电子产品设计的EMC原则
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By Engaged Expert
Steve HayesSteve Hayes在产品认证im体育平台app下载拥有超过30年的经验,并在众多国家和国际标准委员会任职.
从研发到最终认证, 电磁兼容(EMC)原则应成为电子产品设计的重点. 除了确保 product safety and 无线共存, 在早期阶段考虑EMC原则有助于为遵从性铺平道路,并减少与重新设计相关的成本和时间.
EMC原则变得简单
电磁兼容(EMC)通常被描述为“黑艺术”,但打开它的关键是了解其基本原理. 一旦了解了这些EMC原则,EMC就会突然变得简单得多. 理解是很重要的 EMI和EMC的区别.
EMC电磁干扰基础
在设计产品时(无论是物理产品还是系统),重要的是要询问需要考虑什么以确保实现EMC. To do this, 有必要回过头来考虑EMC干扰是如何产生的.
用最简单的术语来说,干涉是由能量从一种状态转移到另一种状态引起的. 就像轻敲电灯开关一样,我们期望这种能量的转移是瞬间的.
EMC法规,来自 commercial to medical to military, 基本上都在问如何在能量传递过程中阻止电压过调或过调,从而使产品能够在不受干扰的情况下工作.
EMC原则—提出正确的问题
必须确定的是这种干扰的可能性. 不管产生多少电磁噪声, 必须记住,必须有人或有东西接收到这种噪音,才会发生干扰. 必须提出的关键问题是:
- 这个产品会用在哪里?
- 它会干扰什么/谁?
- 能量如何从产品传递到“受害者”
- 能量要么沿着电缆传播,要么通过空气传播, 两种机制, therefore, 是辐射和传导. 使用的标准是基于辐射和传导测试.
EMC coupling
有一些机制需要注意,例如电容耦合和感应. 这些更不寻常, 尽管随着新技术的出现,感应的重要性预计会增加, 例如电动汽车和电器的无线充电, 不断涌现并被更广泛地采用, 它们造成的潜在干扰是有限的.
“凭借我们的经验,成千上万的产品成功通过了最终的合规和认证, 我们已经确定了EMC在产品设计上的三个最基本的im体育APP:滤波, shielding, 和接地/接地.”
Steve Hayes
互联技术技术总监
产品设计人员在EMC中需要考虑的三个问题
考虑三个关键因素.
是否是一种产品, a system, 或者印刷电路板, 基本的EMC原则保持不变. 在考虑产品的设计如何能保证更大的电磁兼容性时, 有三个关键因素需要考虑:
- Shielding
- Grounding/Earthing
- Filtering
EMC shielding
根据产品的功能,一些设备会产生不必要的电子噪音. 最好的方法是防止这种噪音传播到其他, 更有效的散热器(如电缆)是创建一个遏制策略.
筛选罐(仅在每个角落焊接固定)可能不够,沿着褶皱的整个长度进行焊接对于确保金属与金属接触至关重要, 所以槽天线不是无意中产生的.
如果使用屏蔽,那么确保完整的法拉第笼是很重要的. Holes for cabling, monitors, 通风会影响防护罩的完整性, 因此,EMC蜂窝网和屏蔽电缆或金属对金属接触将有助于屏蔽外壳的360度终端. 较厚的屏蔽材料将通过反射和/或吸收更好地衰减.
EMC接地/接地技术
接地是对“电位差”的处理.’
Grounding example: 发生静电放电(ESD)时, 电压暴露在一个产品只是试图找到最快的路线到地面. 如果线缆发生了静电事件, 同样的电缆直接连接到PCB上, 能量将沿着电缆传播,并导致PCB上的地平面跳升至ESD电平的电位, 可能造成损坏或故障的. 如果相同的电缆被终止在板上,在那里地球/地面连接到主入口点, 这个问题将得到解决.
接地/接地可以通过各种方法实现,包括:
- Flexible wires
- Flexible braid
- Metal plating
灵活的接地带可以更有用,但这是以效率为代价的.
EMC滤波器和滤波
滤波器通常是抑制射频噪声的无源元件,可用于pcb内部或电缆外部. The amount of electrical noise a product emits is not important; it needs to be connected to an antenna (i.e. 电缆、PCB轨道等.),使其辐射或接收并引起问题. Consequently, all signal lines, 尤其是那些与外界有联系的人, 应该给予特定的治疗吗. 这意味着在源点(发射)或进入点(易感性)进行过滤。.
过滤的方法有很多种,包括:
- 电容器或电感元件
- 从信号到地有少量电容
- 铁氧体珠在整个信号/电缆束上起电感作用
过滤器可以是一个简单的改造安装,但如果需要添加到重要的生产运行中,可能会很昂贵. 不同的材料在频率方面有不同的特性, 制造商的文献可以帮助您选择频率范围内最有效的材料. 在产品和预测试阶段的设计改进可以减少对过滤器的依赖.
“通过在设计阶段进行测试, 在遵从性测试中发现的大多数潜在问题和失败都可以得到缓解.”
Steve Hayes
互联技术技术总监
高性价比的电子原型设计
尽早确定原型设计
最具成本效益的产品开发方法总是在开发周期的早期对原型设计进行鉴定.
一个关键的目标应该是在第一次测试中取得成功, approvals, 认证阶段. 如果一款产品必须重新设计,成本可能会高得令人望而却步, 导致延迟上市和消费者信心的丧失.
考虑一下你的产品要出口到哪些国家
虽然许多国家采用了几乎相同的法规 CE marking, 一旦产品要出口, 更有可能的是,强制性的第三方测试也将被要求获得 全球市场准入.
在设计过程中尽早考虑产品可能出口到哪里是至关重要的, 必要时听取建议. 稍后修改产品以满足不可预见的出口需求可能是一项昂贵且耗时的工作, 一个常见的错误.
二十多年来,CE标志一直是法律要求, 然而,每年仍有成千上万的产品失败 不正确的CE标志.
我们的EMC专家随时为您提供帮助
测试机构,如Element,被要求提供指导和建议 EMC compliance,无论是在设计过程的开始还是结束. 通过及早提出建议,我们可以防止以后出现问题, 这是一种更安全、更具成本效益的选择.
有关我们的更多信息 EMI / EMC测试服务, please 今天就im体育APP的专家.
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