《電子技術應用》
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电磁兼容设计的精髓
摘要: 千万不要误以为本人已沦为标题党,靠着“精髓”二字赚取眼球。乃是真的发现诸多资深工程师,亦常常走着基础而又错误的设计之路。这就是电磁兼容设计的高频思维。
Abstract:
Key words :

千萬不要誤以為本人已淪為標題黨,靠著“精髓”二字賺取眼球。乃是真的發現諸多資深工程師,亦常常走著基礎而又錯誤的設計之路。這就是電磁兼容設計的高頻思維。

電磁兼容的問題常發生于高頻狀態下,個別問題(電壓跌落與瞬時中斷等)除外。高頻思維,總而言之,就是器件的特性、電路的特性,在高頻情況下和常規中低頻狀態下是不一樣的,如果仍然按照普通的控制思維來判斷分析,則會走入設計的誤區。比如:

電容,在中低頻或直流情況下,就是一個儲能組件,只表現為一個電容的特性,但在高頻情況下,它就不僅僅是個電容了,它有一個理想電容的特性,有漏電流(在高頻等效電路上表現為R),有引線電感,還在導致電壓脈沖波動情況下發熱的ESR(等效串聯電阻),(如圖)。從這個圖上分析,能幫我們設計師得出很多有益的設計思路。第一,按照常規思路,1/2πfc是電容的容抗,應該是頻率越高,容抗越小,濾波效果越好,即越高頻的雜波越容易被泄放掉,但事實并非如此,因為引線電感的存在,一支電容僅僅在其1/2πfc=2πf L等式成立的時候,才是整體阻抗最小的時候,濾波效果才最好,頻率高了低了都會濾波效果下降,由此就可以分析出結論,為什么在IC的VCC端都會加兩支電容,一支電解的,一支瓷片的,并且容值一般相差100倍以上多一點。就是兩支不同的電容的諧振頻率點岔開了一段距離,既利于對稍高頻的濾波,也利于對較低頻的濾波。

 


其次是線纜或PCB布線的高頻等效特性(如圖),無論高低頻,走線電阻都是客觀存在,但對于走線電感,則只在較高頻時候才可以顯現得出來。另外就是還有一個分布電容的存在,但是,在導線附近沒有導體的時候,這個分布電容有也是白搭,就像沒有男人,女人也不能生孩子一樣,這是一個需要兩個導體才可以發揮的作用。

電感和電阻的特性比較簡單,易于理解,就不贅述了。

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