摘要:如何從PCB布局上來考慮EMC問題?
如何決定PCB與金屬外殼之間的連接方式,連接位置?
如何從單板設(shè)計之初就解決輻射發(fā)射(RE)、傳導(dǎo)發(fā)射(CE)等后期認證測試遇到的EMI問題?
如何從單板設(shè)計之初就解決靜電(ESD)、浪涌(SURGE)、脈沖群(EFT)、傳導(dǎo)敏感度(CS)等后期認證測試遇到的EMS問題?
如何從單板設(shè)計之初最小成本來解決EMC問題?而不是事后彌補,增加更多設(shè)計與產(chǎn)品成本?
如何正確使用磁珠、電容、共摸電感等EMC元器件,在單板原理圖階段全面考慮電磁兼容的問題?...
課程背景
隨著電子信息的快速發(fā)展,產(chǎn)品EMC要求越來越高。經(jīng)市場調(diào)研,70%的企業(yè)并沒有專職的EMC研發(fā)人員,大部分由企業(yè)硬件設(shè)計人員、PCb設(shè)計人員或結(jié)構(gòu)設(shè)計人員兼任EMC設(shè)計工作。而EMC設(shè)計主要憑借研發(fā)人員的個人經(jīng)驗,沒有系統(tǒng)的流程規(guī)范;往往是產(chǎn)品出來后采取“測試修補法”解決EMC問題,從測試階段才開始解決EMC問題,不斷反復(fù)進行的測試驗證,多次進行的改版驗證設(shè)計,影響產(chǎn)品研發(fā)進度,同時反復(fù)測試對企業(yè)也增加了人力、物力成本,為此賽盛技術(shù)開設(shè)此課程,幫助研發(fā)人員系統(tǒng)的了解EMC設(shè)計思路及要點,解惑如下問題。
1.如何從單板設(shè)計之初就避免輻射發(fā)射(RE)、傳導(dǎo)發(fā)射(CE)等EMI問題;
2.如何從單板設(shè)計之初就避免靜電(ESD)、浪涌(SURGE)、脈沖群(EFT)、傳導(dǎo)敏感度(CS)等EMS問題;
3.如何從PCB布局上來考慮EMC問題;
4.如何決定PCB與金屬外殼之間的連接方式,連接位置;
5.如何正確使用磁珠、電容、共模電感等EMC元器件,在單板原理圖階段全面考慮電磁兼容的問題;
6.如何從PCB中考慮多種地的隔離、分割,單點連接還是多點連接。
7.如何從PCB設(shè)計的過程中控制EMC問題,如時鐘走線、電源走線以及接口走線控制。
課程大綱
(一) PCB EMC分析理論基礎(chǔ)
◇ EMC測試與PCB EMC設(shè)計的關(guān)系
◇ PCB EMC設(shè)計必備理論
(二) PCB的接地設(shè)計及浮地與隔離設(shè)計
◇ PCB外部EMC設(shè)計的目的
EMS方面的目的
EMI方面的目的
◇ EMC關(guān)注的共模電流
◇ 接地是影響共模電流的重要因素
接地位置選擇的重要
金屬板的應(yīng)用
◇ 分布電容對共模電流的影響
電纜對流過PCB共模電流影響的機理
電纜分散放置引起EMI問題的典型模型
電纜分散放置時接地后的對比
◇ 隔離器件對共模電流的影響
變壓器隔離在EMC中的實質(zhì)
光電耦合器隔離在EMC中的實質(zhì)
◇ 相關(guān)案例分析
旁路電容的作用
接地點的ESD測試案例
PCB工作地與金屬外殼直接相連是否會導(dǎo)致ESD干擾進入電路?
金屬外殼屏蔽反而導(dǎo)致輻射發(fā)射失敗
◇ 小結(jié)
(三) PCB EMC設(shè)計分析
◇ PCB的EMC性能與關(guān)鍵元器件位置
◇ PCB的內(nèi)部耦合與外部耦合
• 干擾在PCB內(nèi)部如何傳遞
• PCB中電路受干擾的機理
• PCB如何與外界產(chǎn)生電磁耦合
◇ PCB中工作地線 或 地平面設(shè)計
• 地線/地平面
• 地線.地平面與阻抗
• 地平面阻抗對PCB的EMC性能的意義(輻射發(fā)射與抗擾度)
• 如何設(shè)計地平面
• 地平面設(shè)計案例分析
◇ 如何防止PCB中信號線之間的串擾
• 串擾對EMC的重要意義輻射發(fā)射與抗擾度)
• 哪些地方需要防止串擾?
• 串擾如何防止?
• 防止串擾手段與傳輸線的影響
◇ 數(shù)?;旌想娐吩O(shè)計
• 數(shù)?;旌想娐吩O(shè)計原理
• 數(shù)字信號干擾模擬信號的幾種模式
• 數(shù)字信號與模擬信號的處理方式
• 數(shù)字電源與模擬電源的處理方式
• 數(shù)字地與模擬地的處理
何時可以分地?
分地的意義?
分地是如何處理數(shù)模之間的相互干擾
何時不能分地?
