簡單的EMC小課堂（táng）

一、什麽是EMC？EMC即電磁兼（jiān）容，一（yī）個電子係統如果能與其他電子係統相兼容工作（zuò），既不產生幹擾也不對外（wài）界幹擾敏感的話，就稱該（gāi）電子（zǐ）係統與其（qí）環境電磁兼容。以下是消費類電子（zǐ）電（diàn）磁（cí）輻射測試簡單示意圖：

EMC電磁（cí）能量由輻射源產生後，通過電磁場的方式進行耦合傳輸，最後被接收器（qì）接收，這三方麵構成了EMC問題的基（jī）本框架，無（wú）論是進（jìn）行電子產品的EMC設計還是對已有（yǒu）產品（pǐn）進行EMC整改，都是圍繞這三個方麵（miàn）進行，與此對應的防止幹擾的途徑有三種：

（１）抑（yì）製源的發射；

（２）盡（jìn）可能使耦合路（lù）徑無效（xiào）；

（３）使接收器對發射不（bú）敏感。

２.１抑製源的發射

電磁輻射的源頭是電路中產生變化的電信（xìn）號，如變化（huà）的電壓或電流，在數字係統中這種電信號（hào）很常見，比如時鍾信號，數據以及DCDC開（kāi）關電源等，這（zhè）些信號並不是理想的方波信號，波形可能是如下圖這種：

由傅裏葉變換可知，任何時域信號都能進行頻域轉換，其中數字脈（mò）衝信號在時域的（de）快速上升／下降時間是該信（xìn）號在頻（pín）域中高（gāo）頻譜分量的主要源頭（tóu），由E＝ｋAＩｆ＾２／D可知頻率ｆ越高，其輻射能力越強，而數字（zì）設備由於（yú）脈衝和電壓具有（yǒu）很（hěn）豐富的高頻諧波（bō），因此（cǐ）會（huì）產生很（hěn）強的（de）輻射。

那麽我們說要抑製源的發射該怎麽做呢？由（yóu）上麵已經知道源的高頻分量主要與信（xìn）號的（de）上升（shēng）／下降（jiàng）時間有關，所以如果能減緩數字信號的上升／下降時間對EMC將起到（dào）非常大的作用，在常見的整改措施（shī）中，我們（men）通常會在一些數字脈衝信號輸出引（yǐn）腳處對地並聯（lián）一個小電容，也是同樣的道理。

２.２盡可能使耦合路徑無效

電磁輻射主要通過兩種方式傳遞幹擾（rǎo），一種是以空間電磁波形式傳遞幹擾，另一種是通過在導線中以傳導形式傳（chuán）遞幹擾。前（qián）者是高頻電流利用殼體和連接線以電磁波形式（shì）汙染空間電磁環境，後者則是幹擾（rǎo）通（tōng）過電源線騷擾公共電網或其（qí）他端子影響相連的設備。

如何使耦（ǒu）合路（lù）徑無效？屏蔽和濾（lǜ）波都（dōu）是比較（jiào）常用的（de）手段。可以將輻射源屏蔽起來減少其空間輻射，對於通過導線輻射出來的幹擾，通常需（xū）要結合多種（zhǒng）手段（duàn），常用的濾波器件有電容、電感、磁珠以及共模電感，對於不同子係統之間的線纜，還需要考慮是否需要對線纜進行屏蔽，因為如果幹擾通過空間耦（ǒu）合到電纜再（zài）輻射出來，對端（duān）口的濾波（bō）效果就體現不出來了。

案例：以下是對一個車載中控屏做的EMC整改測試數據，其EMC問題（tí）是LVDS屏時鍾（時鍾信號52MHz）的高次諧波輻射超標（biāo），一般的處理方式是在信號端（duān）口輸出端（duān）對差分對信號加共模濾波器，由（yóu）於原先沒有預（yù）留位置，加上LVDS信號線太細無法加共模（mó），後麵對信（xìn）號線中的數（shù）據線並聯了小容值的電容，時鍾信號加小容值電（diàn）容無法正（zhèng）常顯示，隻能串聯了兩個小阻抗的（de）磁（cí）珠，並對屏（píng）排線進行了屏蔽處理（lǐ），以下是處理前後數據對比：

整（zhěng）改前（qián）數據

整改後數據

從數（shù）據（jù）對（duì）比可以看出（chū），通過電容濾波以及對數據線（xiàn）進行屏（píng）蔽（bì），可以有效降低電磁輻射。這裏信號原先的（de）路徑是從芯片出來（lái）後經過排線到屏端，其中時鍾信號的高次諧波在發送過程中還會（huì）串擾到與它靠近的信號線，因此在信號線（xiàn）上（shàng）濾波需要考慮同時濾除其（qí）他信（xìn）號線的高次諧波，這（zhè）裏通過對地並電（diàn）容減小了信號高頻的回路，進而減小（xiǎo）了輻射，同時對排線的（de）屏蔽（bì）處理也降低了輻射強度。

２.３使接收器對發射（shè）不敏（mǐn）感

使接受器對發（fā）射不敏感，目的是為了讓設備在某電磁環境下（xià）能穩定運行，與之對應的要做的就是產品的抗擾度測試，測試項目有傳導（dǎo）抗擾測試，如（rú）靜電測試，浪湧測試，大電路注（zhù）入（BCI）測試，輻射抗擾測試。

分析抗擾（rǎo）類問題從兩個角度切入（rù），設備的敏感點是什麽和幹擾是如何影響到設備的。以（yǐ）靜電接觸放電測試為例，當靜電放電（diàn）瞬間，大部分能量流向（xiàng）PCB地，由於（yú）靜電屬於高頻信號，少部分能量會耦合到信號線上。這樣會造成：

（１）流向地的靜電如果沒有很好的疏導，當這股（gǔ）能量流過芯片就會造成芯片損壞；

（２）少部分能量在信號線上（shàng）流竄，產生的幹擾信號會造（zào）成係統的錯誤（wù）動作。

為了處理這個問題，需要（yào）首先明確被幹擾的對象，確定係統中被幹擾的對象，然（rán）後找出幹擾是以什麽方式，什麽路徑影響係統的，如果能明確幹擾路徑，那麽我們就可以通過堵和疏的（de）方式進行靜（jìng）電防護。