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产品EMC性能密码解读

来源: 时间:2022-04-14 09:23:27 浏览次数:

  当识别某个特定人物的时候,如果仅用身高、体重等参数是无法确定具体的人物的,后来科学家发现DNA、指纹就能代表某个具体的人物,只要锁定这些简单的信息,就可以锁定某个具体的人物。笔者把这种事物的特性,叫“密码”。简单的说,密码可以理解为一种用来简单的表征某种事物的代号。

那么特定产品的EMC性能能否用一个简单的信息来表达呢?

答案是肯定的,EMC风险评估技术就可以解开这个用来表征产品EMC性能的“密码”。


熟悉的数学公式

这是一个大家熟悉的函数公式,如果用R是一个能代表产品EMC性能的值的话,那么这个值应该是很多有着相互关联的参数X1、X2…..Xn决定。如果把X1…Xn代表产品EMC性能要素的话,那么当这些要素赋予一定的值之后,连在一起就成为一串密码,它就代表着该产品的EMC性能。


产品EMC性能的密码分布在哪里?

这些决定产品EMC性能的X分布在两个地方:一是产品的机械架构、二是产品中的电路板。电路板按设计的过程又可以分为原理图部分和PCB布局布线的部分。


机械架构的的EMC性能密码获取

机械架构的EMC性能密码获取是基于干扰注入产品的原理,在相同等级干扰注入的时候,判断产品中的核心共模电流大小而获得的,这种共模电流的大小在两类EMC问题中分别是 :

    1. 产品电路板中流过的共模电流--------抗干扰分析;

    2. 产品中等效发射天线或LISN中的电流---------EMI分析;

•  不同的机械构架设计将产生不同大小的核心共模电流,把机械架构中那些决定这种共模电流的因素提取出来,就是机械架构EMC性能的要素,这些要素作为一个参数并能赋予一定的值(即不同的设计方案)就是密码的码位;

•   当然存在机械构架完美EMC性能密码,它对应完美的机械构架EMC设计方案,这种完美的EMC设计方案可以表达为EMC风险评估理想模型

   研究发现,产品机械架构EMC性能的要素体现在如下九个方面:


A:电缆的连接相对位置;- X1

B:  屏蔽电缆的屏蔽搭接方式;- X2

C:  PCB外部的电源和信号输入端口的滤波和防护;- X3

D:PCB板的工作地与金属壳体之间的互连(存在互连时);- X4

E:不同PCB板之间的工作地的互连;- X5

F:  产品内部PCB互连信号端口的处理 ;- X6

G: 壳体中各个金属部件之间的搭接方式;- X7

H: 进入壳体后的电缆、连接器、PCB(可能有)、PCB板的工作地与金属壳体

    之间的互连及产品金属壳体之间所组成的回路面积;- X8

I:壳体接地线;- X9

  于是X1~X9一定找到了!!

 

电路板的EMC性能密码获取


原理图的EMC性能解码是建立在对进行属性划分的基础上,PCB板对应的原理图能按图所示划分出五类区域(其中地平面是一类),并参数正确,则认为原理图EMC设计合理。

1、除滤波措施外,每一类在原理图上的处理方式和地之间的处理方式即为4个码分别是X11~X13。

2、存在完美EMC性能的原理图设计密码,即完美EMC设计方案;

3、PCB设计EMC性能解码是建立在当共模干扰电流流入PCB后,在PCB内部流动的规律及对电路形成干扰的原理基础上进行的。只有PCB实现如下设计是具备完美EMC性能的密码,即完美的EMC设计:

    汇总原理图和PCB布局布线的EMC要素,具体如下:

a. 

不同类型的信号线之间无非期望的串扰发生-码X14~17;

b. 

c. 

地平面阻抗最小化- 码 X18;

d. 

e. 

防止印制线与参考地之间形成较大的寄生电容 X19

f. 

这些要素作为一个参数并能赋予一定的值(即不同的设计方案)就是PCB的EMC性能密码的码位;

 

 于是X10~X19也找到了!!

 

产品EMC性能密码如何表达

1、以上获得的决定产品EMC性能的19个要素如果在设计时能按完美方案实现,就会形成一个完美的EMC设计方案或EMC设计模型,它对应的密码也是形成完美EMC性能的密码;

2、以此完美的设计方案作为基准模型为基础,让现实的产品与这个基准模型进行对比,找出其间的差别,并确定差别的度。这个度就是我们找出的现实产品的EMC性能密码;

3、 综合差别,即为风险等级,过程就是风险评估;



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