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摘要：EMC就是指電磁兼容，研究的內(nèi)容是電子設(shè)備間的互相干擾。眾所周知，電磁干擾本身屬于周邊電磁能量是導(dǎo)致電子設(shè)備運(yùn)行不暢的主要原因。EMC技術(shù)的關(guān)鍵目的在于保障電氣設(shè)備和系統(tǒng)能夠在穩(wěn)定的電磁環(huán)境條件當(dāng)中，不受到電磁環(huán)境干擾，也不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成負(fù)擔(dān)。在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)當(dāng)中emc本身的設(shè)計(jì)需要考慮的內(nèi)容也比較多，除了常規(guī)的屏蔽材料以及方式等，孔洞和縫隙的處理也是工作人員需要關(guān)注的重點(diǎn)。在此種研究背景下，本文先分析了電子設(shè)備電磁干擾源，以及設(shè)備結(jié)構(gòu)電磁兼容設(shè)計(jì)工作落實(shí)的目的，又分研究電子設(shè)備本身的EMC設(shè)計(jì)方式，最終闡述了電子設(shè)備結(jié)構(gòu)當(dāng)中的EMC設(shè)計(jì)要點(diǎn)和結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)思考。

關(guān)鍵詞：電子設(shè)備；EMC；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1電子設(shè)備電磁干擾源分析

眾所周知，電子設(shè)備在運(yùn)行階段必然受到多種因素的影響，其中除了內(nèi)部因素之外，外部因素也要引起工作人員的注意。尤其是在設(shè)計(jì)階段，技術(shù)人員應(yīng)充分將兩種干擾因素結(jié)合起來(lái)考慮，最終全面提升設(shè)備運(yùn)行的水平。（1）內(nèi)部干擾電子設(shè)備內(nèi)部干擾源基本都是針對(duì)電子設(shè)備當(dāng)中的各種元器件，由于內(nèi)部的元器件之間會(huì)相互干擾，最終對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成影響。例如電子設(shè)備中的元器件漏電就會(huì)引發(fā)無(wú)線信號(hào)耦合的情況，最終導(dǎo)線之間互感就會(huì)形成內(nèi)部干擾。不僅如此，若電子設(shè)備本身處于高強(qiáng)度工作狀態(tài)當(dāng)中，發(fā)熱的情況也比較常見(jiàn)，這些都會(huì)對(duì)電子設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性造成影響。（2）外部干擾在電子設(shè)備的運(yùn)行階段，受到外部干擾的影響幾乎是在所難免的，例如設(shè)備的外部電源等，若產(chǎn)生絕緣漏電的情況，必然對(duì)電子設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。若外部因素對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生影響，設(shè)備本身最直觀的變化就是參數(shù)方面，對(duì)設(shè)備運(yùn)行十分不利，需要技術(shù)人員在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的第一時(shí)間尋找適當(dāng)方式解決問(wèn)題。

2電子設(shè)備結(jié)構(gòu)電磁兼容設(shè)計(jì)目的

在當(dāng)今社會(huì)不斷發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中，會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾的因素越來(lái)越多，若技術(shù)人員對(duì)電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供穩(wěn)定保障，就要重視電磁兼容的問(wèn)題。設(shè)備電磁兼容能力的強(qiáng)弱是賦予電子設(shè)備抗電磁干擾能力的關(guān)鍵，對(duì)其性能來(lái)講也有比較穩(wěn)定的保證。電子設(shè)備的抗電磁干擾能力越強(qiáng)，往往其運(yùn)行效率也會(huì)比較高。

