1、錢振錢振NI 1這是一份講述電子設備這是一份講述電子設備的電磁兼容性設計，試驗和對案例分析的資料，部分是作者在日常工作中的體會，部分是同事在工作中的收獲，還有較多部分的內容是通不同收集得到的資料，現將它們一起（一共30多個案例），以滿足讀者的需要2010-3-22010-3-2010-3-3案例1：電磁干擾問題和步當一個產案例1：電磁干擾問題和步當一個產品無法通過電磁騷擾發射測試時，不能先入主觀確定要在哪些地方采取措施。因為最后發現題的地方往往都是起先認為不太可能的地方。由于電磁騷擾發射問題的錯綜復雜性，因此不論產品熟悉與不悉，都要逐一確認，甚至要多次確認下面是一套電磁干擾參考步驟，能快速找出

2、產品電磁騷擾發射問題，有較強的實用性2010-3-4步驟將桌子轉到被試設備最大發射的位置，初造步驟將桌子轉到被試設備最大發射的位置，初造成試設備輻射大的原因。并關掉被試設備電源加以確認說明在測試設備的輻射騷擾發射時， 被試設備必須旋轉360，測量用天線的高度要在1m到4m內變化，其目是輻射最大的情況強，故可以初步推測造成輻射過強的原因，例如在這位置上是不是設備不好，或者太靠近設的輻射源，以及這個位置上有沒有電線電纜經過等等。要時還可以借助測量探頭、頻譜儀(或測量，甚至是示波器)來探測造成輻射過強的部位，從而探究造成輻射過強的原因。2010-3-5另外，必須注意的是，要關另外，必須注意的是，要關

3、掉被試設備的電源，看噪是否存在，以確定噪聲是不是的確是由被試設備所產生曾經見到過在測試監視器時，某一頻點始終存在無法決的騷現象，直至最后才發現這是由個人計算而非監視器所造成亦有在開闊場測試監視器發現有某幾個頻點無法通過，初步判斷應該是監視器產生的結果關掉電源后發現聲依然存在（背景噪聲）的例子所以關掉被試設備電源這一步驟是必須的，而這一點測試中是容易被忽視的2010-3-6步驟將連接被試步驟將連接被試設備的周邊電纜逐一取下，看干擾的噪聲否降低說明。倘若取下某一根電纜而頻點上的輻射騷擾減小或甚至消失，則可以認定該電纜已成為輻射天線，將機內的電磁任何電磁騷擾必須要有天線的存在，才能產生輻射。倘若只存

4、在噪聲源而沒有天線這一條件，即使有輻射源存在，其量值也是應該很小的。假設接了天線，由于天線效應便能把能量輻射到空間。所以電磁騷擾輻射的對策除了要針對噪聲源做處理外，最重要的是要檢查產生輻2010-3-7下面是幾種常見的產生下面是幾種常見的產生輻射的原因（1）設備外部連接的電纜成為輻射天對于由設備外部連接的電纜成為輻射發射天線的情況，噪聲的大小與電纜的長度有關，尤其是當電纜線的長接近于是噪聲的半波長時為最大，常造成電磁輻射騷無法通過測試。所以在發現有輻射外部連接電纜做一些判斷（估計一下時，必須人為頻率的波長與相應電纜線長度之間是否存在某種必然關系），否則很可能因為疏忽而浪費時間2010-3-8（

5、a）當噪聲是由設的印刷線路板或接地所產生并經電纜（a）當噪聲是由設的印刷線路板或接地所產生并經電纜線傳輸，在這過程中，噪聲在電纜線上邊傳導邊輻射致輻射。作為判斷可先將電纜線取下，或在電纜線上套一顆鐵氧體磁珠（磁環或磁筒），若發現噪聲減低。倘再將電纜靠近設備（用不直接連接），噪聲并沒有因此而明顯升高，故可以斷該噪聲確實是由設備邊傳輸、邊輻射的產生，然后通過連接電纜向（b）假使噪聲是由設產生，經過電磁耦合后進外部電纜，使外部電纜成為輻射天線的。作為判斷，只要將這條電纜靠近設備，如果從測試的圖譜上可以看到噪聲立刻升高的，這表示噪聲已不單純是由電纜線所帶出來的，而是設備本身具有相當大的噪聲能量，所以在

6、有電纜線靠近設備時，噪聲會通過耦合而進入電纜線，然后利用電纜線的天線作用再輻射到周圍空間。不少通訊類產品確有這種情況發生。對于這種情況簡單地采用鐵氧體磁珠（磁環或磁筒）進行處理，并不能徹底解決問題2010-3-9（2）機在產的引線連接線成為輻射天的一之間經常會通過（2）機在產的引線連接線成為輻射天的一之間經常會通過一連接的連接來完成應有的工作。當這些連接線靠近噪源時就很容易成為輻射天線，將噪聲輻射出去。針對氧體磁珠（磁環或磁筒）來進行抑制（多數鐵氧體磁珠、磁環和磁筒的峰值抑制頻率在100MHz 左右）。對于200MHz以上的高頻噪聲可以將內連線的位置做后左右的移動，通過觀察噪聲是否會增大或減小

7、來進行（3）印刷布線太長、布線不當而成為輻射天由于印刷線走線太長或太靠近噪聲源而使印刷線路板走線被為發射天線。對于此種情形當外部電纜取下，而僅剩電路板時，在測量儀器（如頻譜儀）上然可以看到有噪聲存在，此時可用探棒測量印刷線路噪聲最強的地方，找到輻射的原因，并加以解決2010-3-（4）電路 板上的（4）電路 板上的組件成為輻射來大的輻射，使得電磁輻射發射測試無法通過。這時在經（1）、（2）和（3）的分析后會發現噪聲依然存在，這種情況下，最常用的解決辦法是換一個類似的組件（不同牌號的同類組件往往有不同的電磁兼容性能），觀察電頻譜儀(或測強的部位，甚至是示波器)來探測造成輻射注意在高頻和高速線路附

