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电子电路的EMI抑制与抗干扰设计主要内容•EMI产生的常见原因和整改措施•电磁兼容的设计电子产品的主要电磁骚扰源–设备开关电源的开关回路：骚扰源主频几十kHz到百余kHz，高次谐波可延伸到数十MHz。–设备直流电源的整流回路：工频线性电源工频整流噪声频率上限可延伸到数百kHz；开关电源高频整流噪声频率上限可延伸到数十MHz。–电动设备直流电机的电刷噪声：噪声频率上限可延伸到数百MHz。–电动设备交流电机的运行噪声：高次谐波可延伸到数十MHz。–变频调速电路的骚扰发射：开关调速回路骚扰源频率从几十kHz到几十MHz。–设备运行状态切换的开关噪声：由机械或电子开关动作产生的噪声频率上限可延伸到数百MHz。–智能控制设备的晶振及数字电路电磁骚扰：骚扰源主频几十kHz到几十MHz，高次谐波可延伸到数百MHz。–微波设备的微波泄漏：骚扰源主频数GHz。–电磁感应加热设备的电磁骚扰发射：骚扰源主频几十kHz，高次谐波可延伸到数十MHz。–电视电声接收设备的高频调谐回路的本振及其谐波：骚扰源主频数十MHz到数百MHz，高次谐波可延伸到数GHz。–信息技术设备及各类自动控制设备的数字处理电路：骚扰源主频数十MHz到数百MHz（经过内部锁相倍频主频可达数GHz），高次谐波可延伸到数GHz或十几GHz。•主要传播途径常见的电磁兼容整改措施–对常见的电磁兼容问题，我们通过综合采用以下几个方面的整改措施，一般可以解决大部分的问题：•屏蔽问题：–可以在屏蔽体的装配面处涂导电胶，或者在装配面处加导电衬垫，甚至采用导电金属胶带进行补救。–导电衬垫可以是编织的金属丝线、硬度较低易于塑型的软金属(铜、铅等)、包装金属层的橡胶、导电橡胶或者是梳状簧片接触指状物等。•布局布线问题：–在不影响性能的前提下，适当调整设备电缆走向和排列，做到不同类型的电缆相互隔离。•电缆问题：–改变普通的小信号或高频信号电缆为带屏蔽的电缆，改变普通的大电流信号或数据传输信号电缆为对称绞线电缆。常见的电磁兼容整改措施•接地问题：–加强接地的机械性能，降低接地电阻。同时对于设备整体要有单独的低阻抗接地。•接口问题：–在设备电源输入线上加装或串联电源滤波器。•关键部位的处理：–在可能的情况下，对重要器件进行屏蔽、隔离处理，如加装接地良好的金属隔离板或小的屏蔽罩等。•电路和电源问题：–在各器件电源输入端并联小电容，以旁路电源带来的高频干扰。定位骚扰源根据测量曲线定位：•依据：超标骚扰频率范围、超标骚扰频域分布、窄带还是宽带骚扰等来判断根据测量曲线定位根据被测设备的工作方式和内部结构定位机箱屏蔽是否满足对应产品的需求?内部电路接地和搭接方式是否合理?内部滤波器（滤波电路）安装是否合理?内部电缆走线是否合理?内部结构中电路板布局是否合理?有没有使用标准不建议使用的半波整流和对称/非对称电源调整电路?根据被测设备工作方式和内部结构定位根据被测设备组成和功能定位根据被测设备组成和功能定位设备内部有否二次电源，其工作方式？设备内是否有驱动电机，电机类型？设备内是否有变频调速电路？设备内是否有数码控制或智能控制电路？是否使用晶振？设备内是否存在程控的继电器或开关电路？设备正常工作是否利用电磁波或微波？设备内是否存在工作中的无线收发电路？根据功能模块工作情况进行故障定位：–若设备的各个模块可以暂停和恢复工作，可以通过逐个暂停这些模块的工作来判断骚扰来源。–若模块不可以独立暂停和恢复工作，可以通过与该设备其它功能模块一起组合进行暂停和恢复工作，从而判断骚扰的大概来源。–若模块不可以独立暂停和恢复工作，也可以通过用待判断模块与其它合格设备的相关功能模块组合并测量的方式，从而判断骚扰的大概来源。–对怀疑骚扰超标的模块，可以用与合格模块置换的方式来进行骚扰判定。•一般的电子、电器产品的电磁干扰常见的问题主要是下面的这些问题。