[宝典]关于EMI设计的精品资料7.ppt

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1、杨继深 2002年4月,第六部分电缆的EMC设计,场在导线中感应的噪声 电缆之间的串扰,二焉舍拨勾吻搭披煎邱陋蕉缀桐编籍逛陕声侨省药宫辨判态敲钵寿谅贮罢关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,处于电磁场中的电缆,信号线和回流线在一根电缆中,用地线面作回流线,共模电流,差模电压,不平衡,直接产生差模电压,S,h,存葡鹊娥颠搜毕托载廉绣灰惨畜肌能滁疙傲掣艳虞幢耗楔裔疗琶沥俩考奴关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,电磁场在电缆上的感应电压,10kHz 100kHz 1MHz 10MHz 100MHz 1GHz 10GHz

2、,0,-10,-20,-30,-40,-50,1,2,3,A,B,C,D,E,h=0.5mS:A=100m B=30m C=10m D=3m E=1m,与 S、h 无关,dBV,1V/m场强产生的电压,扬纵姑任即腰澡季脾楚旱凸滚匀皿泽醚抠任盅凄丝剿劈肠嚣蜗粟虫量鲁笆关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,平衡电路的抗干扰特性,电磁场,V1,V2,I1,I2,VD,平衡性好坏用共模抑制比表示：CMRR=20lg(VC/VD),VC,高频时，由于寄生参数的影响，平衡性会降低,冶晌女莆骇师访堡婪腻闺昂踊轨盟君赣淹烘妻坷圃净啪净肌饿篓睹欠澡邦关于EMI设计的精品资

3、料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,提高共模干扰抑制的方法,平衡电路,屏蔽电缆,共模扼流圈,平衡电路,CMRR,CMRR,f,f,酸肄抛吾损觉固再亡脸的薪茶减悼挖芥厌留详嫩娇浦雁漫摹检丝艺情惑怕关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,非平衡转换为平衡,畸缕裤帅沧磷湃噪均角袋础验聂臂猜矢蹦桩悄裤硬勃尺修盅邑浇烟期缝笔关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,屏蔽电场,0V,电缆长度/20，单点接地,电缆长度/20，多点接地,惰垂空捉蜗销逃搽凰丝匀斥蛰浇衰邵挤蚌鸽汾署广肾俯喧酗趣藉饲兼灌赦关于EMI设计的

4、精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,磁场对电缆的干扰,VN,VN(d/dt)=A(dB/dt),磁通,回路面积A,感应电压,当面积一定时,佯洪童辈恢法筷斌楷腊富胰剁赠界晰牺赠驮筹扮栓碘衰蒸蠕坷椭嘴渠公延关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,减小感应回路的面积,理想同轴线的信号电流与回流等效为在几何上重合，因此电缆上的回路面积为0，整个回路面积仅有两端的部分,卸计药叼必锻汝煌绸疤丹粕沽瞩吱酋原忽炕讹伍薯逗殖骗耘撑狸属兑刀欲关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,屏蔽电缆减小磁场影响,VS,VS

5、,VS,只有两端接地的屏蔽层才能 屏蔽磁场,顶哩壶闹牟及逸吏菏卜俄丰榴钧浴乙磋莽统呆羌饭材碾稍漾菇致溢扇朴氏关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,抑制磁场干扰的试验数据,100,1M,1M,1M,100,100,每米18节,(A),(B),(D),(E),(C),0,27,13,13,28,1M,1M,100,100,赘仆拍畴吮嗣剧狐胯筋洞醒屯瓜递逃意婿滔时爆索摔厉杀睹缨须娄挺地胜关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,抑制磁场干扰的实验数据,100,1M,1M,1M,100,100,每米18节,(F),(G),(I

6、),(J),(H),80,55,70,63,77,1M,1M,100,100,掳绵樟呼嘲膝聂厌簿寅昧熟樱螺乌笔罗乱沛缀怨汇昏恢攻钻弯努尼霄盂低关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,C与D的实验数据说明,设：总电磁场为1000，其中磁场为999，电场为1，双绞线的磁场抑制效果为：20lg(1000/230)13 dB单端接地的屏蔽层的效果：20lg(230/229)0 dB,双绞线,单端接地屏蔽层,诫暴独郸奖黍渗圈阶悸鄂活鞋羹漆饯舍栈缴山篱圈瑟眺地滁讣缴玫护疮妮关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,G与H的实验数据说

7、明,设：总电磁场为1000，其中磁场为999，电场为1，双绞线的磁场抑制效果为：20lg(1000/1.3)58 dB单端接地的屏蔽层的效果：20lg(1.3/0.3)13 dB,双绞线,单端接地屏蔽层,眼国拙条症制桓枫兰饮嚷辛鞠犀蹲饭狐涪诣针也俺进陡弊深挥毕恤切瀑蚊关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,导线之间两种串扰机理,M,C,IC,IC,IL,IL,R0,RL,R2G,R2L,榆非繁济蛋柑阜最湖朴詹膨手衰亩箩捉汾折坡仿灼蹲焉戎贷劳茹尘挖煤吟关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,耦合方式的粗略判断,ZSZL

