Elektromagnetisch abschirmenden Metallgehause Konstruktion und Verarbeitung
1. EMI (Electro Magnetic Interference) ist eine elektromagnetische Störung. Die Übertragungsart ist Strahlung und Leitung.
2. Wichtige Bestimmungen:
FCC (Federal Communication Commision) in den Vereinigten Staaten
VDE (Verband Deutscher Elektrotechniker) in der Bundesrepublik Deutschland
CISPR der IEC (International Electrotechnical Commission)
3. Grad der Kontrolle
Kommerzielle Produkte müssen der Klasse A entsprechen.
Allgemeine Verwendung im Haushalt gemäß Klasse B.
4. Gegenmaßnahmen gegen elektromagnetische Störungen
Teileauswahl _ Geeignete elektronische Teile können um 2 ~ 3dB reduziert werden
Schaltungslayout_Board Pattern Design Change
Rauschen FILTER_ Netzteilrauschen kann 1 OW PASS FILTER aufgenommen werden
Erdung _ Das Prinzip der Mehrpunkterdung für Hochfrequenzkreise
CABLE_ mit abgeschirmtem CABLE
Connector_ mit einem abgeschirmten Connector
Gehäuse _ Metallhülle, Kunststoffhülle Oberflächenbehandlung des leitfähigen Materials: Nicht-elektrolytische Beschichtung, ZINK-SPRAY, Aluminiumverdampfung, leitfähiges Farbsprühen und Metallfolie, die mit leitfähigem Kunststoff befestigt oder direkt geformt ist.
5. Die Leitfähigkeit muss berücksichtigt werden
Temperatur, luftfeuchtigkeit, alterung und schlagfestigkeitstest, haftungstest muss den vorschriften von ul746c entsprechen, das ergebnis liegt über 4 (peeling innerhalb von 5%)
6. Definition des Oberflächenwiderstandes
Spezifischer Widerstand Rr = △ V / I * S / l
Widerstand Rs = Rr / t (Ω)
7. Abschirmwirkung
Abschirmwirkung des elektrischen Feldes SdB = 20 log E1 / E2
Magnetische Abschirmwirkung SdB = 20 log H1 / H2
Dabei ist E1, H1 die Intensität der einfallenden Wellenlänge, E2, H2 die Intensität der Penetrationswellenlänge
Abschirmwirkung
SE = R + A + B
R: Reflexionsdämpfung: R = 168 + 10 log (c / p * 1 / f)
A: Absorptionsdämpfung: A = 1,38 * tf * c * p
B: Mehrfachreflexionsdämpfung: normalerweise vernachlässigbar
Dabei ist c die relative Leitfähigkeit, f die Frequenz, p die relative Permeabilität und t die Dicke des Schattens.
| Material | Relative Leitfähigkeit (C) | Relative magnetische Permeabilität (P) | C * P | C/P |
| Silber | 1.05 | 1 | 1.05 | 1.05 |
| Kupfer | 1.00 | 1 | 1.00 | 1.00 |
7. Design gegen elektromagnetische Störungen
Wenn die Abschirmschicht Öffnungen wie Löcher aufweist, wird der Abschirmstrom beeinträchtigt. Um den Strom glatt zu machen, kann das lange Loch in mehrere kleine runde Löcher geändert werden.
Schilde mit ausgerichteten Löchern werden von mehreren Faktoren beeinflusst
Der maximale Durchmesser d des Lochs, die Anzahl der Löcher n, der Lochabstand c, die Abschirmdicke t, der Abstand r zwischen der Rauschquelle und dem Loch. die Frequenz f der elektromagnetischen Welle, wobei d, n, f so klein wie möglich sind und je größer c, t, r ist, desto besser.
Die Beziehung zwischen der indirekten Naht der Schale und der Abschirmwirkung
1. Der leitende Kontakt muss aufrechterhalten werden. Sprühen Sie keine nicht leitende Farbe.
2. Die Nahtüberlappungsbreite ist fünfmal größer als die Naht.
3. Der Abstand zwischen den leitenden Kontakten beträgt weniger als λ / 20 ~ 1,5 cm
Die von einem elektromagnetischen Feld erzeugte Strahlung setzt sich aus einem elektrischen Feld und einem magnetischen Feld zusammen, der Einfluss des magnetischen Feldes auf die Gesundheit ist jedoch erheblich.