8、近應該沒有輸入/輸出接口及連接線等經過。當然情況允許，將這部分電路采用局部蔽也是一種快速而有效的辦法2010-3-通過上面的通過上面的分析，不難了解到造成電磁輻射的最關鍵地易產生電磁輻射。另外，電源線也往往是造成天線效應方2010-3-步驟當電源線無法移去，可上步驟當電源線無法移去，可上套鐵氧體磁環，或者將源線進行水平與垂直擺動，觀察噪聲是否有減小或變化對于有電池的產品（如筆記本電腦），則可以通過取下電源線來判斷（判斷噪聲是不是與電源線有關）。說明如前所述，電源線往往也會成為輻射天線，尤其是臺式到電源線上，所以判斷產品的電源線是否受須的步驟是必體磁環的方式進行判斷（ 可一次多套幾個） 。對于

9、若頻譜儀上顯示噪聲的大小有明顯的差別，則表明電線已成為輻射天線2010-3-倘若輻射確實是由電源是要讓備的電倘若輻射確實是由電源是要讓備的電磁噪聲減小，以避免電源線的二次輻射。于通過電磁耦合將噪聲引入電源線的，拉大噪聲源與源線的距離是必須的，但有時換用一根好的電磁噪聲的抑制效果線也取得由這一可知道，除了要使可能產生輻射噪聲的件遠離輸入/輸出端口外，也必須盡量遠離電源線以及開關電源的板子，以免從電磁的噪聲耦合到電源線上，使得輻射及傳導都無法通過電磁兼容測試2010-3-步驟檢查電纜接頭端的接地螺絲是否旋緊，以及步驟檢查電纜接頭端的接地螺絲是否旋緊，以及外端接地是說明依前面三個步驟找了一下問題后，

10、必須再做一些檢查，透過這些檢查，也許不須做任何修改，便可通過電磁騷例如檢查電纜端的螺絲是否旋緊。這時可以將松掉的絲上緊，以加強電纜線的效果。另外，還可以檢設備外接連接插頭的接地是否良好，假設外殼為金屬且有噴漆，則可考慮將連接插頭處的噴漆刮掉，使其接再有，如果使用電纜線，必須檢查接頭端處外覆的金屬網與連接插頭的金屬外殼配合是否緊密（有許多能不好的線，例如RS232接口的連接線就是因為蔽線的金屬層并沒有與連接插頭的外殼緊密配合以致起不到充份效果）2010-3-另外，對于接件（如鍵盤及電源另外，對于接件（如鍵盤及電源的件），還常常由于電纜線的插頭與設備的插座之間配合得不好，影響了電磁噪聲的輻射。檢查

11、的方法可以將接頭拔掉看噪聲是否減小，如果是減小了，則有兩種可能性，一種是電纜線本身的輻射干擾；另一種是接頭間接觸不好。這插上接頭，用手將接頭端子稍微向左右搖動，看噪聲否會減小或，若會減小可以將鍵盤或電源的連接頭，用銅箔膠帶貼一圈，以增加其和機器接頭的密合度，這一點也是實測上很容易被疏忽，而會誤判機器的電磁輻射為什么在每次測試時時好時壞，以致花了許時間在其對策上面2010-3-案例2：傳導騷擾電壓測試中的設備接地點選類設備作電源線傳導騷擾案例2：傳導騷擾電壓測試中的設備接地點選類設備作電源線傳導騷擾電壓測試，被試備的接地線采取就近接地（接參考接地板），發現測試果不滿足限值要求被試設至測人工電源網

12、接地電源電源輸接地2010-3-2010-3-2010-3-上述試驗室里進行，因此試驗的不合格應當不懷是上述試驗室里進行，因此試驗的不合格應當不懷是由外界電磁輻射所造成的的應當懷疑是被試設本，以及試驗布局不當造成。根據試驗的布局情況，認為有可能是試驗布局不當造成。主要是觀察試驗布局后，覺得被試設備與人工電網絡的電源連線人工電源網絡的接地線參考接地板被試設備的接地了一個比較大的環路射發射天線，也可以成為干擾接收的天線。對于后一情流，這個電流的大小與環路的面積成正比，而且對于特大小的只要環路中有感應測到騷擾電壓生，必定會增大人工電源網絡至于上述分析中的電磁騷擾的輻射源，有可能是被試設本身，通過設備

13、表面形成向外的輻射2010-3-試驗布局的改進辦法：將被試設備的接地線從就近接地為經人工電試驗布局的改進辦法：將被試設備的接地線從就近接地為經人工電源網絡的接地端子接地，被試設備的接地線量靠近被試設備與人工電源網絡之間的電源連線，以便由這兩根的電磁騷擾的接收環線為最小被試設至測人工電源網接地電源電源輸接地2010-3-2010-3-2010-3-啟示本案例是傳導騷啟示本案例是傳導騷擾測試中很值得注意的接地問題，應將對于帶有較大低頻輻射的產品（150kHz30MHz），測試時，要注意信號線和電源線（及其環路）的相對位本案例中除了改變布局，其他如增加被試設備電源端的濾波器在一定程度上也可能得到解決

14、，因為測試得到結果總是綜合的，改變某一都有可能使結果符合試要求，但這里試驗的規范是放在第一位的2010-3-二二2010-3-案例3：開關電源高頻變壓問開關電案例3：開關電源高頻變壓問開關電源中產生電磁騷擾的根本原因是線存在變化速率很高的電流和電壓，它們通過導線的直接傳導，以通過電感和電容的耦合，形成間接傳導的電磁騷擾發射以反激式變換器為例，其的主電。圖中，輸整流后的電流為尖脈沖電流。初級電路在開關晶體管導通和截止瞬間，變換器中電壓、電流變化率很高，這些波形中含有豐富的高頻諧波。另外，在主開關管的開關過程和整流二極管的反向恢復過程中，電路中的寄生電感和電會發生高頻振蕩，以上這些都是電磁干擾的來

15、源2010-3-在開關電源中存在著在開關電源中存在著分布電容，由于開關電源的工作頻率比較高，開關電源工作時的電流和電壓的變化率也比較高，這樣開關電源中的分布電容（高頻下，開關電源分布電容的容抗比較小）就給電磁干擾的傳遞提供了通路在開關電源高頻變壓器的各個繞組之間（尤其是在初級次級之間）同樣也存在著大量分布電容中，A、B、C、D四點與前圖中標識的四點相對應。其2010-3-層對抑層對抑制共模騷擾的作用，做以下根據前圖所示結構繞制變壓器，并在交流整流濾波后增13mH差模濾波電感和6.8uF差模濾波電容，對開關電進行傳導如下圖所示。可見，傳導EMI常嚴重，不能通過電磁干擾測試2010-3-進一步試驗

