電磁兼容設計及測試：選型篇

產品選型篇

    經過企業內部相關負責人的評審之后，完善需求分析報告，然后是項目立項，項目立項需要組建項目組，把軟件、硬件、結構、測試等人員安排到項目組中，分配各自的職責。項目開發的下一階段是項目概要設計，將項目分解成多個功能模塊，運用WBS分解結構對項目進行功能分解細化，根據工作量安排時間，安排具體人員。整理項目概要設計報告，總體對項目進行評估，確定使用電源類型，電源分布情況，電源隔離濾波方式，系統接地方式，產品屏蔽，產品結構采用屏蔽設計，采用屏蔽機箱機殼，分析信號類型，對雷電、靜電、群脈沖等干擾采取防護措施。

    產品概要設計報告出來后要經過相關人員評審，分析實現方式是否合理，實施方案是否可行，由評審人員給出評審報告，項目組結合評審報告對概要設計進行修改后，進入產品詳細設計階段，這階段的內容包括原理圖設計、PCB設計、PCB采購及焊接、軟件編寫、功能調試等過程，原理圖設計應考慮到電磁兼容方面的影響，對板級電源增加濾波電容，對信號的接口部分增加濾波電路，根據信號類型，選擇合適的濾波電路，若信號為低頻型號，應選擇低通濾波電路，計算合適的截至頻率，選擇對應的電阻、電容等。另對接口部分設計大電流泄放回路，設置防雷器件，做到第三級的防雷。

    一、元器件選型

    我們常用的電子器件主要包括有源器件和無源器件兩種類型，有源器件主要指IC和模塊電路等器件，無源器件主要是指電阻、電容、電感等元件。下面分別對這兩種類型元件的選型、在電磁兼容方面要考慮的問題做一些介紹。

    有源器件EMC選型

    工作電壓寬的EMC特性好，工作電壓低的EMC特性好，在設計允許的范圍內延時大（通常所說的速度慢）特性好一些，靜態電流小、功耗小的比大的特性好，貼片封裝的器件的EMC性能好于插裝器件。

    無源器件選型

    無源器件在我們的應用中通常包括電阻、電容、電感等，對于無源器件的選型我們要注意這些元件的頻率特性和分布參數。

    無源器件在某些頻率下，會表現出不同特性，一些電阻在高頻時擁有電感的特性，如線繞電阻，電解電容的低頻特性好，高頻特性差，而薄膜電容和瓷片電容高頻特性較好，但通常容量較小。考慮溫度對元器件的影響，根據設計原理，選用各種溫度特性的器件。

    二、印制板設計

    印制板設計時，要考慮到干擾對系統的影響，將電路的模擬部分和數字部分的電路嚴格分開，對核心電路重點防護，將系統地線環繞，并布線盡可能粗，電源增加濾波電路，采用DC-DC隔離，信號采用光電隔離，設計隔離電源，分析容易產生干擾的部分（如時鐘電路、通訊電路等）和容易被干擾的部分（如模擬采樣電路等），對這兩種類型的電路分別采取措施。對于干擾元件采取抑制措施，對敏感元件采取隔離和保護措施，并且將它們在空間和電氣上拉開距離。在板級設計時，還要注意元器件放置要遠離印制板邊沿，這對防護空氣放電是有利的。

    采樣電路的原理圖設計參見圖1：

    電路的合理布局可以降低干擾，提高電磁兼容性能。按照電路的功能劃分若干個功能模塊，分析每個模塊的干擾源與敏感信號，以便進行特殊處理。