板级EMC培训教材ppt课件.pptx
,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,板级EMC滤波元件选择与应用,EMC滤波元件简介常用EMC滤波器件介绍EMC滤波元件选择注意事项EMC滤波元件的应用举例,目 录 在单板设计中，前期考虑单板的EMI以及EMS设计，正确选择EMC元器件，将有利于以最低的成本获得,EMC认证，同时减少产品因屏蔽和滤波所带来的额外的成本、体积和重量。另外可以提高数字信号的完整性及模拟信号信噪比，提高抗干扰能力，减少后续的整改，能够一次性通过认证，在市场各种干扰环境稳定的应用！,EMC滤波元件简介常用EMC滤波器件介绍EMC滤波元件选择注意事项EMC滤波元件的应用举例,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 EMC滤波设计所常用元件电容：高频滤波电容、穿芯电容电感：差模电感，共模电感磁珠：高频滤波磁珠磁环:多孔珠、各种形状磁环滤波器：馈通滤波器，普通EMI滤波器组合滤波器件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 滤波设计所用元件-电容：电容：,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,电容：,滤波设计常用元件,ZC,实际电容理想电容,1/2 LC,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,电容：,滤波设计常用元件,引线长1.6mm的陶瓷电容器电容量谐振频率(MHZ)1 F1.7,0.1 F0.01F3300 pF1100 pF680 pF330 pF,412.619.33342.560,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,引线存在电感,PCB走线存在电感,滤波设计常用元件电容上寄生电感PCB,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,贴片电容,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,谐振频率,滤波设计常用元件 采用电容滤波设计需要考虑参数：ESRESL耐压值,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 电感：差模电感,ZL,理想电感,f,实际电感1/2 LC,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,电感的高频特性,Z电感,f,Z电感,f,Zs,ZL,ZL,低频时,高频时,Z 电感jwL,Z电感jwL/(1/jwc),Zs,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,电感：差模电感,滤波设计常用元件,2.61.2,125500,285.7,8.868,谐振频率,(MHZ)45,电感量,（uH）3.4,绕在铁粉芯上的电感,C,L,ZL,理想电,感,实际电,感,f,1/2 LC,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件电感上寄生电容如果使用导体磁芯，则线圈对磁芯的分布电容是主要因素；如果使用非导体磁芯，则线圈之间的分布电容是主要因素。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 电感：共模电感,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 电感：共模电感共模电感中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁芯不会饱和。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 共模电感应用在线路接口电路,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 共模电感应用在电源接口电路,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 共模电感指标直流电阻额定电I100MHZ时阻抗值（Z）差模阻抗（对信号有衰减）,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件,磁珠,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,磁珠使用时考虑参数：直流电阻DCR额定电I100MHZ时阻抗值（Z）【材料构成】：由含铁、镍、锌等金属的氧化物构成，俗称铁氧体；【高频特性】：高频时可以看成一个阻值随频率变化的电阻；【与电感比较】：分布电容小，所以高频特性好；【常用场合】：线路板上的电源或信号滤波。,滤波设计常用元件 EMC原理图设计,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件,Zs,ZL,差模使用,Zs,ZL,共模使用【材料构成】：由含铁、镍、锌等金属的氧化物构成，俗称铁氧体；【高频特性】：高频时可以看成一个阻值随频率变化的电阻；【优点】：即可进行差模滤波又可进行共模滤波（根据夹入的电缆的方式），可方便用于整改验证。【常用场合】：电源电缆或信号电缆。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,磁环EMI吸收磁环/抑制共,模干扰时，将电源的两根线（正负）同时穿过一个磁环，有效信号为差模信号，EMI吸,收磁环对其没有任何影响，,而对于共模信号则会表现出较大的电感量。磁环的使用,中还有一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下，以增加电感量。可以根据它对电磁干扰的抑制原理，合理使用它的抑制作用.,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件不同的铁氧体抑制元件，有不同的最佳抑制频率范围。通常磁导率越高，抑制的频率就越低。此外，铁氧体的体积越大，抑制效果越好。在体积一定时，长而细的形状比短而粗的抑制效果好，内径越小抑制效果也越好。但在有直流或交流偏流的情况下，还存在铁氧体饱和的问题，抑制元件横截面越大，越不易饱和，可承受的偏流越大。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件在低频段，铁氧体抗干扰磁心呈现出非常低的感性阻抗值，不影响数据线或信号线上有用信号的传输。而在高频段，从10MHz左右开始，阻抗增大，其感抗分量仍保持很小，电阻性分量却迅速增加，当有高频能量穿过磁性材料时，电阻性分量就会把这些能量转化为热能耗散掉。