Elektrische Feldstrahlung kann blockieren, aber magnetische Feldstrahlung kann den größten Teil des Materials, einschließlich Zement und Stahl, durchdringen.
Die Magnetfeldstärke von Haushaltsgeräten liegt unter 5 Milli Gauss (1mG = 100nT)
8. Anti-elektromagnetisches Material
Unterschiedliche Materialien und Materialstärken haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Frequenzabsorption. Der Absorptionsverlust von Eisen gleicher Dicke ist größer als der Absorptionsverlust von Kupfer.
9. Unterdrückung elektromagnetischer Störungen
Zuallererst müssen wir klar verstehen, welche Spezifikationen erforderlich sind, und die Frequenzbänder und Pegel, die durch jede Spezifikation begrenzt sind, sind unterschiedlich. Die Gegenmaßnahmen sind nicht die gleichen.
Um das Auftreten von EMI zu unterdrücken, ist es zunächst erforderlich, die Ursache des Auftretens zu unterdrücken und dann zu verhindern, dass es zu seiner Ausbreitung veranlasst wird und die Antennen-E / A ausstrahlt. Auf dem Stromkabel und um zu vermeiden, dass Signalkabel und Daten in der Nähe der Lücke des Rahmens verlaufen, kann dies die direkte Strahlung der Schaltung und die Sekundärstrahlung aus der Lücke zwischen dem Kabel und dem Rahmen reduzieren.
Die Strahlung von digitalen Geräten weist differentielle und gemeinsame Modi auf
1. Gegentaktstrahlung --- Dies ist auf den hochfrequenten Strom zurückzuführen, der in der vom Leiter gebildeten Schleife fließt, die als kleine Antenne für das abgestrahlte Magnetfeld fungiert.
Diese Signalstromschleife ist im Schaltungsbetrieb notwendig, muss jedoch zur Unterdrückung der Strahlung während des Entwurfsprozesses in der Größe begrenzt werden.
Um Strahlung zu unterdrücken, müssen Leiterplatten die Fläche der durch den Signalstrom gebildeten Schleife minimieren. Die gesamte Trajektorie des periodischen Hochfrequenzsignals (> 500 kHz) befindet sich im Schaltplan, der Pfad ist so kurz wie möglich konfiguriert, und der Nebenschlusskondensator ist einzeln in der Nähe der Komponente angeordnet, die die periodische Hochgeschwindigkeitstrajektorie antreibt.
Gleichtaktstrahlung --- Wenn das Gleichtaktpotential eines bestimmten Teils des Systems höher als das wahre Massepotential ist, wird die Antenne des abgestrahlten elektrischen Feldes gebildet, wenn das externe Kabel mit dem System verbunden und durch den Gleichtakt betrieben wird. Die Gleichtaktstrahlung wird durch das Gleichtaktpotential aus der abgestrahlten Frequenz der Schaltungsstruktur oder des Kabels bestimmt, die sich von dem Gegentaktsignal des Kabels unterscheidet.
Die Reduzierung der Gleichtaktstrahlung ist die gleiche wie bei der Gegentaktstrahlung. Es ist am besten, die Anstiegszeit und Frequenz des Signals zu unterdrücken. Um die Strahlung zu reduzieren, kann der Konstrukteur nur den Gleichtaktstrom steuern.
1) Minimieren Sie die Quellenspannung (normalerweise die Massespannung) der Antriebsantenne
2) Setzen Sie die Gleichtaktdrossel in Reihe in das Kabel ein
3) Kurzschlussstrom nach Masse (Systemmasse)
4) Geschirmtes Kabel
Der erste Schritt zum Unterdrücken der Gleichtaktstrahlung besteht darin, die Gleichtaktspannung der Treiberantenne zu minimieren. Viele Verfahren zum Reduzieren von Gegentaktstrahlung können auch Gleichtaktstrahlung reduzieren.
Achten Sie bei der Auswahl elektronischer Komponenten darauf, Komponenten mit der erforderlichen Mindestanstiegszeit auszuwählen.
Wenn die Taktfrequenz um die Hälfte verringert wird, sinkt die Amplitude der Harmonischen um 6 dB. Wenn die Anstiegszeit verdoppelt wird, sinkt die Amplitude um 12 dB. Offensichtlich ist die Verlangsamung der Anstiegszeit ein wirksames Mittel zur Unterdrückung der Geräuschquelle.
