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手機(jī)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(wèn)題。由于移動(dòng)電話發(fā)射射頻信號(hào)時(shí),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(hù)正常工作。即使在某些情況下,一些集成電路本身也會(huì)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(dòng)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(jī)模塊,產(chǎn)生可聽(tīng)見(jiàn)的噪音或可見(jiàn)的屏幕抖動(dòng)。這就是為什么在設(shè)計(jì)手機(jī)時(shí)強(qiáng)烈推薦使用電磁干擾濾波器。
從某種意義上說(shuō),抑制電磁輻射已經(jīng)成為下一代手機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,例如多頻手機(jī)或3G手機(jī),因?yàn)楝F(xiàn)有的解決方案即將達(dá)到技術(shù)極限。
具有分立電阻和電容的單個(gè)RC PI濾波器的設(shè)計(jì)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(duì)于空間限制極其嚴(yán)格、工作頻率可擴(kuò)展幾個(gè)頻段的多頻手機(jī)和3G手機(jī)來(lái)說(shuō),這種濾波器的缺陷是顯而易見(jiàn)的。
設(shè)計(jì)者開(kāi)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(guò)30db等。同時(shí),這些濾波器可以實(shí)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(jī)設(shè)計(jì)的初始階段,靜電放電和電磁干擾問(wèn)題越來(lái)越突出。必須根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇特殊方法來(lái)解決靜電放電和電磁干擾問(wèn)題。盡管保護(hù)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(hù)性能。
各種磁環(huán)的運(yùn)用及區(qū)別
國(guó)內(nèi)外有許多鐵氧體制造商。這里以美國(guó)Magnetics公司生產(chǎn)的錳鋅鐵氧體為例介紹其應(yīng)用現(xiàn)狀?;A(chǔ)材料有三種類型:電信基礎(chǔ)材料、寬帶和電磁干擾材料以及電力材料。電信用鐵氧體的磁導(dǎo)率范圍為750至2300,低損耗因數(shù),高品質(zhì)因數(shù)Q,以及與溫度/時(shí)間的穩(wěn)定磁導(dǎo)率關(guān)系。它是運(yùn)行中滲透率下降慢的一種,每十年下降3% ~ 4%。廣泛用于高Q濾波器、調(diào)諧濾波器、負(fù)載線圈、阻抗匹配變壓器、接近傳感器。寬帶鐵氧體通常也稱為高磁導(dǎo)率鐵氧體,磁導(dǎo)率分別為5000、10000和15000。其特點(diǎn)是低損耗因數(shù)、高磁導(dǎo)率和高阻抗/頻率。廣泛用于共模濾波器、飽和電感、電流互感器、漏電保護(hù)器、絕緣變壓器、信號(hào)和脈沖變壓器,以及寬帶變壓器和電磁干擾。功率鐵氧體具有4000~5000 Gs的高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。此外,它具有低損耗/頻率關(guān)系和低損耗/溫度關(guān)系。也就是說(shuō),隨著頻率的增加,損耗幾乎沒(méi)有增加。隨著溫度的升高,損耗變化不大。廣泛用于功率扼流圈、并聯(lián)濾波器、開(kāi)關(guān)電源變壓器、開(kāi)關(guān)電源電感、功率因數(shù)校正電路。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹案咚俾贰?,功不可沒(méi)
