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EMI噪聲流動的回流路徑分析和整改方法

嘉峪檢測網(wǎng)        2026-01-21 15:35

本人獨自摸索了一套電磁兼容分析整改的方法,核心關(guān)鍵詞是“高頻特性、回流路徑、電壓容限”的三段論。這種方法的最大優(yōu)勢是“入門快、脈絡(luò)清晰”。這套方法的核心是“回流路徑”。
 
高頻特性指的是任何電導(dǎo)通的路徑上都可以認(rèn)為有一個或大或小的電感、任意兩個電不導(dǎo)通的金屬之間有一個或大或小的電容;
 
回流路徑指的是噪聲一定有個源頭(di/dt、du/dt比較大的就是源頭),最終一定要流向終點(PE大地、浮地金屬殼、電源GND),從源頭往終點流動的過程中,通過電導(dǎo)通流動流經(jīng)電感、通過電不導(dǎo)通路徑流經(jīng)分布電容,最終還是流向終點。但在這段路程中,瀝瀝拉拉地就會經(jīng)過(或者是流進(jìn))一些敏感電路(圖1中的工作電路a b c),引起電路故障問題。
 
敏感電路分為模擬和數(shù)字兩種,都是有一定的允差范圍的。如5V模擬信號的允許誤差+/-1%就是50mV,數(shù)字信號的高低電平分別為接收端芯片管教的VIHmin、VILmax。噪聲流進(jìn)敏感電路,引起的信號質(zhì)量波動,只要沒超出模擬信號的誤差、數(shù)字信號仍然H>VIHmin、L<VILmax,那接收信號質(zhì)量就沒有問題。
 
如上描述是這種分析方法的核心精髓。本文僅展開講解回流路徑的核心思路,這也是本方法的主干。
 
開局先找到源頭,確認(rèn)可能的終點(有可能不止一個),然后大概描繪出源頭到終點的幾個可能路徑,以及路徑上可能存在的走線電感和分布電容路徑。然后看是哪塊電路被干擾而工作異常了。以此為被保護(hù)對象來在脈絡(luò)上確認(rèn)應(yīng)該可以下招數(shù)的整改點。
 
例如工作電路b被干擾了,噪聲傳播的路徑有兩個,分別是L1---工作電路a---L2---工作電路b,和C1--C2--L2--工作電路b。
 
EMI噪聲流動的回流路徑分析和整改方法
 
解決方案:以路徑1分析示例:
 
L1---工作電路a---L2---工作電路b的噪聲通路(下面序號對應(yīng)圖2中的紅色標(biāo)號和虛線)
 
1.堵門所有噪聲都盡量不讓進(jìn)來
 
2.阻攔讓噪聲盡可能多的走容性通路,能量和電荷是守恒的,往C1走多的了,走L2的就少了。同時④路徑上減小C2,避免走了C1通過C2又反灌回來。
 
3.增大C1,則1/wC1容抗減小,盡量多分流。
 
4.加大阻攔,逼迫噪聲盡量少的進(jìn)來。
 
5.提前增加一個到地的低阻抗路徑,讓噪聲優(yōu)先走⑧路徑,工作電路a以及后面一串上的噪聲都會減小。
 
6.增加另外一個到地的低阻抗路徑,讓噪聲優(yōu)先走⑨路徑,工作電路b上的噪聲也會減小。
 
7.增加另外一個到地的低阻抗路徑,噪聲走工作電路c的阻力會稍大些,低阻抗道通優(yōu)先走⑩路徑,按①③⑦⑩路徑走的通暢了,①②⑤⑥工作電路b到地的通路上走的自然就少了。
 
所有噪聲流通的路徑上,措施總結(jié)起來就是四種,阻攔(用電感)、旁路(用電容)、吸收(磁珠磁環(huán)吸收)、變路徑(改變接地位置,通過接地位置改變改變流通路徑,圖2中的⑧⑨⑩就屬于這種)
 
對回流路徑的分析,是確認(rèn)整改落腳點的方法。
 
EMI噪聲流動的回流路徑分析和整改方法
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來源:航科電子可靠性

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