兼容设计(精选12篇)
兼容设计 篇1
引言
舰载光电设备可昼夜工作、完全被动方式工作隐蔽性好、不受电子干扰、图像清晰直观等优点;战时, 在强电子环境条件下, 也可用于独立对海上和空中来袭目标进行搜索、侦察、跟踪、监视和识别。舰载光电设备越来越得到各国海军的高度重视, 现在各国舰艇上都已加装各型光电设备。而现代舰艇, 尤其是大型舰艇结构复杂, 设备众多, 空间狭小, 各种干扰问题较为突出。对舰载光电设备来讲, 干扰主要是高频电磁波通过电缆和电子设备相互作用所致。为提高舰载光电设备作战效能, 必须采取正确的方法对舰载光电设备的磁兼容进行控制。
1 舰载光电设备电磁干扰分析
在舰载光电设备中电磁干扰的传播途径主要有两种, 一种是干扰源在空间上的辐射耦合, 干扰通过电磁波的形式耦合到敏感设备上。为满足舰载光电设备小型化的要求, 结构设计紧凑, 使得系统内部各部分之间的间距很小, 导致空间辐射的能量大部分传导给敏感设备。
电磁干扰另外一种传播途径就是通过导线的传导耦合, 它可通过电源线、信号线, 当金属导线流过的电流较大时, 就可以转化为辐射耦合, 把干扰辐射到距离导线较近的敏感设备上。
2 电磁兼容性设计措施
2.1 结构设计
按数字信号环、开关量、功率环的顺序排列, 将强弱信号进行分离;
控制机箱采用金属机箱, 其结构设计满足相关的EMC设计标准;机箱盖板接缝处加RF衬垫 (一般使用导电橡胶和导电胶) ;插头座选用具有良好屏蔽性能的不锈钢插头座;
电源模块结构设计采用金属外壳屏蔽。
2.2 接地设计
系统采用“三套法”安全接地。
第一套——信号地:包括小信号回路、逻辑电路、控制电路以及接口电路的信号地。
第二套——系统电源地。
第三套——机壳地:包括机座、机箱等金属结构的外壳及屏蔽电缆的屏蔽层合并在一点接地。
2.3 布线设计
传输的信号有视频信号、数字信号、模拟信号等, 其中模拟信号又有强、弱之分。所有干扰线和敏感信号的传输线均尽可能采用屏蔽线, 以减少电磁泄漏和电磁耦合。电缆均采用双屏蔽电缆, 且根据传输信号的频率分别提供单点和多点接地。
2.4 优选接插件
外部接插件选用不锈钢材料, 该系列接插件具有考虑电磁干扰屏蔽的导电外壳, 具有结构先进、使用方便、抗振动、防盐雾、高可靠的特点。
2.5 电路设计
通过电源滤波器将~220V/50Hz的电源功率传输到设备, 而大大衰减经电源线传入的EMI信号, 保护设备免受其害。同时, 它又抑制设备本身产生的EMI信号, 防止它进入电网, 危害其他设备。
在电路板级就尽可能进行电磁兼容设计。如印制电路板设计时尽量缩短走线的长度, 采取接地栅网、多层板和电源去耦电容等方法降低噪声。
减小源回路和敏感回路的环路面积, 设法使信号线或载流线尽量靠近其回线;尽量把干扰源和敏感线分开敷设, 尽量增大它们之间的距离。
3 结语
电磁兼容性是舰载光电设备的主要性能之一, 电磁兼容设计是实现舰载光电设备规定功能、使设备效能得以充分发挥的重要保证。在进行设备功能设计的同时, 必须进行电磁兼容设计。本文是在电磁兼容理论学习的基础和实际工程应用中积累的一些经验, 是工程实践中的经验总结, 实践证明采用本文提出的电磁兼容性设计措施, 有效屏蔽了舰上各种电磁干扰对舰载光电设备的影响, 大大提高了舰载光电设备的性能。
参考文献
[1]高攸刚.电磁兼容总论[M].北京:北京邮电大学出版社, 2001, 3
[2]蒋全兴, 吕仁清.电磁兼容原理及技术[M].东南大学出版社, 2006, 1
[3]姚贵林, 魏敬森.电磁干扰对精密仪器设备的影响及对策[N], 通讯世界报, 2003 (8)
[4]白同云, 吕晓得.电磁兼容设计[M].北京:北京邮电大学出版社, 2001
[5]Mark l.Montrose著;刘元安等译.电磁兼容和印刷电路板理论、设计和布线.北京:人民邮电出版社, 2002
兼容设计 篇2
经济管理学院 交通101班 商福志.学号:100205114 渐渐的课程要结束啦。通过这门选修课的学习我了解了电磁兼容的重要性、电磁兼容技术在生活中的广泛应用,并且掌握了电磁兼容设计的基本知识,更加加深了我对电子电磁学科的热爱。
我为什么要选这门课?作为一名学经济管理的学生我首选的应该是与经济有关的选修课,但是选修课与课程冲突,最后我从自身爱好和现实实际出发选择了和现实生活联系紧密的课程—电磁兼容原理与设计。
从这门课我学到的知识:
