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Technologie PCB
Conception à haute fréquence de la compatibilité électromagnétique (CEM)
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Conception à haute fréquence de la compatibilité électromagnétique (CEM)

Conception à haute fréquence de la compatibilité électromagnétique (CEM)

2021-08-17
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Author:ipb

De nombreux ingénieurs supérieurs suivent souvent des lignes de conception de base et erronées. This is the high-frequency thinking of Compatibilité électromagnétique (CEM) Conception.


Compatibilité électromagnétique (CEM) problems often occur in high-frequency conditions, except for individual problems (voltage drops, Interruption momentanée, Attendez..). La pensée à haute fréquence fait référence aux caractéristiques des appareils et des circuits. À haute fréquence, it is different from conventional mid- and low-frequency conditions. Si vous jugez et analysez encore sur la base de la pensée conventionnelle du contrôle, you will fall into a misunderstanding of design. Exemple: condensateur, in the case of medium and low frequency or DC, Est un élément de stockage d'énergie, Afficher uniquement les caractéristiques du condensateur; À haute fréquence, it is more than just a capacitor. Il a les caractéristiques d'un condensateur idéal et a une fuite. Current (represented as R on the Équivalence haute fréquence circuit), lead inductance, and ESR (equivalent series resistance) that causes heat in the case of voltage pulse fluctuations, (as shown in the figure below).

high-frequency thinking of Compatibilité électromagnétique (CEM)

Figure 1: schéma de circuit équivalent haute fréquence du condensateur EMC


Comme le montre la figure ci - dessus, les concepteurs peuvent être très utiles dans la conception de la compatibilité électromagnétique (CEM).


Selon la pensée traditionnelle, 1 / 2 Ìfc est la réactance capacitive du condensateur. Plus la fréquence est élevée, plus la réactivité du condensateur est faible et plus l'effet de filtrage est bon. En d'autres termes, plus la fréquence est élevée, plus l'encombrement est facile à éliminer, mais ce n'est pas le cas. En présence d'inductance, le condensateur n'est optimal que lorsque l'équation de 1 / 2 Ïfc = 2 Ïf l est établie, l'effet de filtrage est meilleur lorsque l'impédance totale est la plus faible et l'effet de filtrage est réduit lorsque la fréquence est plus élevée ou plus basse. L'analyse montre pourquoi deux condensateurs, l'un électrolytique et l'autre céramique, sont ajoutés au terminal VCC de l'IC. La différence de capacité est généralement un peu plus de 100 fois. Ceci est dû au fait que les points de fréquence de résonance de deux condensateurs différents divergent d'une certaine distance, ce qui est bénéfique pour filtrer une fréquence légèrement plus élevée et une fréquence plus faible.

Compatibilité électromagnétique (CEM) \ \ schéma de circuit équivalent haute fréquence du fil

Figure 2: Electromagnetic Compatibility (EMC)_High-frequency equivalent circuit diagram of wire


The Équivalence haute fréquence characteristics of the cable or PCB wiring (as shown above), regardless of the high and low frequencies, La résistance au câblage est objective, but for the wiring inductance, Il ne peut être affiché qu'à une fréquence plus élevée. In addition, Il y a un condensateur distribué. Cependant,, Lorsqu'il n'y a pas de conducteur près du fil, this distributed capacitor is useless. Deux conducteurs sont nécessaires pour fonctionner.


Les caractéristiques de l'inductance et de la résistance sont relativement faciles à comprendre et ne seront donc pas expliquées. Toutefois, il convient de mentionner les caractéristiques équivalentes à haute fréquence des anneaux magnétiques et des billes magnétiques, qui sont généralement considérées comme des caractéristiques inductives, mais qui sont en fait fausses, car l'absorption des impulsions à haute fréquence par les anneaux magnétiques est similaire à celle des inducteurs. L'anneau magnétique est une caractéristique de résistance, mais cette résistance est un peu spéciale. Sa résistance est fonction de la fréquence R (f). Dans ce cas, lorsque le signal avec des fluctuations à haute fréquence passe à travers la bille, les fluctuations à haute fréquence seront causées par i2r produisant de la chaleur et interférant avec le processus de conversion de l'énergie électrique - magnétique - thermique. Ainsi, lorsqu'il y a de fortes fluctuations sur le fil, l'Anneau se sent chaud au toucher.


Ce sont les bases de ce cours Compatibilité électromagnétique (CEM) major in high-frequency thinking. J'ai compris. Compatibilité électromagnétique (CEM), many design questions have the answers. for example:


1. Why are two capacitors installed on the VCC terminal of the IC, Un condensateur électrolytique et un condensateur céramique? Because of the Équivalence haute fréquence Caractéristiques du condensateur, the series connection of the lead inductance and the capacitor causes its comprehensive impedance to change with frequency. At the frequency point of WL= (1/WC), it is the point with the smallest impedance (as shown in the figure below). Moreover, Les deux condensateurs ont leurs points d'impédance minimaux respectifs, respectively corresponding to different frequency points, Pour alimenter en courant les besoins en énergie de l'IC dans différentes gammes de fréquences.

Compatibilité électromagnétique (CEM) \ \ diagramme des caractéristiques de fréquence d'impédance IC du condensateur de découplage. Jpg

Figure 3: Compatibilité électromagnétique (CEM)_IC impedance-frequency characteristic diagram of decoupling capacitor


2. Le fil de mise à la terre de la table de travail électrostatique adopte une large bande de cuivre et un serpentin à maille métallique au lieu d'un câble de mise à la terre circulaire jaune - Vert. L'inductance de câblage du câble de mise à la terre circulaire est trop grande, ce qui n'est pas propice à la production d'électricité statique à haute fréquence. Décharge de charge.


3. La distance entre le câble et le câble ne doit pas être trop courte, sinon la capacité de distribution du fil peut causer des échanges entre les câbles de signalisation. Bien sûr, le couplage entre la ligne de signal et la ligne au sol est préférable. De cette façon, l'interférence d'onde sur la ligne de signal peut être facilement libérée sur la ligne au sol.


Electronic Engineer, if the electronic devices are regarded as a Équivalence haute fréquence Circuit combiné, the Compatibilité électromagnétique (CEM) design will be more perfect.