

51、鐵氧體磁環(huán)是抑制電纜共模輻射的有效器件，在使用時(shí)要注意哪些問(wèn)題？

答：首先要選擇抑制電磁干擾用的鐵氧體材料；其次，磁環(huán)的內(nèi)徑要盡量小，緊緊包住電纜，鐵氧體磁環(huán)的外徑和長(zhǎng)度要盡量大（在滿(mǎn)足空間要求的條件下）。將電纜在磁環(huán)上繞多匝，可以提高低頻的效果，但高頻的效果會(huì)變差。鐵氧體磁環(huán)的安裝位置要靠近電纜的兩端。

52、使用雙絞線提高對(duì)磁場(chǎng)的抗擾度時(shí)，要注意哪些問(wèn)題？

答：雙絞線兩端所連接的電路不能同時(shí)接地。需要為信號(hào)回流提供第二條路徑，最好是平衡電路。

53、如果電感性負(fù)載的通斷是由機(jī)械開(kāi)關(guān)控制的，那么當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)時(shí)，會(huì)在開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)上產(chǎn)生電弧放電和電磁干擾。這種干擾是開(kāi)關(guān)閉合時(shí)嚴(yán)重，還是斷開(kāi)時(shí)嚴(yán)重？

答：斷開(kāi)時(shí)嚴(yán)重。

54、瞬態(tài)干擾抑制器件為什么不能代替濾波器來(lái)防止電路工作異常？

答：瞬態(tài)干擾抑制器件只是將幅度很高的脈沖電壓頂部削去，殘留的仍是一個(gè)脈沖干擾電壓，只是幅度低些，其中包含了大量的高頻成分，會(huì)對(duì)電路造成影響，因此不能代替濾波器來(lái)防止電路工作異常。

55、安裝瞬態(tài)抑制器件時(shí)，要注意哪些問(wèn)題？

答：保證流過(guò)瞬態(tài)抑制器件的電流路徑具有最小的阻抗，因此這個(gè)路徑上的導(dǎo)線要盡量短。旁路電容的安裝原則同樣適合于瞬態(tài)抑制器件的安裝。

56、描述靜電放電對(duì)電路造成影響的機(jī)理。

答：雙絞靜電放電對(duì)電路造成的影響有兩個(gè)機(jī)理，一個(gè)是靜電放電電流直接流進(jìn)電路，影響電路正常工作，乃至損壞電路硬件；另一個(gè)是靜電放電路徑附近產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁場(chǎng)，對(duì)電路造成影響。

57、為什么當(dāng)機(jī)箱不是連續(xù)導(dǎo)電時(shí)，在做靜電放電試驗(yàn)時(shí)往往會(huì)出問(wèn)題？

答：當(dāng)機(jī)箱上有導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn)時(shí)，會(huì)迫使電流尋找另外的泄放路徑，這條路徑也可能是電路本身，從而使靜電放電電流流進(jìn)電路，產(chǎn)生不良影響；另外，當(dāng)靜電放電電流流過(guò)導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn)時(shí)，會(huì)在該點(diǎn)上產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射，對(duì)電路的正常工作產(chǎn)生影響。

58、為什么一個(gè)設(shè)備如果抗射頻干擾能力強(qiáng)，一般抗靜電放電能力也強(qiáng)？

答：因?yàn)殪o電放電產(chǎn)生的也是一種高頻電磁場(chǎng)。