1、电磁兼容应该在系统设计的初始阶段考虑才能降低成本且降低设计难度;
2、电磁兼容设计参考标准:国军标GJB、国标、美国国标、美国国军标……
3、电磁骚扰和电磁干扰的区别
4、实验室:电波暗室、开阔场、GTEM室、混响室;
5、电磁干扰源、电磁骚扰源与敏感设备之间的耦合途径及防护措施;
6、电磁兼容设计的主要内容:分析系统所处的电磁环境->制定电磁兼容性的大约值->确定安全域度->设备和电路的电磁兼容设计;
7、滤波技术、屏蔽技术、接地和搭接技术的应用;
8、系统内部电磁兼容性分析和系统间电磁兼容性分析;
9、数学模型、电磁兼容计算软件的应用;
10、开阔场地、(ISPR)屏蔽室、电波暗室、混响室、GTEM室、TEM室、法兰小室在电磁兼容性测试方面的应用;
11、PCB的抗电磁干扰设计原则。学的东西还有很多这里就不在一一最赘述啦。
学完电磁兼容原理设计我对电磁兼容和生活联系的认识:
随着社会的发展电子设备的广泛应用,电磁环境越来越复杂。设备的电磁兼容设计面临越来越多的难题。电磁场不仅影响机器设备,过量的电磁辐射也危害人类身体健康。电磁兼容原理与设计涉及生活的方方面面,小到芯片大到航天飞机。个人生活方面,在我们身边的手机、收音机、电视机、个人电脑等这些东西与我们的生活息息相关,然而它们带来的辐射会严重的影响我们的身体健康。据生物学家研究过量电磁辐射会造成影响人的睡眠质量,对儿童的大脑发育会有不利影响。社会生活方面,汽车、通讯设施、飞机等它们的电磁兼容直接影响到人们的生命安全,信息安全、信号安全直接影响到社会经济甚至国家安全。雷电、太阳风、宇宙射线等自干扰源直接影响航空航天事业的发展。各种信号传输的辐射等干扰源使得电磁环境越来越越复杂。总而言之电磁兼容设计面临越来越多的挑战。对电磁兼容设计人员的要求也不断提高。
兼容设计 篇3
关键词:浏览器;兼容;用户体验;WEB设计
也许是不断探索,并急于求成和急功近利的缘故,新技术产品往往总是在不成熟或不完全成熟的状态下就开始推广使用。因此,在使用过程中人们不得不花大量的时间去找问题的原因并解决问题。
随着,浏览器的种类越来越多,往往同样的网页在不同浏览器中的用户体验是大相径庭的,浏览器兼容问题已成为WEB设计制作和开发者非常棘手的问题。
浏览器种类虽多,但目前常用浏览器内核只有四种:以IE为代表的Triden;以Firefox为代表的Gecko;以Safari、Chrome为代表的Webkit;以Opera为代表的Presto。复杂问题简单化,我们只要解决了这四种内核的四种代表浏览器就基本解决了所有浏览器。
先看IE,低版IE用户还比较多,主要是IE8,可利用IE11开发人员工具的仿真功能的文档模式来测试IE不同版本。IE11默认为Edge模式,一方面,想兼容Microsoft Edge;另一方面,通知IE以最高级别的可用模式渲染。IE8及以下版用Quirks模式时导致页面错乱,可用使IE8及以下版用标准模式渲染。还可用适合IE的判断法:<!--[if lte IE 8]>(≤IE8)样式2<![endif]-->,但样式2与样式1(≥IE9)所指Class或Id名不能重复,否则加上@media screen and(min-width:0px){样式1},因为≤IE8不识别此法。以此方法,你可任意定义IE8及以下版达到想要的视觉效果。类似判断如:<!--[if IE 6]>IE6<![endif]-->;<!--[if gte IE 6]>≥IE6<![endif]-->;<!--[if IE]>≤IE9<![endif]-->;<!--[if !IE]><!-->≤IE9<!--<![endif]-->。另外,可单独设IE8:@media\0screen{IE8},IE7:*:first-child+html .选择器{IE7},*+html .选择器{IE7},body*.选择器{IE7},IE6:html > body .选择器{IE6}。不正确的Doctype声明,可导致不正确显示或不显示,Html5写为<!DOCTYPE HTML>,在IE中,有时可用<!DOCTYPE >代替<!DOCTYPE HTML>而解决。
接下看Firefox,Firefox可识别语句:@-moz-document url-prefix(){样式}。去掉点击时虚线框:在IE下可用Outline:none,但Firefox不支持,在Firefox下可用::-moz-focus-inner,注意是两冒号,写法如:#button1::-moz-focus-inner {border: none;}。