这样就构成一个低通滤波器，使高频噪音信号有大的衰减，而对低频有用信号的阻抗可以忽略，不影响电路的正常工作。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,磁环参数,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,磁环参数,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,磁环应用,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,多孔珠,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,多孔珠,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,多孔珠,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,多孔珠,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件三端电容普通电容：存在等效电感，影响高频滤波效果；三端电容：分布电感隔离输入输出信号，可以将滤波带宽延伸至50M以下和200M以上，注意接地端尽可能短粗，以减小接地阻抗。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,1 干净地2 与机箱或其它较大的金属件射频搭接,滤波设计常用元件三端电容的正确使用接地点要求：,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件三端电容(贴片）,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件三端电容(贴片）,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件三端电容(贴片）,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件三端电容(贴片）,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件三端电容(贴片）,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件三端电容(贴片）,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,组合EMC器件,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件内部由差模电感、共模电感、差模电容、三端电容配合组成！,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,内部插损,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件馈通滤波器（包含穿芯电容）,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 滤波设计所用元件（馈通滤波器）,插入损耗,普通电容,理想电容馈通滤波器频率1GHz,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 馈通滤波器的安装金属板隔离输入输出端,一周接地电感很小,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 滤波连接器,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 滤波连接器内部电路,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件 滤波连接器内部电路,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用元件,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目 录,普通EMI滤波器EMC滤波元件简介常用EMC滤波器件介绍EMC滤波元件选择注意事项EMC滤波元件的应用举例,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,选择注意事项滤波器件方面电感、磁珠、共模电感等串在电路元件注意考虑器件额定工作电流，加在信号线上需要考虑不要影响信号波形质量,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,选择注意事项滤波器件方面电容等并在线路上器件注意考虑器件得耐压要求，特别是电源电路加在信号线上需要考虑不要影响信号波形质量,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目 录EMC滤波元件简介常用EMC滤波器件介绍EMC滤波元件选择注意事项EMC滤波元件的应用举例,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,器件整改应用利用器件特性解决传导发射问题,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,产品原始状况某公司摄像头产品进行FCC认证，EMC测试时传导发射超标。电源输入是直流24V，设备没有接地线。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,原始测试数据,200KHz到6MHz都超标很多,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,原因分析分析：1、低频两百多KHZ以及16 MHZ频段超标；说明差模滤波与共模滤波有问题；2、结合电源接口电路分析发现，接口根本就没有做滤波设计；,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,定位测试过程,原始状态对比实验室差异,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,定位测试过程改进措施1测试2.2mH+100uH(差模电感）21mH+1uF,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,定位测试过程,改进措施2测试2.2mH+100uH(差模电感）2 1mH+1uF3.3uf,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,定位测试过程,改进措施3测试2.2mH+100uH(差模电感）2+1uF3.3uf,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,定位测试过程,改进措施4测试100uH(差模电感）2 3.3uf,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,定位测试过程,改进措施5测试1mH+3.3uF,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,定位测试过程,2,3.3uF,改进措施6测试1mH+100uH(差模电感）,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,最终改进方案,差模、共模措施需要到位！