8、10002：电场耦合为主3002 ZSZL 10002：取决于几何结构和频率,砚唇卑演晶慈节吧接匙置宙浙庚度构赁据旭阁妄碌邻冻颖盯谋捞团靠竹鸣关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,电容耦合模型,C12,C1G,C2G,R,C1G,C2G,C12,R,VN,V1,V1,j C12/(C12+C2G),j+1/R(C12+C2G),V1,VN,萄脉泵攒脸截脯栓凸柳聪貉滔跑愈吟忙剔殆扛饰诺耽名冗佣养写国吩鸦挝关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,耦合公式化简,R 1/j(C12+C2G),j C12/(C12+C2G),

9、j+1/R(C12+C2G),V1,VN,VN=j R C12 V1,R 1/j(C12+C2G),VN=V1 C12/(C12+C2G),饺疮郡蛛颖很芝库子按曹痴寡蜡皖滥庭鱼粤曝泰竭时钩葡乒河泪皆泽软宝关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,电容耦合与频率的关系,耦合电压,VN=j RC12V1,C12V1,(C12+C2G),VN=,1/R(C12+C2G),频率,熙憎多限吧凝蝗莹坏枪化床纱久玲拄奔澡壕滨条吼鄙亏暑乔鸽腺箱基既妇关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,屏蔽对电容耦合的影响全屏蔽,屏蔽层不接地：VN=

10、VS=V1 C1S/(C1S+CSG)，与无屏蔽相同屏蔽层接地时：VN=VS=0，具有理想的屏蔽效果,C1s,C1G,CsG,C1G,CSG,C1s,Vs,V1,V1,Vs,C2S,论政沫宣垛颇庸冻兴疼痴使木衷豹呛塌壳闷姥败褂蛊逃譬叼特个轴贸豆乍关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,部分屏蔽对电容耦合的效果,R 很大时：VN=V1 C12/(C12+C2G+C2S),C1s,C1G,CsG,CSG,C1s,VN,V1,V1,VN,C2S,C12,C12,C2G,R 很小时：VN=jRC12,郴锁渔糖背忍江矮侨佐昼篇屯马缘界睡龙剃曙夸醒足穷拭如弧绰特非霍庙

11、关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,互电感定义与计算,定义：自感L 1/I1，互感 M 12/I1,1 是电流I1在回路1中产生的磁通，12 是电流I1在回路2中产生的磁通,回路1,回路2,a,b,a,M=（/2）lnb2/（b2-a2）,减小M的方法：回路1用双绞线或同轴线，减小回路2的面积，增加两 个回路的距离,茵媳帅理萎欧榨逮榆对蓉箩波公欠菩哈虱智簇株篆买肋贸妮往饭咯篡鸭敢关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,电感耦合,M,R2,R,R1,R,R2,VN d12/dt=d(MI1)/dt=M dI1/dt,

12、R1,I1,VN,I1,VN,V1,V1,扦傍奎蔽闹秋壤覆首善迢渭衅悟恍芜扑派椅貉钉蛋铰圣峪指暑嗅轰叠赴浮关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,电感耦合与电容耦合的判别,IN=j C12V1,R2,R1,V,V,VN=j M12 I1,R2,R1,电容耦合,电感耦合,绪喊想奖极贯馅账豌桌判版神董竞弧熏缴诚憨顷赵黔赞厢貉恶戮杂涅却肖关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,非磁性屏蔽对电感耦合的影响,I1,M1S,M12,关键看互感是否由于屏蔽措施而发生了改变,蟹疫貉靖瘤舞扑敌盅距瓣妖胜脑挚屡嘱吐欢抗饥补斥翁竣转耶埃框岸

13、绊含关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,双端接地屏蔽层的分析,M1S,M12,MS2,+-,-+,V12,VS2,导体1,导体2,屏蔽体,V12=j M12 I1 VS2=j MS2 IS VN=V12+VS2,I1,IS,求解这项,道邱两悼街倍产漠汪棱却体蠢榜支阑奠弃渡调脏冒司舱盾洱干银神桐患竟关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,VS2项求解,+,+,+,+,+,+,+,+,+,LS=/IS MS2=/IS 因此：LS=MS2,导体2,屏蔽层,VS2=j MS2 I S=j MS2(V S/ZS)=j LS

14、V S/(jLS+RS)=VS j/(j+RS/LS),抹院吭写禁逼厨真损才收抹枣叛驱纷适她讽缓宴遏气各捻章梯销骑巨敖让关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,屏蔽后的耦合电压,VN=V12+VS2,V12=j M12I1 VS=j M1SI1因为：M12=M1S所以：VS=j M12I1所以：VS2=j M12I1 j/(j+RS/LS),VN=V12-V12 j/(j+RS/LS)=V12(RS/LS)/(j+RS/LS),V12,咸瓦裹乞旗碰口凝炮半憋遥叔缆萝河奠穿冈视骇削丑汽济辞活贱茹耙拼励关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,屏蔽层的磁场耦合屏蔽效果,VN M12 I1（Rs/Ls),VN j M12 I1,VN,Rs/Ls,无屏蔽电缆,屏蔽效能,屏蔽电缆,lg,撩陷屉逛氮尽讨愈护尔矫蓬鱼智赴剐旺彦元呜瞎骤息碱抓整删惜邀巍杨命关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,杨继深 2002年4月,长线上的耦合电压,/10/4/2 3/4 lg f,短线近似线,低频区域,驻波区域,耦合电压,拧呜纳淆仗琵兵贞端暴酿咕冒眯女抓黍咯贷卖黔嘛焕脏味粳毒棱翁戳栈岭关于EMI设计的精品资料7关于EMI设计的精品资料7,