16、，在交流進一步試驗，在交流整流前增設35mH共模濾波電感，傳導如下圖所示，產品可以通過測試。比較試結果，可以得出結論：開關電源主要是由于在工作過中產生大量共模傳導電磁騷擾才使得電源不能通過測試2010-3-去掉共模濾波電感，并在變壓器中增的初級繞組抽頭 與A去掉共模濾波電感，并在變壓器中增的初級繞組抽頭 與A點（電容Cin正極）相連蔽繞組，并見后圖左。由于在共模傳導EMI的模型中輸入波電容Cin可以看成是短路的，所以繞組抽容Cin負極（E點）相連繞組相對傳導EMI的抑效果應該是一樣的。比較后圖左與后圖右，可以看接E點與接A點繞組抽大體上是相同的2010-3-圖中可見，左圖繞組抽頭F接A點）和右

17、圖圖中可見，左圖繞組抽頭F接A點）和右圖試結果幾乎相當，從而證明了前面論斷繞組對傳導EMI的抑制效果接輸2010-3-與在變壓再增的次繞組與在變壓再增的次繞組，并點相連，將G與C點相連2010-3-見圖所示，情見圖所示，情況得到了極大改善2010-3-如果將兩繞組換為兩銅箔，對共模傳導電如果將兩繞組換為兩銅箔，對共模傳導電。將有更好的抑制效果層，2010-3-案例4：有多個子電源的電源系統電磁兼案例4：有多個子電源的電源系統電磁兼容性考開關電源是一個很強的騷擾源，這是由于開關晶體路中以很高的頻率進行開關操作，產生出很強的開關噪與此同時，開關電的控制電路，很容易受到自身然而對于一個設備或系有多個

18、子設備或子系統的共用一根輸入母線，所以互相間的干擾就更加嚴重。對這類電源系統，除了單個電源要達到相應國家和國際標下面是有多個子電源的電源系統設計案例，簡述設計中當注意的原則，和在調試中出，以及解決方案2010-3-電源系統的基：某車載電源系統的輸入為蓄電源系統的基：某車載電源系統的輸入為蓄電池，電壓是915V；電源統的輸出供輻射儀，器，檢測設備，無線臺和溫控等6路負載使用。一共有24V，12V和5V等3種電壓，系統要求這3種電壓在電氣上12V輸出可以直接用蓄電池供電，因此，DC/DC變換系，并且具有獨立保只有24V和輸出。由于要有獨立保護功能，并且整率要求也非常高，所以，采用兩個獨立的DC/D

19、C變換器的輸出為30W，采用單端反激式變換器2010-3-線路布局上的構思線路布局上的構思因為局上需要變換器要放在同一塊印刷電路板上，所以在加以考慮兩個變換器要盡量拉開布局的距離，以便減少相互間主電路的輸入/輸出除了電解電容外，再各加一個頻率特性比較好的電容（如CBB電容），并且該電容要盡量靠2010-3-3) 該電源系統控的電源也是由輸入電壓提供，沒有另加輔助電源。3) 該電源系統控的電源也是由輸入電壓提供，沒有另加輔助電源。因此在靠近每的地方都加了一高頻去耦電容（獨石電容）。此外，由于主電路輸入電和的供電電壓是同一個電壓，為了防止發生相互間耦合，最好的供電電源的地方加一個LC濾波RC濾波電

20、路，隔斷主電路和控制電路之間的傳導干擾4) 為了減少各個控制間的相互干擾，控制地采用點接地。具體的做法是，控制地通過驅動地與功率地相連，最終使得控制地和開關晶體管的源極相連。但是，由于，所以對于控制地多多少還存在一定的干擾，一個更好的辦法是采用變壓器來驅動，以便讓功率電路的地和控制電路的地能夠徹底分開2010-3-調試中出及處理意見調試中出及處理意見路電源同時工作時卻發生了相互干擾：占空比發生振蕩變壓器有。從現象看，這明顯是由變換器一起工作時相互干的結果。經進一步實驗證明，這是由之間共模干擾所引起的振蕩。作為解決方案，采取) 在每個變換器的輸出側增加共模濾波器。這樣不僅可以減小因為，輸出電壓經

21、過分壓后要反饋到控制電路中，如果輸出電壓中含有共模干擾信號，那么控制電路也會由此引入共模干擾信號。所以，在變換器的輸出側加共模濾波器是非常有必要的，不僅減小對負載的共模干擾，還會減小對控制電路的共模干擾2010-3-2) 在反激變換器和正激變換器之間加一個共模濾波器。這樣可以減2) 在反激變換器和正激變換器之間加一個共模濾波器。這樣可以減變換器主電路之間的傳導干擾。由于激變換器的差模電流較小，所以，將共模濾波器放在反變換器這一邊。另外，為了防止電源之間的相互干擾，將共模濾波器設計成型，這樣從兩個變換器的主路這一側看，都遇到一個相同的共模濾波器3) 將反激變換器中的高頻變壓器繞線方法改成原副感減

22、小，在開關晶體管上的電壓尖峰明顯降低。與此同時，還意外發現共模騷擾源的強度也隨之降低。作為比較，不采用方案2，而單用本方案也解決了問題。這種方法從根本上改善了子電源的電磁兼容性能，并使繞組的趨膚效應和層間效應也都得到改善，降低了損耗但是的是，這種繞法是以犧牲原邊和副邊的絕緣度為代價的，在原邊和副邊的絕緣要求高的場合并不適用2010-3-減緩開關晶體管的導通和關斷速度。這種方法也能使開關晶體管上的電壓尖峰降低，從而降低開關電源的騷擾開關頻率同步變換器的工作減緩開關晶體管的導通和關斷速度。這種方法也能使開關晶體管上的電壓尖峰降低，從而降低開關電源的騷擾開關頻率同步變換器的工作頻率都是100kHz，