,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,案例总结案例总结电源接口设计需要进行差模共模滤波；测试超标时需要根据相应的频段进行有针对性的改进；改进EMC问题需要了解器件的特性，以及如何应用；,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,谢谢各位Thank you！,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,深圳市赛盛技术有限公司板级瞬态抑制器件选择与应用,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目 录瞬态抑制器件简介常用抗干扰瞬态抑制器件介绍瞬态抑制器件选择注意事项瞬态抑制器件应用举例,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,瞬态抑制器件简介瞬态抑制器件的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少应包含一个非线性电压限制元件。气体放电管(GDT).压敏电阻(MOV).半导体放电管(TSS).瞬态电压抑制器(TVS)等是电压限制元器件。它们的工作原理相似,但是它们之间的通流量.动作速度.极间电容.嵌位电压.残压等有很大的差别。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目 录瞬态抑制器件简介常用抗干扰瞬态抑制器件介绍瞬态抑制器件选择注意事项瞬态抑制器件应用举例,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,PTCPTC是高分子聚合物材料制造的”电流限制”固态元件,在正常温度下呈现欧姆特性,当超过特定的温度以后电阻值会随着温度上升而呈现剧烈的变化,依据P=IV.元件会发热,这样的加热造成”高分子结构”,由”结晶相”转变成”分晶相”结构,使阻增加几个至十几个数量级,此时电路中的电压几乎都加在PTC两端,因此可以起到保护其它元件和电路的作用,当人为切断电路故障后,PTC会恢复到原来的状态,PTC无需更换而继续使用。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,PTC,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,PTC,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,PTC,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,ZnO压敏电阻ZnO压敏电阻是一种伏安特性呈非线性的电压敏感元件,在正常电压下相当于一个小电容,当电路出现过电压时,它的內阻急剧下降并迅速导通,其工作电流增大几个数量级通过串接在电路的”电阻压降”而维持原电压,压敏电阻与电路是并联使用,从而保护电路不受过电压的影响而损坏。氧化锌晶粒的电阻率很低,而晶界层的电阻率确很高,相接触的两个晶粒之间形成一个势垒,这就是压敏电阻单元,每个单元的击穿电压大约为3.5V,将许多单元加以串联和并联就构成了压敏电阻,压敏电阻在工作时每个压敏电阻单元都承受浪涌能量,基片的横截面积越大其通流量也越大,氧化锌压敏电阻是一种嵌位型的防护元件,分为单片型.组合型和模块型等结构。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,14D系列压敏电阻产品尺寸(mm),ZnO压敏电阻,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,ZnO压敏电阻1).压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电压能量但不能承受mA级以上的持续电流；2).压敏电阻的极间电容较大，高频应用的场合不宜使用；3).压敏电阻的漏电流较大，会随工作时间的延长和承受浪涌冲击的次数增加而不断变大；4).压敏电阻的残余电压是其动作电压的2.53.5倍;5).压敏电阻的安全问题:在以往的应用中,跨接在交流电源线上的压敏电阻出现过起火燃烧的问题,”欧共体”发布文件禁止使用,起火燃烧的现象是由于老化失效和瞬态浪涌电压破坏的结果。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,ZnO压敏电阻叠层片式ZnO压敏电阻(简称MLV)在MLV的内部ZnO陶瓷层与金属内电极层呈交替叠加结构,相邻两内电极层与所夹的陶瓷层组成一个单层”压敏电阻”,这些单层的压敏电阻又通过外电极并联在一起,从而大大提高了有效电极的面积使瞬态过电压产生的热量能散发在外电极,从而保证了能量耐受能力,MLV体积很小一般用于ESD防护。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,瞬态抑制二极管瞬态抑制二极管的特点是作用时间短.电压幅度高.瞬态能量大,瞬态电压叠加在电路的工作电压上会造成电路的”过电压”而损坏。TVS是半导体硅材料制造的特殊二极管,它与电路并联使用,电路正常时TVS处于关断状态呈现高阻抗,当有浪涌冲击电压时能以nS量级的速度从高阻抗转变为低阻抗吸收浪涌功率,使浪涌电压通过其自身到地,从而保护电路不受侵害。