讨论内容电磁骚扰发射谐波电流瞬态脉冲抗扰度工频磁场静电放电电快速脉冲浪涌冲击传导发射辐射发射连续发射断续发射骚扰场强骚扰功率工频骚扰工频抗扰度对电源线的处理（1）检查电源线附近有无信号电缆存在，有无可能是因为信号电缆与电源线之间的耦合使电源线的传导骚扰发射超标（这种情况多见于超标频率的频段较高的情况下）。如有，或拉大两者间的距离，或采取屏蔽措施。（2）加装电源线滤波器（如果已经有滤波器。则换用高性能的滤波器），要特别注意安装位置（尽可能放在机箱中电源线入口端）和安装情况，要保证滤波器外壳与机箱搭接良好、接地良好。（3）虽经采取措施，设备传导骚扰发射仍未达标。此时可考虑在设备内部线路连接接地端子的地方串入一个电感。对信号线的处理（1）注意信号线周围有无其他辐射能量（附近的布线及印刷板的布局）被引到信号线上。如有，或拉大两者的距离，或采取屏蔽措施，或考虑改变设备内部布局和印刷板的布局。（2）在信号线上套铁氧体磁环（或铁氧体磁夹）。（3）对信号线进行共模滤波，必要时采用滤波连接器（或滤波阵列板）。注意滤波器的参数，传导骚扰发射超标的频率比辐射骚扰发射超标的频率应低些，因此取用的元件参数应当偏大一些。•无论是对电源端子、负载端子和附加端子采取抑制措施，若使用独立的滤波器时，需注意其安装方式。d)正确安装c)错误安装b)错误安装a)错误安装滤波器的安装方法断续传导骚扰–断续传导骚扰的主要来源：•恒温控制器具，程序自动的机器和其他电气控制或操作的器具的开关操作会产生断续骚扰。•此类操作一般通过继电器和程控电子/机械开关等实现。•此类骚扰一般由继电器、开关的触点抖动及非纯阻负载通断所产生的电涌冲击形成。对内部电路的断续骚扰抑制措施•a）在开关触点或开关模块两端并联高频电容或RC、DRC吸波网络，吸收开关抖动脉冲及非阻性负载的浪涌脉冲。同时应留意这些元器件的耐压和功率承受能力应满足设备正常工作的要求。•b）对被供电设备内通过程控开关控制的非阻性部件的供电回路上增加限流电路或软启动装置，抑制其启动浪涌冲击。•c）对被供电设备内通过开关量控制的感性部件应增加反向浪涌吸收元件，以吸收部件断电时产生的反向感应高压浪涌冲击。•d）在被供电设备的电源输入端增加高频吸收回路，抑制其高频骚扰向电源反向注入。电源本身的断续骚扰抑制措施•首先，前面介绍的针对电源连续骚扰电压抑制措施若实施得当能很好地解决这个问题，这些措施能在电源的输入和输出端形成很好的隔离。•若实际测量时还是发现被供电设备的断续骚扰反向流入供电网络，可能对策有：a）被供电设备的断续骚扰巨大，电源滤波网络无法将其完全抑制，此时应根据超标的频率范围加强相应频段滤波网络的滤波能力；b）电源的输入端和输出端靠得太近，被供电设备的断续骚扰通过空间耦合到供电端，形成骚扰，此时应通过改变布局和布线结构，以减轻这种耦合；c）若被测设备是有外接地线的设备，可能因为系统接地方式不合理，被供电设备断续骚扰通过接地不良的地线耦合到电源输入端，造成测量超标，此时应通过调整和改变系统的接地方式来减少这种骚扰的发生。d）若确定断续骚扰超标是通过接地线引起的，在电源地与负载地之间连接时增加高频扼流圈也是一种对策。e）若确定断续骚扰超标是因为电源与被供电设备的地线引起的，在不影响供电设备正常工作时，若可以将电源地与负载地分开，让负载浮地，也不失为一种简单有效的方法。电子、电器产品辐射骚扰超标问题及对策–辐射骚扰的主要骚扰来源：•开关电源的开关频率及谐波骚扰•交流电机的运行噪声、直流电机的电刷噪声•电磁感应设备的电磁骚扰•智能控制设备的晶振及数字电路电磁骚扰等•辐射骚扰的解决流程–当我们通过骚扰定位方式找到辐射骚扰超标点的骚扰源后，即可采用相对应的骚扰源抑制措施。–一般来说：•首先抑制骚扰源，这可以通过优化电路设计、电路结构和排版，加强滤波和正确的接地来达到。•其次是要切断耦合途径，这可以通过正确的机壳屏蔽和传输线滤波达到。导致辐射发射的原因设备的辐射骚扰发射超标有两种可能：•一种是设备外壳的屏蔽性能不完善；•另一种是射频骚扰经由电源线和其他线缆的逸出。