3電子設(shè)備EMC設(shè)計(jì)方式

電磁兼容設(shè)計(jì)工作落實(shí)的主要目的，就是保障電子設(shè)備抗干擾能力得到提升[1]，且電子設(shè)備通常是在比較復(fù)雜的電磁環(huán)境當(dāng)中工作，常見(jiàn)的EMC設(shè)計(jì)則是使用濾波、屏蔽和接地等措施，具體細(xì)節(jié)如下。（1）屏蔽電子設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)當(dāng)中的屏蔽包含磁屏蔽、電磁屏蔽和靜電屏蔽，技術(shù)人員通常會(huì)選擇使用金屬板和金屬盒等作為電子設(shè)備屏蔽體使用，達(dá)到降低電子能量傳播率的效果。當(dāng)下電子設(shè)備常規(guī)的電磁波頻率差異十分明顯，因此選擇的材料也有所不同，若頻率較高，則可以選擇金屬作為屏蔽材料[2]，若是面對(duì)低頻磁場(chǎng)波，技術(shù)人員往往會(huì)選擇導(dǎo)磁率更高的材料達(dá)到優(yōu)質(zhì)屏蔽效果。（2）濾波在電子設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)階段，技術(shù)人員需要針對(duì)不同的濾波設(shè)置相應(yīng)的濾波電路，利用濾波電路控制電子設(shè)備周邊的干擾環(huán)境，并通過(guò)對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾的方式避免其進(jìn)入電路當(dāng)中造成影響，這樣就能基本保障電子設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定程度。例如，某電子設(shè)備的直流電路當(dāng)中由于負(fù)載問(wèn)題產(chǎn)生電源噪聲，因此技術(shù)人員在優(yōu)化設(shè)計(jì)的階段，為設(shè)備的直流電路配置了相應(yīng)的去耦電容，目的在于提高濾波效果，有效地降低了負(fù)載引發(fā)的電源噪聲。（3）接地技術(shù)人員可以利用科學(xué)地接地方式，保障電子設(shè)備內(nèi)部電路之間的相互影響以及干擾降低。對(duì)于常規(guī)的電子設(shè)備來(lái)講，其中的電路和組成部分差異很大，需要單獨(dú)地進(jìn)行接地才能達(dá)到避免干擾的效果。若操作得當(dāng)，還能夠達(dá)到抑制設(shè)備電磁噪聲的效果，技術(shù)人員想要避免數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)相互干擾[6]，可以將兩種電路和機(jī)殼分開(kāi)接地，這樣就能夠?yàn)殡娮釉O(shè)備運(yùn)行營(yíng)造比較穩(wěn)定安全的環(huán)境。

4電子設(shè)備結(jié)構(gòu)中的EMC設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，EMC設(shè)計(jì)工作的落實(shí)關(guān)鍵就在于通過(guò)合理的電磁兼容設(shè)計(jì)優(yōu)化，達(dá)到抑制不同影響因素對(duì)電子設(shè)備干擾和影響程度的效果。需要注意的是，這項(xiàng)工作落實(shí)需要結(jié)合電子設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下。

（1）縫隙屏蔽

電子設(shè)備內(nèi)部存在縫隙是正常情況，尤其是在設(shè)備箱體的外殼以及蓋板等位置，想要實(shí)現(xiàn)電磁兼容屏蔽設(shè)計(jì)效果，需要技術(shù)人員酌情提升縫隙深度，這樣后續(xù)的箱體和蓋板只需要配合調(diào)整寬度即可，工作難度方面能夠降低得十分明顯。不僅如此，在電子設(shè)備縫隙的結(jié)合位置，技術(shù)人員還可以適應(yīng)提高零件加工精度的方式縮短縫隙，并在其結(jié)合位置涂抹導(dǎo)電涂料，這樣達(dá)到的屏蔽效果也十分優(yōu)質(zhì)，尤其是在減小縫隙結(jié)合位置的螺釘間距方面效果最為明顯。

（2）通風(fēng)孔屏蔽

為保障電子設(shè)備的散熱效果，在出廠時(shí)基本都會(huì)設(shè)置相應(yīng)的通風(fēng)口，因此在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)當(dāng)中的EMC設(shè)計(jì)當(dāng)中，必須添加應(yīng)對(duì)通風(fēng)口的屏蔽。比較簡(jiǎn)單的方式就是在設(shè)備通風(fēng)口位置覆蓋金屬絲，或者直接更改設(shè)備通風(fēng)口位置使用的材料，即穿孔金屬板等達(dá)到屏蔽目的。除此之外，技術(shù)人員還能夠使用截止波導(dǎo)通風(fēng)窗作為通風(fēng)孔，同樣可以達(dá)到優(yōu)質(zhì)的屏蔽效果。

（3）表頭孔屏蔽

為能夠?qū)崟r(shí)掌握電子設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，技術(shù)人員通常會(huì)在其機(jī)箱位置配備相應(yīng)參數(shù)的表頭，相應(yīng)的也要按照需求配備相應(yīng)尺寸的孔洞，但在這些孔洞中泄露電磁能量是難以避免的情況。為保障電磁兼容設(shè)計(jì)合理程度，技術(shù)人員必然要做好表頭孔位置的屏蔽工作。為減少此類情況產(chǎn)生，技術(shù)人員可以在標(biāo)頭的背面添加屏蔽，且要結(jié)合縫隙屏蔽考慮，常規(guī)的方式就是在設(shè)備的面板以及附加屏蔽之間添加導(dǎo)電襯墊，達(dá)到減少縫隙的效果，這樣就能夠使用引線將干擾信號(hào)旁路到地，這樣也能實(shí)現(xiàn)表頭孔屏蔽的目的。需要注意的是在電子設(shè)備的導(dǎo)電玻璃位置，還需要與其他的面板保持梁海接觸，同樣也可以通過(guò)增加導(dǎo)電襯墊的方式達(dá)到目的。導(dǎo)電玻璃本身對(duì)高頻磁場(chǎng)和低頻磁場(chǎng)的屏蔽效果都比較優(yōu)質(zhì)，因此可以作為屏蔽材料的首選。

