如何从设计层次解决EMC问题?
原理上,进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计,从设计层次解决EMC问题。
L1为共模电感,共模电感能够对衰减共模干扰,对单板内部的干扰以及外部的干扰都能抑制凯时登陆首页,能提高产品的抗干扰能力,同时也能减小通过429信号线对外的辐射,共模电感阻抗选择范围为120Ω/100MHz ~2200Ω/100MHz,典型值选取1000Ω/100MHz。
C1凯时登陆首页、C2为滤波电容,给干扰提供低阻抗的回流路径凯时登陆首页凯时登陆首页,能有效减小对外的共模电流以同时对外界干扰能够滤波;电容容值选取范围为22PF~1000pF,典型值选取100pF;若信号线对金属外壳有绝缘耐压要求,那么差分线对地的两个滤波电容需要考虑耐压。
当电路上有多个节点时要考虑降低或去掉滤波电容的值。C3为接口地和数字地之间的跨接电容,典型取值为1000pF, C3容值可根据测试情况进行调整凯时登陆首页凯时登陆首页。
为了达到IEC61000-4-5或GB17626.5标准,共模6KV凯时登陆首页,差模2KV的防雷测试要求凯时登陆首页,D4为三端气体放电管组成第一级防护电路凯时登陆首页凯时登陆首页,用于抑制线路上的共模以及差模浪涌干扰,防止干扰通过信号线影响下一级电路
气体放电管标称电压VBRW要求大于13V,峰值电流IPP要求大于等于143A
为保证气体放电管能顺利的导通,泄放大能量必须增加此电阻进行分压,确保大部分能量通过气体放电管走掉
D1~D3为TSS管(半导体放电管)组成第三级防护电路,TSS管标称电压VBRW要求大于8V,峰值电流IPP要求大于等于143A;峰值功率WPP要求大于等于1144W
如果设备为金属外壳凯时登陆首页,同时单板可以独立的划分出接口地,那么金属外壳与接口地直接电气连接,且单板地与接口地通过1000pF电容相连凯时登陆首页。
如果设备为非金属外壳,那么接口地PGND与单板数字地GND直接电气连接凯时登陆首页。
防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐凯时登陆首页,按照先防护后滤波的规则,走线时要尽量避免走线曲折的情况
电容滤波,并与接口地并联GDTTVS管进行防护且所有防护器件都靠近接口放置凯时登陆首页,共模电感CM置于隔离带内凯时登陆首页,具体布局如上图
耦合“分地”现象会导致回流信号跨越隔离带时阻抗变大,从而引起极大的EMC风险凯时登陆首页,因此在隔离带间通过电容来给信号提供回流路径
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