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电子电路设计需要尽量减少电磁干扰

2023-04-20 14:35:26 来源:深圳市连接器行业协会 李亦平编译 点击:8362

在设计用于复杂医疗、航空航天和其它多种技术运行环境的电子系统时,首先减轻电磁干扰的影响。

概念图

管理电磁干扰(EMI)在复杂环境中至关重要,因为多种不同类型的电子设备串联运行,如医疗、航空航天、军事等,电磁干扰会对设备的功能产生负面影响。系统设计必须能够保护设备不受电磁干扰的影响。然而,如果遵循正确的设计,实现电磁兼容性(EMC)并不难。

首先需要理解电气工程EMI的基本原理,在电路中,电子总是可以通过任何可用路径返回。

防止意外天线效应

接线、PCB和通孔组件上的金属引线,可以发射或接收EMI。任何连接到电源上的两块金属都可以作为天线。在金属外壳中的电子电路可以防止外部电磁干扰,这至关重要,但要防止金属外壳本身成为天线。外壳必须接地,或者通过PCB接地,包括外壳结构中的金属柱和PCB接地连接。然后,通过将PCB来连接外壳,虽然这将防止电磁干扰,但成本可能很高。

使用表面安装弹簧触点

一种更经济的方法是使用弹簧触点。这些表面安装组件可以放置在PCB边缘,这提供了有效的接地方式,也没有昂贵的修改组装过程。

弹簧接触变体

Harwin 提供了超过30种不同的弹簧接触变体

一旦电子系统可以屏蔽外部电磁干扰,设计者需要根据这个性能设计板端。在这里,系统中的各个组件或设备之间存在相互干扰的风险。模拟/混合信号、射频和数字设备在紧密结合在一起时会引起噪声耦合。具有电容或电感特性的组件产生的电磁干扰会影响邻近器件的信号。

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带弹簧触点的板

噪声耦合既可以通过PCB传输,也可以通过空气辐射。辐射噪声耦合可以通过在电路的某些设备或区域上放置金属盖(称为屏蔽罐)来解决。有通孔末端的罐很容易定制。一旦可以找到这种金属罐,PCB必须设计有相应的安装孔,然后接地。

使用贯穿板屏蔽可能会增加装配过程的复杂性。如果安装在PCB上,那么焊接屏蔽罐需要一个单独的工艺,使用波峰焊或手工焊接。这种额外的操作增加了成本,也可能产生更多的电磁干扰。与这些通孔罐相关的终端引脚也可以作为天线。

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表面安装夹解决方案

表面安装夹可以用于保持金属罐。由于没有终端引脚,这种解决方案可以防止额外的天线。曲面安装夹不会为组件添加额外的操作,因为它们支持自动拾取放置操作。

安装夹有不同的大小和风格,可根据应用选择保留力的等级。如果需要定期拆卸金属进入内部的电路,则最好选择保持力较低的夹子。对于可能暴露在涉及重冲击和振动力的更极端条件下的系统,建议使用更高的等级。

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