不分地是如何處理數(shù)模之間的相互干擾
• 數(shù)?;旌想娐吩O(shè)計案例
◇ PCB板中的去耦、旁路設(shè)計方法
• 去耦、旁路的意義
• 去耦、旁路的設(shè)計方法
• 去耦、旁路設(shè)計與產(chǎn)品系統(tǒng)EMC性能
• 去耦案例分析
相關(guān)案例分析:
案例:地平面設(shè)計技巧
案例:PCB布線不當造成ESD問題
案例:共模電感兩邊“地”的耦合
案例:電容值大小對電源去耦效果的影響
(四) 問題解答與現(xiàn)場分析
◇ 課間休息問題解答
◇ 客戶自帶PCB、原理圖、產(chǎn)品實物EMC問題與隱患分析
講師資歷
鄭軍奇老師
EMC領(lǐng)域知名專家
全國無線電干擾與標準化技術(shù)委員會-秘書長
國際無線電干擾特別委員會(IEC/CISPR)副主席
鄭老師是知名EMC專家,EMC高級顧問,長期從事EMC理論與工程研究,具備豐富的EMC實踐和工程經(jīng)驗。專注于各類醫(yī)療、民用、工業(yè)用、軍用、汽車零部件產(chǎn)品的EMC標準、EMC測試設(shè)備、產(chǎn)品EMC設(shè)計方法、EMC測試方法、EMC診斷方法、EMC整改方法的研究。發(fā)表EMC相關(guān)論文數(shù)篇,擁有多項EMC專利。對于產(chǎn)品EMC設(shè)計方法的研究具有較深的造詣,研究成果涉及PCB、濾波、接地、屏蔽、接口電路等各個方面。如:
◇ 《結(jié)構(gòu)EMC設(shè)計》
◇ 《接口電路EMC設(shè)計》 ,
◇ 《 PCB EMC設(shè)計指導(dǎo)書》,
◇ 《產(chǎn)品接地設(shè)計指導(dǎo)書》,
◇ 《開關(guān)電源及變頻器EMI設(shè)計》,
◇ 《產(chǎn)品ESD保護設(shè)計》,
◇ 《防護電路設(shè)計》,
◇ 《 RF電路端口的ESD保護研究》,
◇ 《開關(guān)電源電源端口濾波電路設(shè)計》,
◇ 《手機.無線通信設(shè)備的EMC設(shè)計》,
◇ 《通信設(shè)備EMC設(shè)計》,
◇ 《工業(yè)控制產(chǎn)品EMC設(shè)計》 ,
◇ 《便攜式醫(yī)療.家用電器EMC設(shè)計》等
他是“EMC設(shè)計風險評估法”的創(chuàng)始人,“風險評估法”首次將產(chǎn)品的EMC設(shè)計提升到了方法論階段,被廣大企業(yè)的研發(fā)部門所采納。他又是專業(yè)的EMC講師,數(shù)百場的EMC培訓(xùn)經(jīng)驗,受到企業(yè)與學員的高度評價,是中國EMC工程應(yīng)用領(lǐng)域培訓(xùn)領(lǐng)跑者,培訓(xùn)實踐性強、解析透徹、生動易懂是他培訓(xùn)的最大特點。同時,他也是:
◇ 國際無線電干擾特別委員會(IEC/CISPR)副主席
◇ 全國無線電干擾與標準化技術(shù)委員會 ,秘書長;
◇ 工信部國家信息技術(shù)緊缺人才認證(NITE)講師。
◇ IEC、ISO注冊專家
◇ CISPR/S/AHG3召集人
出版EMC專著有:
1.《電磁兼容(EMC)測試與案例分析》2006年
2.《產(chǎn)品EMC設(shè)計風險評估(分析)法》2008年
3.《電磁兼容(EMC)測試與案例分析 第二版》2010年
4.《電磁兼容(EMC)測試與案例分析 第三版》2018年
5.《EMC TEST AND CASE STUDY》英文版 2018
6.《EMC設(shè)計分析方法與風險評估技術(shù)》2020年
如下EMC國家標準的起草者:
序號
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標準號
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標準名稱
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1
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GB/T 17799.1-2017
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電磁兼容 通用標準 居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的抗擾度
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2
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GB/T 7343-2017
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無源EMC濾波器件抑制特性的測量方法
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3
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GB/T 6113.201-2017
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無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范 第2-1部分:無線電騷擾和抗擾度測量方法 傳導(dǎo)騷擾測量
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4
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GB/T 17626.3-2016
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電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗擾度試驗
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5
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GB/T 6113.203-2016
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無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范 第2-3部分:無線電騷擾和抗擾度測量方法 輻射騷擾測量
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6
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GB/T 6113.101-2016
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無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范 第1-4部分:無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備 測量設(shè)備
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7
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GB/T 6113.104-2016
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無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范 第1-4部分:無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備 輻射騷擾 測量用天線和試驗場地
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8
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GB 4824-2013
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工業(yè)、科學和醫(yī)療(ISM)射頻設(shè)備騷擾特性限值和測量方法
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9
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GB/Z 17624.2-2013
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電磁兼容 綜述 與電磁現(xiàn)象相關(guān)設(shè)備的電氣和電子系統(tǒng)實現(xiàn)功能安全的方法
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10
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GB/Z 6113.205-2013
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無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范 第2-5部分:大型設(shè)備騷擾發(fā)射的現(xiàn)場測量
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11
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GB/Z37150 -2018
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EMC可靠性風險評估導(dǎo)則
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12
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GB/T38659.1 -2020
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EMC風險評估 第1部分:電子電氣設(shè)備
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