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,瞬态抑制二极管使用注意事项：要根据传输信号的速率按”极间电容”和”工作频率”的对应关系来选择使用;,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,瞬态抑制二极管使用注意事项：要根据传输信号的速率按”极间电容”和”工作频率”的对应关系来选择使用;,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,瞬态抑制二极管,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,半导体放电管将两个”晶体闸流管”的首尾反向并联便构成”半导体放电管”,半导体放电管与电路并联,它有一个转折电压Vbo,当浪涌电压小于”转折电压”时,它处于”关断状态”阻抗很大,当浪涌电压大于”转折电压”时它会产生”负阻效应”,瞬间从高阻抗进入低阻抗,将”浪涌电流”通过其自身到地,从而保护电路不受损害,它的通流量很大,当”导通电流”小于”保持电流”后又恢复到常态,半导体放电管工作在”关断”或”导通”两个状态就像一个自动切换的开关。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,半导体放电管半导体放电管的使用要根据”浪涌冲击”的功率来选择,然后选择”转折电压”。1).要根据传输信号的速率按”极间电容”和”工作频率”的对应关系来选择使用;2).由于有”自动转换开关”的特性,不宜在交流电的场合使用,以免造成电源短路;3).半导体放电管的封装分为”轴向”和”贴片式”,贴片式的引线电感很小,焊接面积较大。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,半导体放电管,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,气体放电管“气体放电管”是由封装在玻璃管或陶瓷管的一对电极构成,其电气性能基本上取决于气体的种类.气体的压力以及电极的距离,当有“浪涌冲击电压”时电极间产生电弧.电离气体,产生“负阻特性”,放电的路径是由“高阻抗”转向“低阻抗”。气体放电管在正常工作条件下不工作,呈现”高阻抗”,在有较强的浪涌冲击时,高压脉冲耦合到电极上,当脉冲电平超过“动态电压门限”时GDT变为“低阻抗”进入“导通状态”将能量释放到”地”达到保护的目的。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,气体放电管要根据电路的”浪涌冲击脉冲电压”及”脉冲通流量”来选择“气体放电管”。1).由于GDT对雷电的响应是以1KV/us的速度而上升的,对于”瞬态浪涌”来讲”响应速度”较慢,残余电压较高,为可靠起见需要采用二级浪涌防护电路;(在一级和二级电路之间要施加器件进行”退耦”);2).在交流电源线路上使用必须考虑避免电源短路的问题;3).GDT的有效寿命较短,为保证可靠性要定期更换。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,气体放电管,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,气体放电管,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,各种器件的性能比较,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,各种器件的性能比较,器件类别,(GDT)气体放电管,(TSS)半导体放电管,(MOV)压敏电阻,(TVS)瞬态电压抑,制器,保护方式工作原理响应时间极间电容最大瞬态通流,量,负阻气体电离导电大于1S小于3pf1000KA,负阻可控硅结构小于1ns小于20pf1000A,嵌位氧化锌晶粒结构ns数量级几百pf4000A,嵌位齐纳二极管结构ns数量级大于3pf100A,重复使用残压,可以较高,可以很低,可以高,可以很低,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目 录瞬态抑制器件简介常用抗干扰瞬态抑制器件介绍瞬态抑制器件选择注意事项瞬态抑制器件应用举例,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,选择注意事项防护器件方面额定工作电压：设计时允许长期加在防护电路上，并使保护器件不导通的电压；标称导通电压：在施加恒定1mA直流电流情况下，保护器件的启动电压；标称放电电流：防护电路额定转移过电流的能力，以KA为单位，与测试波形的形式有关；冲击通流容量：防护电路所能承受过电流而不导致损坏的最大电流；响应时间：防护电路对瞬态过电压所控制作用所需要的时间；残压（限制电压）：防护电路对瞬态过电压的电压限制能力，是保护器件端子间呈现的电压，在末级保护里，残压必须低于被保护器件的耐受水平；,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,选择注意事项被防护接口指标接口速率:被保护接口电路的运行速率，需要考虑极间电容影响信号接口速率；工作电压:被保护接口电路的运行时电压；电路形式:差分形式还是非差分形式，是否有隔离变压器；信号接口驱动电流:对于使用半导体放电管需要考虑；,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,选择注意事项,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,选择注意事项,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,接口速率,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,接口电平,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,接口耐受电流,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,接口耐受电流,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,t,t,u,退耦器例如：电阻电感电容滤波器,粗略保护器例如：火花隙气体放电管，压敏电阻适用于:防雷等电位连接,精细保护器例如：抑制二极管齐纳二极管适用于:设备防过压,防护器件的配合,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,SPD 2-MOV(限压型)U基准电压(1mA)=430VW最大能量(t=2ms)=550J,退耦电感15HSPD 1-SG(电压开关型)动作电压 3.5kV,iimp,防护器件的配合,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,在MOV将承受最大的能量Emax之前,MOV的残压URES和冲击电感的电压降LDEdi/dt 的总和必须超过火花间隙的动作电压UOV dyn.,防护器件的配合,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,L1L2L3NPE,L1L2L3NPE,l 1m,II类(过压保护器)I 类和 II类SPD之间的退藕,防护模块的配合l 15m,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目 录瞬态抑制器件简介,常用抗干扰瞬态抑制器件介绍瞬态抑制器件选择注意事项瞬态抑制器件应用举例,气体 放电管,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,接口电路抗干扰设计,室内接口受大电流冲击的可能性较小，使用TVS进行防护即可。