機設計中的EMI抗干擾和ESD保護問題

zui的大部分新無線終端產(chǎn)品都配備了高速數(shù)據(jù)接口、高分辨率液晶顯示屏和攝像頭模塊，甚至有些手機還配備了通過DNB接口接收電子L-view程序的功能。除了增加新功能之外，手機尺寸的挑戰(zhàn)仍未改變，手機仍在朝著緊湊和輕薄的方向發(fā)展。許多功能集中在一個狹窄的空間，導致手機設計中的靜電放電和電磁干擾問題變得更加嚴重。這些問題必須在手機設計的初始階段解決，并根據(jù)應用選擇有效的解決方案。靜電放電和電磁干擾保護設計的新挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)的靜電放電保護或電磁干擾過濾功能主要由分立或無源器件解決方案實現(xiàn)，例如靜電放電保護變阻器或基于串聯(lián)電阻和并聯(lián)電容的電磁干擾保護比例積分型濾波結構。手機質(zhì)量標準的提高和新集成電路的高電磁干擾敏感度促使設計者提高手機的抗干擾能力，從而暴露出一些方案的技術局限性。

傳統(tǒng)解決方案的局限性可以通過簡單地比較變阻器和TVS二極管的箝位電壓Vcl來理解。變阻器的箝位電壓Vcl(8/20毫秒@ IPP=10a測試)顯示約40V，比瞬態(tài)電壓抑制器二極管的Vcl測量值高60%。當必須執(zhí)行IEC 61000-4-2標準時，為了實現(xiàn)整個系統(tǒng)的魯棒性，不能考慮這種差異。除了這種固有的電壓差問題之外，在移動電話的使用壽命期間，隨著老化現(xiàn)象的出現(xiàn)，無源器件解決方案也暴露出電特性變化的問題。

因此，瞬態(tài)電壓開關二極管解決方案占據(jù)了靜電放電保護市場的很大份額，而集成硅解決方案也是電磁干擾濾波器不可或缺的組成部分。手機的抗電磁干擾功能

電磁騷擾和電磁干擾有什么不同

電磁騷擾:任何可能導致設備、設備或系統(tǒng)性能降低或損壞有生命或無生命物質(zhì)的電磁現(xiàn)象。電磁干擾可能是電磁噪聲、無用信號或傳播介質(zhì)本身的變化。

電磁干擾:由電磁干擾引起的設備、傳輸信道或系統(tǒng)性能的下降。

電磁騷擾只是客觀存在于電磁現(xiàn)象中的一種物理現(xiàn)象。它可能會導致退化或損壞，但不一定會產(chǎn)生后果。然而，電磁干擾是電磁騷擾的結果。

什么樣的情況以及電磁騷擾是如何發(fā)生的？

電磁干擾通常發(fā)生在以下情況:高速數(shù)字信號電路、開關電路、脈沖發(fā)生電路和大功率控制電路等。其中電壓和電流在非常短的時間內(nèi)快速變化，并且包含電感器和電容器的電路被接通和斷開。

當電場、磁場和電荷等電量迅速變化時，也會發(fā)生電磁干擾。

在開關動作電路中，電壓/電流增加或衰減時間T越短，噪聲帶寬越寬；快速變化的電壓V和電流I的幅度越大，噪聲的幅度越大。

特別是在感性負載電路中，當電路由開變關時，很容易產(chǎn)生間歇性電磁干擾。噪聲波形從小到大逐漸增大，這對應于開關觸點之間的距離從小到大的過程。

在該電路中，當DC電壓VD在其中L和R串聯(lián)連接的負載上產(chǎn)生電流I時，開關S在L的兩端產(chǎn)生極性相反的尖峰電壓(稱為電感反沖電壓)，該尖峰電壓比VD大十倍，并且有時在開關S從接通切換到斷開時大數(shù)百倍。

當L兩端都有寄生電容C0時，會出現(xiàn)以下現(xiàn)象:

當C0=100pF時，產(chǎn)生約-848伏和225千赫的振蕩。

當C0可以忽略不計時，它將達到-6000伏；

寄生電容越大，電感兩端的電壓越低，振蕩頻率越低。

在實際電路中，即使電容器連接到電感器L的兩端，由于電容器引線的電感的影響，也不會獲得電容器的效果，并且阻尼振動波形的下降部分d ﹨u/dt變大，留下高頻部分。

電容器必須耐高壓，否則會損壞。鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生的高壓點亮熒光燈的電路。一旦由它產(chǎn)生的振蕩高壓被傳輸?shù)狡渌姎庠O備，它將成為騷擾。

鐵氧體磁環(huán)在汽車電子設備電磁兼容性中的作用

降低了設備的電磁干擾強度

優(yōu)化設備的電氣結構:汽車電子設備中的閃光器是繼電器觸點結構，可以在觸點前增加消弧器；電機是感應負載，可以通過內(nèi)部濾波電路降低電流噪聲。對于各種電子控制單元的印刷電路板，應優(yōu)化布線以降低電磁輻射水平。

選擇合適的電子元件:汽車上的各種控制單元，使用低頻芯片有利于減少輻射L干擾。

降低設備功率:在滿足功能要求的情況下，降低設備功率可以降低干擾電壓和電流，從而降低干擾強度。

干擾傳輸?shù)囊种?/p>

屏蔽干擾源設備及相關線束:汽車主要電子控制系統(tǒng)中使用的電子控制單元應采用屏蔽外殼包裝。

添加線束過濾:對于較長的線束，為了減少傳導和輻射的干擾，應在線束中添加過濾。套一個合適的鐵氧體磁環(huán)更方便。

合理的線束規(guī)劃:在線束布局中，使低功率敏感電路靠近信號源，高功率干擾電路靠近負載，盡可能將低功率電路和高功率電路分開，減少線束之間的感應干擾和輻射L干擾。

改善設備接地:良好的接地布置和改善的接地搭接可降低高頻阻抗。汽車電子設備的接地主要連接到車身和附近線束的屏蔽層。

閃光燈的電路濾波

閃光器是汽車設備中典型的接觸式裝置。在操作過程中，它經(jīng)常被打開和關閉，導致線束上的傳導干擾很大，因此輻射L干擾也很大。通過在閃光器附近增加一個0.1mF的電容，并在線束上套一個鐵氧體磁環(huán)，形成低通濾波器，抑制傳導干擾，降低輻射L干擾。整車試驗用于測量。圖6和圖7顯示了改進前后的測試結果，將干擾水平降低到10兆赫茲以上。

結論

鐵氧體磁環(huán)汽車電子設備的電磁兼容性在我國越來越受到重視。提高國產(chǎn)汽車產(chǎn)品的競爭力也非常重要。通過對電子設備干擾源的分析，表明車內(nèi)電磁干擾是設備遭受的主要干擾。為了降低系統(tǒng)的電磁干擾，需要采用本文的改進措施來提高汽車電子設備的電磁兼容性。測試表明，改進效果明顯。對于大多數(shù)電氣設備，增強電路濾波是一種相對常見的改進措施。