23、但由于使用兩個獨立的RC振蕩電路，在參數上有離散性，使兩個頻率有定偏差。這電源在工作時可能會產生一個拍并引起振蕩。所以，嘗試采用一個RC振蕩電路，其中一個的由另一電源嚴格地同頻，這對于減有一定好處電源之間的干擾2010-3-6) 在輸出整流二極管6) 在輸出整流二極管的電路中串聯一個飽和電感，用以減小二極管的反向恢復電流，從而減小共模干擾源的強度。在二極管正常導通時，由于電流很大，飽和電感由于飽和而等效為一根導線。而在二極管關斷過程中，正向電流減小到過零時，飽和電感很大的電感量阻擋了反向電流的增加，從而也減小了二極管上電壓峰。從電磁兼容的角度講，是減小了騷擾源的強度。這種方法抑制二極管的反向恢

24、復也會造成一定的損耗，但是，由于使用的電感是非線性的，所以，額外損耗相7) 對反激式變換器的開關晶體管加裝電壓尖峰吸收電路。盡管反激變壓器繞組的繞線方法有了很大改進，漏感已經減小。但是，由于反激變換器的變壓器不是一個單純的變壓器，而是變壓器和貯能電感的集成，所以在變壓器的鐵芯上要加開氣隙。加開氣隙以后的變壓器漏感仍還是比較大的，若不加吸收電路，在開關晶體管上電壓尖峰仍會是比較高的， 這不僅增加了開關管的電壓應力，而且也是一個很強的騷擾源2010-3-8) 采用軟開關電路上述解決方8) 采用軟開關電路上述解決方案中的，是在不改變現有電路拓撲的前提下降低電磁干擾所采用的方案。其中和是采用切斷實際上

25、，在選擇電路拓撲時就可以考慮有利于EMC的拓撲，這樣就不容易產生上面。其中采用軟開關就不對稱半橋變換器、LLC諧振變換器），不僅可以減少關損耗，而且可以降低電壓尖峰，從而減弱騷擾源的強度2010-3-啟示由于所的電源系統中啟示由于所的電源系統中的兩個子開關電源在空間布局都比較靠近，而且，又共用一根輸入母線，所以，子電源之間的電磁兼容問題非常突出。在選擇開關電源電路時盡量選用軟開關技術的電路。在設計印刷電路板時應該意這些子電源的位線的安排。當電路中出現電壓峰時，可采用RCD或者RC等吸收電路。對于二極管的反恢復問題，可以采用串聯飽和電感的方法來解決。在必要的時候還可以加合適的EMI濾波器來隔斷干

26、擾的耦合途徑2010-3-案例5：便攜式智能溫度儀的電設案例5：便攜式智能溫度儀的電設考慮到電源的供電負載是便攜式智能溫度計，負載相對小，因此設計中采用單端反激式的開關電源根據單端反激式開關電源的工作特點，認變壓器圈的漏感是產生電磁感應噪聲的主，特別是為了2010-3-對于變壓器干擾抑制的最重就對于變壓器干擾抑制的最重就是減小漏感，使壓器原副邊繞組的耦合系數要接近于1。亦即要使原副繞組所包含的磁通要相等，這樣漏磁通就會減到最小根據這一原則，最好的繞法是原副邊并繞，但實際應的是采用“三明治”繞法，即繞一層原邊，再繞一層副邊；以后再繞一層原邊和一層副邊，使層與層之間，原邊和副邊之間有很好的耦合。這

27、同樣能減小漏感，減在繞制中，為了減小原副邊之間的耦合電容，層與層之（在實際做法中，這兩個措施是相互的，前者有于改進耦合，及減小漏感；后者則會使漏感增大。兩取舍時需要折衷2010-3-此外，高頻變壓器EE或EI型此外，高頻變壓器EE或EI型磁芯之間能使兩磁芯發生位移；繞組電流的相互間引力或斥力也能使圈產生偏移，導致周期性的形變。上會使高頻環氧樹脂將分離的磁芯粘接在一起，以減小音頻噪聲同時給線圈浸入清漆后烘干，也有助于減小音頻噪聲還有，在開關電源的布局上，要考慮到連接兩個元件或設備之間的導線并不是一個電阻為零的理想導體，也不是一個有一定電阻值的純電阻。實際上導線不但有電阻，而且還有雜散電感和電容，

28、這就引起了電抗性質的耦合。尤其在小體積、高頻工作的小電源里，這種雜散參數更是不可忽視。為此在印刷板設計時，在條件允許的情況下要盡量布寬導線，以減小電阻；布線時，使導線接近地線，這樣可減小導線的向外的輻射2010-3-另外，在開關電，公共阻抗問題主要體現在另外，在開關電，公共阻抗問題主要體現在印板的布局上，要將功率地與信號地分開，防止通過大流的功率地對控制回路造成干擾。每一部分電路都應該將它們的地連在一起后再接到大地上去。同時，將地線在布局上，小功率開關電源中，最容易受干擾的是控，在印刷板布置時應考慮放在離干擾源比遠的位置上，也就是離高頻變壓器、開關管和副邊二管比較遠的位置上。同時的供電要加去耦

29、電容，去，以達到良好的去耦效果同時，由引出的開關管驅動電路的引線要盡量短以減小引線電感。在布置電路板時，原邊電路和付邊電路之間要有適當的間隔，可以防止原邊電路和副邊電路2010-3-處理意見處理意見優化變壓器設計，減小漏感，以減小由變壓器引起的優化電路結構設計，減小由于半導體器件開關過程引優化PCB板的設計，減少引線電感和公共地阻抗耦引起的干擾4) 保護好控制電路，防止控制電擾2010-3-案例6：開關電源散案例6：開關電源散熱器形狀與電源端子騷擾電壓測某充電器在作電源端子電壓測試時發現結足B級限值的要求，不2010-3-由于充電器的線路屬于典型線路，從參數上找不出太多的不合理之處，但從充電器

30、的結構看，為了解決開關晶體管的散熱問題，該充電器有意識地將散熱器的尺寸做大了（散熱器已經做由于充電器的線路屬于典型線路，從參數上找不出太多的不合理之處，但從充電器的結構看，為了解決開關晶體管的散熱問題，該充電器有意識地將散熱器的尺寸做大了（散熱器已經做了接地處理，用一點接初開關晶體管的發射極），使散熱器邊緣范圍一直伸展到交流電源的輸入子附近，將輸入濾波器也包含在散熱器伸展范圍內，因此，結構上的這點不合理之處便進入考慮的范圍下工作。對于作為電源開關的晶體管來說，開關波形上與下降時間做到100ns的情況并不，因此，開關波形的電壓變化率實際上達到了300V/100ns或3kV/1s。當體管的管殼與散