如果单板上的电路和大地之间没有任何连接关系，则电路只需进行差模防护即可；如果单板上的电路和大地之间有连接关系，则需要进行共模防护设计。,TVS,R,It,单板电路和大地有连接关系,RRTVS,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,接口电路抗干扰设计,室外接口受大电流冲击的可能性较大，需要使用气体放电管或者压敏电阻等大泄放电流防护器件。如果单板上的电路和大地之间没有任何连接关系，则电路只需进行差模防护即可；如果单板上的电路和大地之间有连接关系，则需要进行共模防护设计。,单板电路和大地有连接关系,TVSTVS,It,RRR,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,电源电路抗干扰设计谢谢各位Thank you！使用压敏电阻与气体放电管进行电源输入侧的共模和差模防护设计。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,深圳市赛盛技术有限公司板级原理图EMC设计基础,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目,录,板级滤波设计重要性板级滤波设计要点板级滤波设计电路架构,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计重要性随着现代科学技术的飞速发展，电子，电力电,子，电气设备应用越来越广泛，它们在运行中产生的高密度，宽频谱的电磁信号充满整个空间，形成复杂的电磁环境。复杂的电磁环境要求电子设备及电源具有更高的电磁兼容性，于是抑制电磁干扰的技术也越来越受重视。接地、屏蔽和滤波是抑制电磁干扰的三大措施，滤波是解决EMC问题的三大关键手段（滤波、屏蔽、接地）之一。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波的作用信号滤波器电源滤波器切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波的作用满足传导标准要求的测试限值。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,干扰源,及设备辐射发射要求,滤波的作用信号线滤波器,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计重要性在需要通过电磁兼容认证的产品中，都会用到,滤波电路来解决问题。一般都会用到信号滤波电路，电源滤波电路。否则产品很难满足电磁兼容EMC要求。满足抗扰度,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目,录,板级滤波设计重要性板级滤波设计要点板级滤波设计电路架构,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,干扰不消，滤波不止！,滤波设计关注点单板需要考虑那些部分需要滤波？,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,强干扰源头：晶体、晶振、时钟走线，继电器敏感电路：模拟电路以及模拟电路电源系统的输入输出接口：电源接口，对外通讯传输接口开关电源的输入输出接口、接口电路内部电缆连接接口：电源或信号接口单板高速数字走线,滤波设计关注点单板考虑EMC滤波设计原则,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,设备输入输出电源：220V，-48V，+12V，数字电路电源：3.3V,5V,2.5V,1.8V等 模拟电路电源；接口电路：网口，串口，USB接口、语音接口，键盘鼠标接口，LCD信号接口，显示器接口，内部单板之间互连接口 高速数字走线：时钟与地址线；,滤波设计关注点单板具体需要考虑EMC滤波设计点：,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目,录,板级滤波设计重要性板级滤波设计要点板级滤波设计电路架构,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波电路衡量指标滤波电路指标插入损耗：插入损耗是衡量滤波电路滤波效果的指标，通常,以分贝数或频率特性曲线来表示。它是指滤波电路接入电路前后，电源传给负载的功率比或端口电压比。IL=10Ig Po/P2(dB)或 IL=20Ig V0/V2(dB)其中 Po、P2、Vo、V2分别表示滤波电路接入前后负载端的功率和电压。测量一般在50/50系统下进行。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波电路衡量指标插入损耗：设计时要求滤波器的插入损耗越大越好，整改时可以根据超标频率选择合适滤波器；,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波电路种类,衰减,衰减,衰减,衰减,低通,带通,高通,带阻,频率频率,在EMC技术中,使用最广泛的滤波器为低通,滤波器。频率频率,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,简单低通滤波器的类型,高阻抗,Zs,ZL,C型滤波电路,高阻抗,Zs,ZL,r型滤波电路,低阻抗,高阻抗,Zs,ZL,反r型滤波电路,高阻抗,低阻抗,低阻抗,低阻抗,Zs,ZL,单L型滤波电路,高阻抗,高阻抗,Zs,ZL,型滤波电路,低阻抗,低阻抗,Zs,ZL,T型滤波电路,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,谢谢各位,Thank you！,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,深圳市赛盛技术有限公司板级典型电路的EMC设计,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目,录,时钟电路EMC设计电源电路EMC设计接口电路EMC设计其他电路EMC设计典型接口电路EMC设计举例典型单板原理图EMC设计举例,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,时钟信号沿的设计时钟通常是干扰的源头,另外像开关电源的PWM信号，总线的地址数据线等也是疑似周期干扰信号，通常导致较大干扰！