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鐵氧體磁環(huán)和鐵氧體磁環(huán)規(guī)格在汽車電路上的作用
二。電磁干擾的來源、傳播方式及檢測
(一)電磁干擾源
對汽車電氣設(shè)備的電磁干擾源通常分為三類:周圍高壓變電站的輸電線路、大功率無線電發(fā)射L、行駛時相互靠近的汽車、閃電和太陽黑子輻射的車外電磁干擾。由于行駛過程中車體與空氣之間的高速摩擦,車體上的靜電分布不均勻會產(chǎn)生車體靜電干擾;高頻輻射L干擾如汽車點火系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾。電機電刷換向器火花產(chǎn)生的電磁輻射、起動機電磁開關(guān)以及各種開關(guān)運行過程中的放電干擾都是汽車電氣設(shè)備電磁干擾的來源。(2)電磁干擾的分類和傳播
電磁干擾大致可分為:0.02 ~ 2千赫,諧波干擾;2 ~ 300 khz,傳導干擾或載波頻率干擾;0.3 ~ 300兆赫,射頻干擾;0.3 ~ 300 GHz,微波干擾。從干擾方式來看,0 ~ 300 khz與傳導干擾和交變電磁場引起的近場感應(yīng)干擾共存。射頻干擾和微波干擾都是遠場輻擾。當設(shè)備和電線的長度小于波長時,主要問題是傳導干擾。當它們的尺寸比波長長時,主要的問題是輻射L干涉。
對于較長的線束,應(yīng)在線束中添加過濾器。常用的方法是戴上鐵氧體磁環(huán),以減少傳導和輻射的干擾。用于抑制電磁干擾的磁環(huán)不同于通常用作電感的鐵氧體。它的品質(zhì)因數(shù)Q很低,損耗很大。
手機EMI抗干擾功能
在某些情況下,靜電放電不是工程師必須解決的問題。由于移動電話發(fā)射射頻信號時,許多電子元件都暴露在射頻輻射下,因此必須抑制射頻輻射以保護正常工作。即使在某些情況下,一些集成電路本身也會產(chǎn)生射頻輻射和射頻干擾。
基本上,許多接口容易受到全球移動通信系統(tǒng)脈沖的影響,例如音頻線路或液晶顯示器或照相機模塊,產(chǎn)生可聽見的噪音或可見的屏幕抖動。這就是為什么在設(shè)計手機時強烈推薦使用電磁干擾濾波器。
從某種意義上說,抑制電磁輻射已經(jīng)成為下一代手機的一個關(guān)鍵問題,例如多頻手機或3G手機,因為現(xiàn)有的解決方案即將達到技術(shù)極限。
具有分立電阻和電容的單個RC PI濾波器的設(shè)計不再是節(jié)省空間的解決方案。另外,由于衰減帶寬很窄,RC濾波器的濾波性能很差。對于空間限制極其嚴格、工作頻率可擴展幾個頻段的多頻手機和3G手機來說,這種濾波器的缺陷是顯而易見的。
設(shè)計者開始關(guān)注具有大衰減和寬衰減頻率帶寬的低通濾波器。由硅制成的集成電磁干擾濾波器適用于所有這些要求。它顯示了非常寬的衰減范圍,從800兆赫到2兆赫或3千兆赫,S21參數(shù)超過30db等。同時,這些濾波器可以實現(xiàn)用于高速數(shù)據(jù)應(yīng)用的低寄生電容結(jié)構(gòu)和超小的印刷電路板空間。在手機設(shè)計的初始階段,靜電放電和電磁干擾問題越來越突出。必須根據(jù)實際應(yīng)用選擇特殊方法來解決靜電放電和電磁干擾問題。盡管保護組件本身的性能至關(guān)重要,但布局考慮也有助于提高系統(tǒng)的整體保護性能。
組合式抗EMI濾波器
實際設(shè)計實施中的關(guān)鍵點
理論上,在電路設(shè)計階段,應(yīng)通過自身的布線設(shè)計盡可能消除電磁干擾噪聲。電磁干擾濾波器的加入主要是為了消除電路設(shè)計中不可避免的電磁干擾噪聲,而不是為了降低電路設(shè)計過程的復雜度。當然,產(chǎn)品設(shè)計有其時間壓力。設(shè)計師將不可避免地依賴現(xiàn)有工具來減少設(shè)計階段的時間損失。如果過渡取決于濾波器,可能會產(chǎn)生許多不良設(shè)計,例如過長的接地線、不正確的濾波器配置等。
如果工程師在系統(tǒng)設(shè)計方面有經(jīng)驗,他們通常會在設(shè)計之初就在電路中加入電源線的電磁干擾濾波器,而不是在設(shè)計完成且電磁干擾測試失敗之前試圖將濾波器壓入原始線路。如果它們的設(shè)計基于原始設(shè)計,那么所需的濾波器功能可以直接從過去的設(shè)計中使用。然而,如果它涉及不同類型的高頻開關(guān)電路和更高工作頻率的新設(shè)計,它可能面臨需要分析的新的電磁干擾問題。在正常情況下,設(shè)計人員將知道這些電磁干擾是差模傳導發(fā)射還是共模傳導發(fā)射,并進行現(xiàn)場測試,以了解在特定頻率范圍內(nèi)需要多大的衰減。