快速的生活節(jié)奏導(dǎo)致了對(duì)娛樂(lè)日益增長(zhǎng)的需求。越來(lái)越多的娛樂(lè)載體誕生了。PSP、PS3、DV、平板數(shù)字和各種智能手機(jī)已經(jīng)成為我們娛樂(lè)生活的必需品,所以數(shù)據(jù)線自然會(huì)成為必需品。在使用數(shù)據(jù)線的過(guò)程中,我們都對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚傩院头€(wěn)定性有著更高的追求,其中磁環(huán)為數(shù)據(jù)傳輸搭建了一條新的“高速公路”,為這個(gè)快速發(fā)展的時(shí)代注入了力量。
磁環(huán)
的L品質(zhì)磁環(huán)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性
電子設(shè)備的電磁波輻射和泄漏不僅嚴(yán)重干擾其他電子設(shè)備的正常運(yùn)行,導(dǎo)致設(shè)備功能障礙和傳輸錯(cuò)誤,而且威脅人體健康和安全,造成極大危害。信號(hào)的頻率越高,輻射越容易(購(gòu)買一個(gè)高質(zhì)量的電腦機(jī)箱也是為了減少電磁泄漏)。然而,一般的信號(hào)線沒(méi)有屏蔽層,因此這些信號(hào)線成為在周圍環(huán)境中接收各種雜亂的高頻信號(hào)的良好天線,并且這些信號(hào)疊加在傳輸?shù)男盘?hào)上,甚至改變了傳輸?shù)挠杏眯盘?hào)。在磁環(huán)的作用下,正常有用的信號(hào)可以很好的通過(guò),高頻干擾信號(hào)的通過(guò)可以很好的抑制,成本低??葡璐怒h(huán)的選擇可以保證高速傳輸?shù)姆€(wěn)定性,而不會(huì)損壞數(shù)字信號(hào)。根據(jù)測(cè)得的傳輸速度圖,線路平直穩(wěn)定,保證了穩(wěn)定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸,消除了數(shù)據(jù)丟失。
鐵氧體磁環(huán)在汽車電子設(shè)備電磁兼容性中的作用
輻擾
輻擾是由天線發(fā)出的。由于帶電電線電纜可視為等效天線,汽車電子設(shè)備線束的輻擾非常嚴(yán)重。根據(jù)麥克斯韋方程,典型單極天線的輻射電磁場(chǎng)為
對(duì)于球面坐標(biāo),I是天線電流,l是天線長(zhǎng)度,r是天線到場(chǎng)點(diǎn)的距離,w是角頻率,e0是空氣介電常數(shù),l是電磁波長(zhǎng)。為了減少h和e,I和l可以減少,r可以增加。
總之,車外的電磁干擾隨著工作距離的增加而減小。只有當(dāng)它自身的能量非常大時(shí),它才能影響到遠(yuǎn)處汽車的電子設(shè)備。多年的研究結(jié)果表明,高能電磁效應(yīng)對(duì)人體健康有害。目前,已經(jīng)制定了各種相應(yīng)的電磁標(biāo)準(zhǔn)來(lái)限制這種干擾,從而減少汽車電子設(shè)備的影響。
車體的靜電干擾和車內(nèi)的電磁干擾,由于干擾距離短,干擾時(shí)間長(zhǎng),干擾強(qiáng)度相對(duì)較大。由于汽車電子設(shè)備形成以電池和交流發(fā)電機(jī)為核心電源、車身為公共接地的電氣網(wǎng)絡(luò),所有線束通過(guò)電源和地線相互傳導(dǎo)干擾,相鄰導(dǎo)線之間存在感應(yīng)干擾,而非相鄰導(dǎo)線也因天線效應(yīng)而輻射L干擾。這使得車內(nèi)干擾綜合了三種方式,干擾成分更多,干擾頻率更寬,是汽車電子設(shè)備遭受的主要電磁干擾。解決這兩種電磁干擾問(wèn)題可以同時(shí)提高汽車電子設(shè)備對(duì)車外電磁干擾的抗干擾能力,從而降低設(shè)備工作異常或損壞的可能性。
提高電子設(shè)備電磁兼容性的措施
汽車電子設(shè)備的電磁兼容性包括兩個(gè)方面:一是電磁發(fā)射,即測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾的發(fā)射水平;第二個(gè)是電磁靈敏度,它衡量系統(tǒng)抵抗電磁干擾的能力,以達(dá)到預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)前面的分析,要提高汽車電子設(shè)備的電磁性能,可以考慮三個(gè)方面:一是降低設(shè)備發(fā)出的電磁干擾強(qiáng)度;第二是抑制電磁干擾的傳播。第三是降低設(shè)備電磁敏感元件接收到的干擾強(qiáng)度。