,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,时钟信号沿的设计 在满足产品功能要求的情况下，沿尽可能缓；如右图所示，使沿变缓的方法是增大电阻R和电容C的值；电容C的实现可以采用在PCB设计时预留焊盘或通过信号线的对地分布电容来控制。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,时钟输出匹配设计通用的输出匹配方法：一般器件的输出阻抗为十几个欧姆，而PCB板上的走线阻抗Z0范围为5090欧姆，导致非常严重的失配，一般采用串联一个电阻的方式进行匹配，电阻的选择可以在2251欧姆之间。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,时钟输出匹配设计通用的输出匹配方法：一般器件的输出阻抗为十几个欧姆，而PCB板上的走线阻抗Z0范围为5090欧姆，导致非常严重的失配，一般采用串联一个电阻的方式进行匹配，电阻的选择可以在2251欧姆之间。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用典型电路CPU输出或其他输出时钟的芯片,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,总线信号沿的设计,对于可编程的总线输出芯片，建议使用软件控制其沿的陡度；对于不可编程的芯片，采用的方法同时钟源，但给每根总线都并电,容的可能性不大，因为每根总线对地都有分布电容，所以增大右图中的R同样可以减缓信号上升沿。,总线源,OutputR,RC,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,总线信号输出匹配设计,匹配电阻的选择：22欧姆51欧姆。,总线源IC,阻排,总线源IC,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,开关电源干扰抑制设计设计原则 降低源辐射强度，即减小di/dt；切断干扰耦合途径或减小辐射环路面积。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,开关电源干扰抑制设计如何减小di/dt 控制触发波形的上升沿可以减小电源电路的di/dt，采用的方法有：在下图中的位置串电阻或磁珠，抑或对,地并一个电容，增大PWM输出波,形的沿时间。,R/FBPWM,C,RC,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,开关电源干扰抑制设计如何减小di/dt,RC,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,LNPE,1,2,5,开关电源干扰抑制设计如何切断耦合途径和控制辐射回路开关电源干扰有几个途径，见图中的1、2、3、4、5。对于1和2：在PCB layout时控制回路面积。对于3采用电源输入端滤波的方法切断耦合途径；对于4采用电源输出端滤波的方法处理，对于5采用地线上串电感或Core。43,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,VoutGNDVoutGND,开关电源干扰抑制设计电源输出端的滤波设计,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,开关电源干扰抑制设计地线噪声电流的抑制,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,开关电源干扰抑制设计,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,目,录,减小回路面积，抑制差模辐射时钟电路EMC设计电源电路EMC设计接口电路EMC设计其他电路EMC设计典型接口电路EMC设计举例典型单板原理图EMC设计举例,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,VccGND,OutputNC,in,时钟输出或驱动器件的电源去耦设计in会导致二次辐射,IC,in会干扰其他 in与时钟电路共电源的器件,OutputNC,VccinGND,IC,磁珠,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用典型电路晶振电源滤波电路,输入10UF,输出0.001UF,高频磁珠10UF,0.1UF时钟器件的电源去耦方式一般为：磁珠10uF电容高频电容；高频电容的选择：根据时钟频率选择电容的容值，选择范围为：100pF0.1uF，典型值为1000pF。,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,滤波设计常用典型电路高速时钟驱动器滤波电路：,输入,输出,10UF,10UF,0.1UF,0.001UF,高频磁珠,高频电容一个电源管脚一个,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,关键数字IC的电源去耦设计无去耦设计的危害,Vcc,GND,Input,Output,GND,Load,Vnoise,IC,Vdc,Vin,Vin Vdc Vnoise,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,关键数字IC的电源去耦设计危害的解决方法,Vcc,GND,Input,Output,GND,Load,V dc,V in V dc V noise,V inIC,Vnoise,低频充电回路,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,主要根据单板时钟频率确定，通常情况下现在单板主要是高频，因此需要增加高频小电容滤波，通常情况下选取1000PF,电容。如果单板频率较高，则需要增加容值较小电容，如100pf等，如果单板频率很低或是模拟电路，滤波电容可以适当增大，如0.1uF等。,关键数字IC的电源去耦设计通常情况下，电容肯定需要大、小容值配合使用，大电容主要是储能使用，小电容主要是是高频滤波，具体容值大小,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,关键数字IC的电源去耦设计,www.ses-,赛盛技术 你身边的技术专家,版权所有 侵权必究,关键数字IC的电源去耦设计储能电容与高频