（4）開(kāi)關(guān)、指示燈屏蔽

對(duì)于電子設(shè)備的這一位置也需要最好屏蔽工作，尤其是在開(kāi)關(guān)方面，有兩種類型，其中一種是按鈕開(kāi)關(guān)，另一種則是鈕子開(kāi)關(guān)。這兩種開(kāi)關(guān)所對(duì)應(yīng)的屏蔽方式差異比較大，對(duì)于按鈕開(kāi)關(guān)來(lái)講，技術(shù)人員可以通過(guò)在設(shè)備中附加屏蔽罩的方式減少電磁泄漏的情況產(chǎn)生，而對(duì)于鈕子開(kāi)關(guān)來(lái)講，技術(shù)人員則是可以在設(shè)備面板以及開(kāi)關(guān)端間的位置設(shè)置導(dǎo)電襯墊，達(dá)到減少泄露的目的。此外還有電子設(shè)備當(dāng)中的指示燈屏蔽，這一位置的屏蔽工作落實(shí)難度不大，技術(shù)人員只需要在燈罩的位置使用導(dǎo)電玻璃即可。不僅如此，引線的穿入位置還要使用穿心電容以及插針式的濾波連接器輔助，避免電磁能量在引線位置泄露。

（5）顯示屏屏蔽

電子設(shè)備通常會(huì)配備顯示屏，這是為了提升其可視化程度，但電子設(shè)備的陰極射線管的開(kāi)口位置存在電磁泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，需要技術(shù)人員對(duì)顯示屏陰極射線管的位置展開(kāi)屏蔽工作，通常情況下原則就是設(shè)置屏蔽罩，并將其與機(jī)箱連接成為一個(gè)整體即可。若想鞏固屏蔽效果，技術(shù)人員還可以設(shè)置導(dǎo)電襯墊，這樣就能夠提升電氣連續(xù)程度。需要注意的是，在常規(guī)條件下，電子設(shè)備顯示屏只需要使用鐵磁性材料作為屏蔽罩即可，但隨著當(dāng)今社會(huì)對(duì)信息安全程度的要求提升，相應(yīng)的屏蔽效果也要加強(qiáng)，目的就是減少信息泄露情況產(chǎn)生的可能性。

（6）電源線屏蔽

在電子設(shè)備結(jié)構(gòu)的電磁兼容技術(shù)中，常見(jiàn)的工作方式就是利用濾波的方式達(dá)到兼容目的，但電源線本身也可以安裝濾波器，將其通過(guò)濾波處理之后再引入到機(jī)箱當(dāng)中，也能提升工作效果。

（7）保險(xiǎn)絲座屏蔽

若是單個(gè)的保險(xiǎn)絲座，只需要使用金屬帽覆蓋就能達(dá)到比較優(yōu)質(zhì)的屏蔽效果，且帽蓋當(dāng)中還會(huì)安裝彈性簧片，這也能提升其與機(jī)箱之間的電接觸效果。大部分保險(xiǎn)絲座的屏蔽，都需要將電子設(shè)備當(dāng)中的全部保險(xiǎn)絲集合集中附加屏蔽罩，其結(jié)構(gòu)和安裝都與表頭孔位置的屏蔽工作落實(shí)十分相似，可以相互參考工作流程。

5電子設(shè)備EMC結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)思考

（1）電磁兼容結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)細(xì)節(jié)