31、熱器之間的分布電容大約與50pF，所以波2010-3-上述分析表明，該充電器上述分析表明，該充電器的開關晶體管散熱器確實存在很強的電磁騷擾發射源，盡管散熱器事先已經接充電器的級地（開關晶體管的發射極），但由于散熱器的形狀較大，已延伸到了交流電源的處，并且與輸入濾波器共模電感、共模與差模濾波電容均有較近的距離，因此耦合較大，使得這些濾波器件失去了原本應有的濾波作用（這一情況與將濾波器的輸入與輸出線路捆扎在一起，起不到應有的濾波作用是一個道理），所較差2010-3-通過以上分析，將通過以上分析，將散熱器形狀做了適當修改，以切斷與入電路的容性耦合，新的充電器電源端子電下，符合標準對限值的要求如201

32、0-3-啟示這一案例留的啟示是，像充電器和開啟示這一案例留的啟示是，像充電器和開關電源的散問題，本身不可能會產生電磁騷擾的部位，但是由于設忽視了它的存在，以及它在電磁騷介作用，以致導致電源端子電所起的。這就要設計工程師在注意產品電性能的同時，要盡量注意線路局中的一些細節問題，產品設計階段考越多，后通過各項試驗的機率也越大2010-3-案例7：在電源線上使用鐵氧磁輻射頻率點案例7：在電源線上使用鐵氧磁輻射頻率點，一個是為40MHz，另某設備有兩個個為900MHz。經檢查，確定是電纜的共模輻射所致。電纜上套一個磁環（1/2匝），900MHz的干擾明顯減小不再，但是40MHz頻率仍。將電纜在磁環繞3

33、匝，40MHz干擾減小，不，但。2010-3-頻的阻抗，所以40MHz處的共模輻射可以被抑制掉。但電纜在磁環匝數增加以后，使匝間以及線圈與鐵氧體磁芯間的寄生電容會增加致高頻的阻抗減小， 使得900MHz處的輻。纜線在它上面一穿而過，專門用來對付900MHz處的問題；另一只磁環，電纜線在它上面繞3匝，專門用來對付40MHz處問題。兩只磁環串在相互靠近的位置上2010-3-案例8：由集線器電源引起案例8：由集線器電源引起的輻射發某通信設備采用機柜上架結構，在輻射發射試驗時發現，在30100MHz范圍內出現果超出限值要求續噪聲，幅值較高（圖中幅值較低的譜線是背景噪聲）2010-3-憑經驗頻首先電源應

34、來自電源部分（ 因電源部分的變換頻率較低， 電電源盒有防雷、濾波和監控功能后分別接到個子憑經驗頻首先電源應來自電源部分（ 因電源部分的變換頻率較低， 電電源盒有防雷、濾波和監控功能后分別接到個子機架和集線器的電源子架子架每個子機模電感均設有為便于判斷電源盒出口先增加一個濾波器， 然后再通電試驗， 發現無改善現象， 故斷定問題不在電源子架集線2010-3-繼續判斷問題來源，為此保留電源盒處于繼續判斷問題來源，為此保留電源盒處于工作狀態，依切斷對各路子機架的供電，發現切斷一路子機架的供電同時切斷三路子機架的供電，對低頻段幾乎有任何變化，所以斷定問也不在子機架進一步試驗時，切斷集線器的供電電源（拔去

35、供電電源插頭），發現低頻段的輻射也立（譜線下降到與景噪聲相近） 。此時再將所有子機架通電，發現測試結果依然良好。由此斷定輻由集線器引起2010-3-關于集線器，要求工作電壓為7.512V，由于電關于集線器，要求工作電壓為7.512V，由于電源盒只有一檔電源（48V），故集線器由專門的集線器電源電。該電源經長線引48V集線器電源電源由，DC/DC的輸出提供集線器使用量為了定位最終的輻射源（是集線器電源，還是集線器電源到集線器的電源線，或者是集線器本身），可以用一組線性電源來代替逆變器電源（通常認為逆變電源的電再次試驗時發是合格的（見后圖）。可見題集中在集線器的電源上2010-3-2010-3-2

36、010-3-集線器電源如圖，48V電源有一個100H的共電感、兩個1500pF的共模電容及一個容。輸集線器電源如圖，48V電源有一個100H的共電感、兩個1500pF的共模電容及一個容。輸出級沒有濾波的差模輸濾電源模輸集線器電2010-3-試驗中還發試驗中還發現集線器電源輸出口有一根30cm長的普通電可見試驗不合格的根源在集線器電源的DC/DC變換器另外，這30cm的電源線實際上是產生輻射的天線2010-3-處理意見：基于上述分析，可以有兩個解決方案。在 30cm線上套鐵氧體磁環。在集線器電源的DC/DC變換器處理意見：基于上述分析，可以有兩個解決方案。在 30cm線上套鐵氧體磁環。在集線器電

37、源的DC/DC變換器后面再加一級濾波器。實用中由于鐵氧體磁環的安裝固定比較麻煩，未予采用，實際采用的是方案2（一1.3mH的共模電感，一個100nF電容。Y電容的接地必須可靠）電容和兩個2.2nF的輸濾電源模輸集線器電2010-3-下圖是本案例中下圖是本案例中的最。2010-3-三題（七例問2010-3-三題（七例問2010-3-案例9：設備結構引起的輻某室外案例9：設備結構引起的輻某室外工作的設備，采用模塊與背板結構，模塊與背板相應連接器連接。每個模塊都進行了一設計，連板也進行在設計現350MHz頻。2010-3-用近場探頭探測，確認是一塊模塊與用近場探頭探測，確認是一塊模塊與背板之間接插處