–判断方法是，拔掉不必要的电线和电源插头，继续做试验，如果没有任何改善迹象，则应当怀疑是设备外壳屏蔽性能不完善；–如果有所改善，则有可能是线缆的问题。–如果针对以上两种可能，采取了必要措施，仍然没有任何改进，则有可能是设备上余下线缆的问题。–工作时产生脉冲电压或电流的设备在进行辐射发射试验时容易失败。设备产生辐射发射的原因按照影响大小排序如下：（1）设备外拖的、没有经过滤波的非屏蔽电缆。•设备外拖的任何电缆都是高效的辐射天线，无论这根电缆上是否传输高频信号，它都是最主要的辐射源。•一个错误的概念是：只有传输高频信号或数字信号的电缆才会产生辐射。•电缆产生的辐射以共模辐射为主，对于传输高频信号或数字脉冲信号的电缆，所传输的信号本身就是辐射源。•对于传输低频或直流信号的电缆，共模电压主要由机箱内的电磁波感应上电缆，或者由线路板的地线和电源线噪声引起。（2）高频滤波不良的电源电缆。–另一个重要的辐射源就是滤波不良的电源线电缆，这是一个极容易被忽视的问题。–在电源线上安装滤波器已经成为一个规范性的设计。–但是许多人仅认识到电源线滤波器对传导发射的作用，而没有认识到它对辐射发射的影响。–实际上很多辐射发射超标都是电源线滤波不良引起的。（3）非屏蔽机箱（机箱内的线路板和电缆）。–许多商业设备采用了没有经过导电涂覆处理的塑料机箱，这类机箱对电磁波没有屏蔽作用，因此线路板及内部互连电缆产生的辐射都是不容忽视的。–一般含有微处理器电路的设备使用非屏蔽机箱很难满足商业电磁兼容标准中对辐射发射限制的要求。（4）屏蔽层端接不良的屏蔽电缆。–有些设备虽然采用屏蔽电缆作为互连电缆，但是电缆屏蔽层并没有接到正确的位置，或者没有按照360°端接的原则端接，从而产生辐射。（5）屏蔽机箱上的缝隙和孔洞–屏蔽机箱的泄漏主要来自机箱上的孔洞和缝隙。–特别是当孔洞和缝隙附近有电缆、线路板等辐射源时，孔洞和缝隙的泄漏十分明显。解决辐射发射的措施机箱问题一、金属机箱屏蔽性能不完善–对于金属机箱屏蔽性能不完善引起的辐射骚扰发射超标，应采取以下措施：1）机箱的缝隙过大，或机箱配合上存在问题–处理意见：•（1）清除结合面上的油漆、氧化层及表面玷污；•（2）增加结合面上的紧固件数目及接触表面的平整度；•（3）采取永久性的接缝（要连续焊接）；•（4）采用导电衬垫来改善接触表面的接触性能。2）其他功能性开孔过大•处理意见：–（1）通风口采用防尘板，必要时采用波导通风板，但后者成本昂贵；–（2）显示窗口采用带有屏蔽作用的透明材料；或采用隔舱，并对信号线采取滤波措施；–（3）对键盘等采用隔舱，并对信号线采取滤波措施。3）机箱内部布线不当，电磁骚扰透过缝隙逸出•处理意见：–将印刷板及设备内部布线等可能产生辐射骚扰的布局，远离缝隙或功能性开孔的部位，–或采取增加屏蔽的补救措施或重新布局。二、非金属机箱非金属机箱辐射骚扰发射超标时，应采取以下措施：（1）对机箱进行导电性喷涂，特别要注意在结合部分的缝隙也要进行喷涂，保证机箱有导电性的连接；（2）对产生辐射骚扰和可能产生辐射骚扰的部分采取局部屏蔽，并将所有进入或离开屏蔽体的导线需进行滤波或套上吸收磁环；（3）对内部布线和印刷线路板的布局重新考虑，尽可能使信号及其回线的环路为最小。线缆问题由线缆问题引起辐射骚扰发射超标时，应采取以下措施：1）对电源线的处理（1）加装电源线滤波器（如果己经有滤波器，则换用高性能的滤波器），要特别注意安装位置（尽可能放在机箱中电源线入口端）和安装情况，要保证滤波器外壳与机箱搭接良好、接地良好；（2）如果不合格的频率比较高，可考虑在电源线入口的部分套装铁氧体磁环。2）对信号线的处理（1）在信号线上套铁氧体磁环（或铁氧体磁夹）；（2）对信号线滤波（共模滤波），必要时将连接器改用滤波阵列板或滤波连接器；（3）换用屏蔽电缆，屏蔽电缆的屏蔽层与机箱尽量采用360°搭接方式，必要时在屏蔽线上再套铁氧体磁环。其他处理方法如果机箱是金属机箱（包括做过导电涂覆处理的塑料机箱），可采取以下设计：（1）所有外拖电缆采用屏蔽电缆，屏蔽层与金属机箱3