眾所周知，電子設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)工作落實(shí)的主要內(nèi)容主要就是限制干擾源的電磁發(fā)射、控制電磁干擾傳播，以及增強(qiáng)電子設(shè)備本身的抗干擾能力。在未來(lái)的結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)工作當(dāng)中，首先需要注意的就是系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)工作細(xì)節(jié)，基本上電子設(shè)備艙當(dāng)中都集中了比較多的電子設(shè)備以及電纜線束。大功率輻射信號(hào)源等高敏感度部件，這些零部件都處于一個(gè)空間內(nèi)，需要注意做到互不干擾，同時(shí)能夠協(xié)調(diào)的落實(shí)工作。這就要求技術(shù)人員在結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)階段對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行更加合理的電磁兼容布局設(shè)計(jì)。需要重點(diǎn)關(guān)注的是設(shè)備本身的布局設(shè)計(jì)工作，在落實(shí)之前技術(shù)人員又不要明確其中的干擾源以及受感器，將這些設(shè)備按照定級(jí)分類之后，保障干擾源由于受感器之間保持安全距離。且若存在嚴(yán)重干擾源，則要使其與敏感受感器保持最遠(yuǎn)距離，利用空間距離達(dá)到減弱干擾的效果。其中的電纜布局設(shè)計(jì)工作需要技術(shù)人員先明確全部電纜的類別，之后再將全部的同類信號(hào)電纜集中到一起落實(shí)走向分線布局設(shè)計(jì)工作，這樣做的優(yōu)勢(shì)在于能夠有效避免不同的電纜信號(hào)過(guò)于集中。其次是設(shè)備的電磁兼容性設(shè)計(jì)工作，這項(xiàng)工作主要就是針對(duì)各結(jié)構(gòu)的電磁兼容細(xì)節(jié)展開(kāi)設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于接地、屏蔽以及濾波三個(gè)方面。其中的接地設(shè)計(jì)是電子設(shè)備最常見(jiàn)的防干擾手段，當(dāng)下的設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，通常會(huì)將接地和屏蔽配合起來(lái)投入應(yīng)用，這樣更能夠保障設(shè)備的電磁兼容性提升。常規(guī)的接地方式有單點(diǎn)、多點(diǎn)以及混合三種方式，其中的單點(diǎn)接地指的就是將電路系統(tǒng)當(dāng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)點(diǎn)作為基準(zhǔn)，后續(xù)將單元信號(hào)都接入這一點(diǎn)當(dāng)中，就能夠有效避免多個(gè)地回路對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成干擾。但這種工作方式有比較明顯的缺點(diǎn)，即布線工作復(fù)雜程度比較高，有可能引發(fā)其他的噪聲電壓。多點(diǎn)接地指的是將系統(tǒng)當(dāng)中各接地點(diǎn)都直接與其最近的接地平面相互連接，更方便控制接地線的長(zhǎng)度?；旌辖拥貏t是根據(jù)實(shí)際情況按需判斷各接地點(diǎn)最適合使用的接地方式投入應(yīng)用。屏蔽設(shè)計(jì)實(shí)際上指的是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域展開(kāi)金屬隔離，這樣就能夠達(dá)到控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)以及電磁波的效果。這項(xiàng)工作的具體細(xì)節(jié)就是能夠使用屏蔽體將元部件、電力以及組合件等設(shè)備將會(huì)對(duì)電子設(shè)備造成干擾的源頭包裹起來(lái)，避免干擾信號(hào)擴(kuò)散。

（2）提高效率控制成本

想要達(dá)到提升效率工作效果的同時(shí)控制成本，可以選擇在電子設(shè)備的研發(fā)階段就做好EMC設(shè)計(jì)工作。這樣做的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)⒃O(shè)備的不合理之處在設(shè)計(jì)階段解決一部分，避免在發(fā)現(xiàn)EMC不合格之后才進(jìn)行修改，這樣不僅技術(shù)難度高，后續(xù)返工產(chǎn)生的成本和費(fèi)用也會(huì)比較浪費(fèi)，最終電子設(shè)備的上市還有可能延期，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)地位來(lái)講影響都比較不利。

（3）提高射頻輻射抗干擾能力

在電子設(shè)備當(dāng)中，高頻電流的環(huán)路面積越大，則產(chǎn)生的輻射影響就會(huì)越嚴(yán)重。高頻信號(hào)的電流一般是經(jīng)過(guò)電感最小路徑，若頻率本身比較高，則走線電抗會(huì)比電阻更大，連線對(duì)高頻信號(hào)指的就是電感，而引起輻射的通常是串聯(lián)電感。電磁輻射在大部分情況下屬于電子設(shè)備在高頻電流環(huán)路當(dāng)中產(chǎn)生的，在比較差的情況下，就是用天線形式開(kāi)線。對(duì)于上述狀況來(lái)講，比較有效的處理方式就是減少和縮短連線長(zhǎng)度，這樣能夠降低高頻電流回路面積大小，且可以消除非正常工作狀態(tài)下需要使用的天線，布線方式也不必連續(xù)，后續(xù)管理比較簡(jiǎn)潔。

6結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為保障電子設(shè)備的功能以及后續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定程度，技術(shù)人員在設(shè)計(jì)EMC的階段，需要充分地考慮到電子設(shè)備結(jié)構(gòu)當(dāng)中的兼容細(xì)節(jié)，并使用更加科學(xué)合理的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體工作和設(shè)計(jì)原則就是保障電子設(shè)備的可靠性以及穩(wěn)定程度都與行業(yè)需求相符，同時(shí)提升電子設(shè)備的工作質(zhì)量。不僅如此，電磁兼容設(shè)計(jì)工作顯然綜合性比較強(qiáng)，除了結(jié)構(gòu)方面的研究，還需要與具體工作結(jié)合，并根據(jù)其電子兼容原理和實(shí)際應(yīng)用情況，將干擾控制在較小范圍之內(nèi)，也能夠?yàn)橄到y(tǒng)和設(shè)備的兼容性提供穩(wěn)定保障。

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作者:馮彬彬 單位:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所