38、輻是模塊印板上的50MHz晶振（350MHz泄漏所致晶振頻率的7次諧波）板連接處要用防水橡膠墊圈將兩者之間密封。由于防水圈是非導電性的，因此存在泄漏的可能較大。為此拆下試，發現模塊與背板模塊印板的正面已罩，因此晶振直接通過空間輻走線，有可能耦合了來自晶振或時鐘的噪聲，使之成為動的輻射天線2010-3-晶振下面的印板未做局部地平面的敷銅處理（敷銅的接地平面可為晶振及相關電路產生的共模RF電流提共通路，模塊印板與連接器的布線中有不少是從50MHz晶穿過，很有可能將MHz晶振工作時產生的高頻噪聲耦合到它下方的信號線上，使這些信號線帶上了共模噪聲電壓，進而通過這些信號線的延伸將共模噪聲帶出印板的屏蔽體

39、。晶振的位置離連接器的位置太近2010-3-處理意見將所有與輻射處理意見將所有與輻射相關部分進防水墊圈成導電密封圈，實現整。將模塊與背板之間的完整性對模塊印板重新布局，晶振要盡量內移，晶振下面不走信號線，應該改成敷銅接地的平面經以上兩項處理后，用近場探頭重新測試，發現頻點的輻射減小在10dB以上2010-3-案例10：懸空金屬引起的輻案例10：懸空金屬引起的輻類產品有24個網口，進行輻射發射試驗時發某（625MHz 687.5MHz 812.5MHz和875MHz）不滿足B級限值要求Level dB 02010-3-設備的輻射問題一般與電源線、信號線和結構的泄有關，由于很高（600MHz以上設

40、備的輻射問題一般與電源線、信號線和結構的泄有關，由于很高（600MHz以上），根據驗，一般不是電源線的輻射問題（通常電源線的輻射頻小于200MHz），比較號線和結所致首先懷疑24根百兆網線帶來的輻射，故先將所有網線拔后再測，發情況依舊，只是幅度稍減一點，說明線不是造成輻射的主要原因用近場探頭對設備進行探測，發現側板處輻射很大，頻與頻率相同，故懷疑側板與機柜接觸不好。拆開后現側板與機柜接觸良好（有專門來保證兩者有很的接觸），但見到側板上有一條1.5cm的縫隙，故認為隙是造成輻射泄漏的主要原因，使用導電銅箔將縫隙封了，用近場探頭測原縫隙，發現側板兩邊的輻射泄漏消失，便認為問題已獲解決。但作正規測試

41、時，發情況還在，連幅度下降也不多，說明造成輻射標還有其他原因2010-3-再次對設備進行檢再次對設備進行檢查，為了使定位更精確，換用直徑更口的發射端也是金屬的，距金屬加強筋較近，因此懷疑頻噪聲經發射端耦合到加強筋，由于加強筋距方孔很近加強筋便成了一射的單極發射天線，通過方孔向外600MHz信號的波長為0.5m，或50cm，光纖出口為1cm方孔，方孔的最大寸為對角線，等于1.4cm，約等于/372010-3-處理意見處理意見取消金屬加強筋將金屬加強筋與面板的金屬部分有良好的搭接由于取消加強筋會使光纖使用時接插強度不夠，因此最終2010-3-啟示設備的結構中要避免有懸空金啟示設備的結構中要避免有懸

42、空金屬存在，否則懸空金（特別是尺寸較大的懸空金發射的“二傳手”。為此，設）有可能成為設備噪的散熱片、金罩和金屬支架，乃至印刷電路板中未被利用的金屬面等，應該接地將這個概念進一步引伸出去，對于集成電上的未引腳，也有可能因為充當小天線，引起設備的動作不穩定因此，對這部分電路也應當作相應處理2010-3-附錄：懸空金屬螺柱引起的輻還有一則與上述案例類似的輻問題：附錄：懸空金屬螺柱引起的輻還有一則與上述案例類似的輻問題：外殼。通信產品在做輻射發射測試時，發現在891MHz上部的一小塊區域發現在891MHz上的輻射較大。拆開機箱后觀察發現這一區域有一根5cm的金屬螺柱連機殼頂蓋，而金屬螺柱本身線路并沒任

43、何電的連接。只是螺柱的布局比較靠近設的印板，在印刷板與螺柱相近的部位有一個33MHz的晶體振器。而891MHz的輻射正好是33MHz晶振的27次諧波，因此金屬螺柱受晶振電路的感應，而且成為輻射源的偶極天線，對外形成了輻射處理意見：將金屬螺柱改螺柱，但存在一個強問題；機殼的結構上作點變化，以便將金屬螺縮短。以上兩個處理意見都能滿足輻射測試要求 ，但從結2010-3-案例11：設電源布線不當造案例11：設電源布線不當造成的輻在對某產品進行輻射發射測試時，發現在，最大處超過B級限值20dB頻率范圍內出現嚴2010-3-經檢查，發現該設備采用直流供電（48V，0V），如所示，直流電源線自濾波器進入設后

44、，分為，經很長一段距離后再形成了一個大的環路連接器，因此在兩根直流線I經檢查，發現該設備采用直流供電（48V，0V），如所示，直流電源線自濾波器進入設后，分為，經很長一段距離后再形成了一個大的環路連接器，因此在兩根直流線I散熱散熱散熱散熱散熱散熱2010-3-在電磁兼容性設計當在電磁兼容性設計當中，都把環路和環的通過電流看成是形成差模輻射的重要條件，本案例中的48V0V分開走線，形成了一個相當大的環路。差模輻射的強度與環的面積成正比（此外，差模輻射的強度還和環路中的通過電流的大小及電流的頻率成正比）；輻射的最低頻率也和環的面積有關，環的面積越大，輻射的最低頻率也越低2010-3-在與差模輻射強

45、度有關系的三在與差模輻射強度有關系的三個參數（環路面積、電流小和電流頻率）中，電源線的布局是最容易受設計控制的，只要將48V和0V靠擾，使兩根線保持平行扭絞在一起，情況就會改觀。下圖是將兩根電源線移到內部連接器中間位置（也是兩排散熱孔的中間位置）后的測試結果2010-3-應該說此案例中的電源線排布位置還有可應該說此案例中的電源線排布位置還有可以商榷的余地的48V或0V位置可能會更例如把它們布到最初前提下，寧可增加散熱孔的個數，也要減小單個散熱孔射騷擾中最高頻率電磁波的/20（為相應電磁波的波長）再有，48V電源雖然是直流電源，但是直流電源線上流變，因此在直流電源線上有劇烈的di/dt變化，它將

46、加劇備的輻射效果。基于法，在電源線進入印刷電路的端應該有高效的去耦電路，每個集成塊的電源對端子也需要增加去耦措施，盡量使48V電源線上的電流保持平滑，這對輻射騷擾的抑制也很有好處2010-3-案例12：錯誤接地線引起的案例12：錯誤接地線引起的輻對某產品進行輻射發射測試，發現在30300MHz頻段內要超過B級限值現嚴重以上，在最大輻射點上的2010-3-檢查發現設備的供電線路布線如圖：直流電源線（0V和 檢查發現設備的供電線路布線如圖：直流電源線（0V和 殼外部進入機箱后被接到接線端子排，其中，接地線再A點拉一根線到殼體的G點；電源線則從端子排再引入備電路接地AG端子金屬機2010-3-電在本

47、案例中，由于在本案例中，由于AG之間的連線在設備，設的電路在工作時要產生電磁噪聲，它與線纜AG之間存在輻射，以及容性和感性的耦合，因此AG這根線已經不是受污染的線，在AG兩端存在共模壓降UAG，而設備的地線和整個設備的外殼變成了一根共模輻射發射的天線2010-3-從上面的分析可知，要抑制掉共模的輻射，最重要的是要保證系統接地點和從上面的分析可知，要抑制掉共模的輻射，最重要的是要保證系統接地點和整個機殼保持等電位。解決方案之一，將機殼與接地線的連接點改到G點。由于G點和系統接地點同為0電位，所以接地線不再變成輻射天線。接地AG端子金屬機2010-3-電另一個辦法是G點移到A點附近，讓AG變為一根

48、很短的線，從而使AG上感應到的另一個辦法是G點移到A點附近，讓AG變為一根很短的線，從而使AG上感應到的電壓接近為0V，這樣輻射發也能因此而降低接地GA端子金屬機2010-3-電圖示為第1方案的圖示為第1方案的測量結果。從圖中可以看出輻射大幅度降低，整機輻射在B級限值線下，有6dB以上的余量2010-3-案例電層接地小辮引起的案例電層接地小辮引起的設備輻射問某工控設備其輸出端口使電纜，在對該產品進行射發射測試時發現，輻射值雖在B級限值下面，但余量不足6dB2010-3-檢查中，首先去掉信號檢查中，首先去掉信號輸出電纜，發現這時的設備輻射低，滿足B級要求，還有6dB的余量另外，從前一的看，余量不

49、夠的頻點主要集中在150230MHz之間，考慮到被試設備本身的尺寸較小，能夠與這樣的波長（2m1.3m）可以比擬只有電線的長度，因此初步斷定輻射問題與電纜線有關2010-3-進一步觀察發電纜層接地方式不妥，由圖進一步觀察發電纜層接地方式不妥，由圖見，電層在接近信號端口的地方擰成一小辮接地小辮約長10cm電纜在這里穿電纜層 接近信號端口的地擰成10cm長，接到號端口的0V設備的一部2010-3-信號必須，電纜的這種接地方式常常會帶來新的電一般都介紹每10mm導線擁必須，電纜的這種接地方式常常會帶來新的電一般都介紹每10mm導線擁兼容問題：有15nH的電感量，因此10 cm的接地線擁有150nH的

50、電6dB的頻量，對于前一上所看到的輻射余量（150230MHz），這根接地線的阻抗要分別達XL1=2 由此可見，對10cm長的接地線在高頻下絕對不能看成是根普通的接地線，而是有可觀阻抗的傳輸線當電纜的層有電流流過時，就會在接地線上形壓降（共模電壓），這時這根接地線便會變成一根單極天線，形成輻射2010-3-層引出線縮短為10mm后層引出線縮短為10mm后下圖是將電。2010-3-總之，為獲最大限度效果，并確保傳輸信號不產生磁輻射和總之，為獲最大限度效果，并確保傳輸信號不產生磁輻射和由波形反射引起的畸變，電纜線層應保持勻端接，一個比較好的方案是采用同軸連接器（或型連接器）。連接器可以層提供360

51、的電接觸。同端接還提供完整的內導體覆蓋層，以保證電的完整性理想層端接要求做到接地阻抗要低纜線與連接器的特性阻抗要匹配層要有360的端接（360的端接本身也體現了配合的阻抗連續）2010-3-案例14：印刷電路板的不案例14：印刷電路板的不良布線引起設備輻在對某醫療設備進行輻射騷擾測試，發現超出標準規定頻點的間隔為22.1184MHz，與設備控制板中的值晶振頻率一樣。測試還發現輻射并不是直接來自于晶體殼的輻射，而是來自于連接在控制板上的串口信號線2010-3-設備控制部分的印刷電路板（局部）設備控制部分的印刷電路板（局部）見下圖所示。圖分別標出U、串口信號驅、晶振、串口連器及串口信號的走線。可以

52、看出問題出在串口信號走穿過了晶振下方，使晶振工作時所產生的諧波信號耦到了串口信號線上，亦即串口信號線成為晶振諧波信號的載體，由于串口線很長，包括串口電纜在內成了很的輻射天線，將晶振的諧波信號帶出了印刷電路板2010-3-晶下表將“發射”天線的長度與搭載頻率之間的關系用導線長度給表示出來， 分別是可以忽略天線效率的導線度，可以造成下表將“發射”天線的長度與搭載頻率之間的關系用導線長度給表示出來， 分別是可以忽略天線效率的導線度，可以造成干擾問題的導線長度和可以成為理想天的導線長度。讀者只要查閱表格便能知道線長程度2010-3-表中可見表中可見，對100MHz，1m左右的線可以成為一根有天線；但是

53、對于1GHz的信號，0.1m左右的線已經能成為一根很好的天線。對于/40的情況，在相應頻率下的導線長度雖然沒有成為很好的發射天線，但仍可以成為可能引起問題的導線長度。對于/100的情況，表示導線長度已經足夠短了，其天線效應一般可以忽略不計（要求極嚴的產品可能例外）2010-3-處理意見與啟示晶振屬于強處理意見與啟示晶振屬于強輻射器件，其下方及其周圍走線，以發生串擾。在本案例中，只要將串口信號的走線遠離晶（實踐表明離開300mil以上的距離可基本滿足要求），到滿意效果注：1mil是千分之一英寸，公制的毫米，為亦即大約1/40mm 。故300mil約等于7.5mm2010-3-案例15：局部地平面

54、與設備某塑案例15：局部地平面與設備某塑殼家電產品，輻波。為確定問題的定位，將天線，將此環靠近有疑問的部位，以尋找最大輻射點測試中發現，當環路靠近印刷電路板的晶振和時鐘輸出線時， 輻射為最大， 示波器顯示噪聲的峰 峰值超過 接收環狀2010-3-探步觀察發現，時鐘線較長，被布在印刷電路板的頂層和底合理的做法是晶體振蕩器和時鐘線應該放在一個局部地平面上，這是降低晶體振蕩器和時鐘線共模輻射的簡單而有效的辦法。所謂局部地平面是印刷電路板表層上的一片局部敷銅區域，通過晶體振蕩器的接地引腳以及多個過孔（至少兩個連接到印刷電路板的主地平面上。此外，與晶體振蕩器相關的時鐘驅動器、緩沖器等必須鄰近晶體振蕩器來

55、放置。2010-3-在時鐘產生區域下在時鐘產生區域下面放置局部地平面的主要原因是，可以為晶體及相關電路產生的射頻電流提供通路，同時也為晶體振蕩器的組成元件提供最大的分布電容，最大程度上阻有時為了提高抑制射頻發射的效果，還可以將局部地通過在本案例中，除了在晶體振蕩器下面的印刷電路板表層設置局地平面外，并用多個過孔與接地層相連，還將原先布在表層的時鐘線改布在第三層（一共是6層板）。修改后的印刷電路板用簡易探頭測得的測得的結果如下峰40mV左右2010-3-啟示 啟示 在多層板中，建議在晶體振蕩器下方設置局部地平面。 6層以上的多層板，表層和底層不允許長距離布設時鐘晶體振蕩器和驅動電路下方及離開這些

56、電路7.5mm離之內不能布置信號線2010-3-干擾問題（四例2010-3-干擾問題（四例2010-3-案例16：由于結構不案例16：由于結構不完善引起靜電放電的整機復位問在對某設備進行靜電放電試驗時發現，當對接連接器的金屬外殼放電時（kV接觸放電），出現主一起后再進行同一試驗，發現試驗電壓抬高到6kV，驗能一舉通過，設備的工作正常2010-3-根據事后分析認為，靜電放電盡管能量根據事后分析認為，靜電放電盡管能量不大（標準上稱靜電放電的能量為“皮焦耳”級），但放電電流的前沿極（0.71ns），所以靜電放電有極寬的噪音頻譜（達幾百MHz），盡管連接器的金屬外殼與其的信號插針間沒有直接電的聯系，但

57、它們間的分布電容也足以讓靜電放電的高頻電流經過分布電容的容抗，繼而通過信號線，信在印刷電路板上的走線，線路板和設備的接地系統，最進入大地。高頻電流在上述發生誤動作產生的壓降足以使設作為一個臨時措施，采用導電箔將連接器的外殼和設備的外殼粘連在一起，就為靜電放電電流的提供了一條接的通路，這樣放電電流就可以連接器的金屬外殼、導電箔、設備的金屬外殼以及設備的接地系統直接進入大地，2010-3-啟示對于金屬外啟示對于金屬外殼的設備，設備表面的導電連續性非常重要案例中的設備應該將連接器的外殼通或螺釘保持設備金屬外殼以導電性的連接，這樣不僅能提高整機的蔽性能，還能使靜電放電電流入地保持暢通2010-3-案列

58、17：設在對某一款機殼上的螺釘與靜電案列17：設在對某一款機殼上的螺釘與靜電放外殼的設備進行靜電放電時，發現表面位置上的一顆螺釘（用來解決上下機殼的連接）對放電特別敏感，當放電電壓加到3kV時該設備就會發生復位經檢查在發生復位的那顆螺釘附近有一塊，固定在一個2cm高的散熱器上，該散熱器沒有任何防靜電的施（例如將散熱器接地）。基于這一發現，初步斷定是熱器和離開螺釘太近的緣故，故測試中臨時將散熱器拆掉，結果該螺釘位置的抗靜電干擾能力一下子提高到6kV2010-3-此案例中，靜電放電的高頻特性使得因結構形成的分布電容不能忽略不計，圖中C1是螺釘與散熱器之間的分布容，此案例中，靜電放電的高頻特性使得因

59、結構形成的分布電容不能忽略不計，圖中C1是螺釘與散熱器之間的分布容，C2是散熱器與之間的分布電容，C3是與印刷電路板信號線之間的分布電容，C4是印刷電路板與地平面之間的分布電容。其中，特別是由于金屬螺釘與熱器的距離較近，它的存在大大“拉近”與金屬螺之間的距離。靜電放電電流借助一連串由分布電容形成通路影響了設備的工作靜電金屬螺機殼上下I散熱印刷電路地平2010-3-基于上述分析，拆基于上述分析，拆掉散熱器后使增大了，靜電放電電流無法作用和螺釘之間的距及印刷電路板，此設備的抗靜力能力得到提高。但這一做法只是證實了事故原因的猜測。實用中并不能解決全部問題，因為IC片的散熱問題將變得嚴重2010-3-

60、處理意見如果結，可以把整個線處理意見如果結，可以把整個線路板（連同器）向下沉一點，拉大散熱器與金屬螺釘之間的距離將散熱器接至地平面，可以改變靜電放電電流的傳輸徑，受到保護（在實際設備中采用這個方案）啟示對印刷電路板上的金屬體一定要直接或間接接到地平面上，不要懸空。另外，對于較敏感的電路板布局時要盡量遠離靜電放電可能發生的位置，在印2010-3-案例18：對于設備有數字和模擬混合器件線路的數字地和某數字案例18：對于設備有數字和模擬混合器件線路的數字地和某數字和模擬信號的混合設備，其中數字和模擬信號的互轉換是通過數/模C）和模/數（ADC）電路來實現的。其中ADC存在兩種電源供電的引腳，即數字和