再看Chrome,Chrome如下:@media screen and (-webkit-min-device-pixel-ratio:0){样式},常用Position:absolute定位。其中,当left/right/top/bottom的值为负时,在IE和Firefox中有遮盖现象,而Chrome不会,这时需对left/right/top/bottom设置不同值。Safari也可用@media screen and (-webkit -min-device-pixel-ratio:0){样式}来区别其他,还可用:.选择器{ [;属性:值;];}(Safari≤7)或同时@media \\0 screen {样式}(Safari≥7),还可用@media screen{@media(min-width:0px){样式}}(Safari≤6)。
最后看Opera,@media all and (min-width:0){.选择器{属性:值1}}可把Chrome及Opera和其他分开,二者继续区分可用覆盖法:同时加@media screen and (-webkit-min-device-pixel-ratio:0){.选择器{属性:值2}}来覆盖前者,值1取Opera所需,值2取Chrome所需。還可用:@supports (-webkit-appearance:none) {}(Opera≥14),@media all and (-webkit-min-device -pixel-ratio:10000), not all and (-webkit-min-device-pixel-ratio:0) {}(Opera≤11)。
符合用户体验设计的常用规律是居中对齐,下面是兼容的居中方法:DIV内文居中用vertical-align:middle;结合line-height:DIV高,DIV垂直居中:DIV{Position:Absolute;Top: 50%;Left:50%;margin:-DIV高/2 0 0 -DIV宽/2;Width:DIV宽;Height:DIV高;},DIV水平居中:body居中(text-algin: center;)+DIV居中(margin-left:auto;margin-right:auto;),内DIV对外DIV居中:外DIV(text-algin:center;)+内DIV(margin:0 auto;)。
由于浏览器种类越来越多,WEB标准也在不断地更新变化,我们要坦然面对,当今时代是信息化时代,互联网发展迅速,与数字媒体相关的用户体验设计,也得以推广和重视,我们只有不断学习,不断在实践中积累经验,不断提高自己找到解决问题的新方法的实践和创新能力,我们才能跟上并超越这个时代。
参考文献:
[1]Smashing(德).Web用户体验设计与可用性测试[M].人民邮电出版社,2014.
[2]昂格尔(美). UX设计——以用户体验为中心的Web设计[M].人民邮电出版社,2015.
电子设备电磁兼容设计研究 篇4
近年来, 随着电子技术发展进程的不断推进, 电子设备已广泛应用于人们社会生活的各个领域, 成为推动社会经济发展的重要动力。然而, 电子设备制造技术在快速发展的同时, 电子系统的精密度、复杂度亦越来越高, 使用的频谱越来越宽。在工作运行时, 一电子系统可能需要几副甚至十几副工作在不同波段的天线来接收或发射电子信号, 其周围空间产生的电磁场电平非常强大, 进而导致系统内相互电磁干扰问题日益突出, 整个系统将无法正常工作。因此, 电子设备的电磁兼容设计已成为电子设备设计工作者探讨的重要课题。
本文笔者结合工作实践, 在分析电子设备电磁干扰源的基础上, 探讨了电子设备电磁兼容设计的方法。
2. 电子设备电磁干扰源的分析
电子设备电磁干扰源可以分为内部干扰和外部干扰, 两种干扰形式都是影响电子设备正常运行的主要因素。
2.1 内部干扰
内部干扰主要指电子设备内部各元器件之间在相互作用影响下产生的干扰现象, 主要包括如下几种干扰形式:
(1) 电子设备工作电源在各线路上分布的电容以及绝缘电阻等元器件发生漏电现象而引发的干扰。
(2) 大量的无线电信号通过电源、传输导线以及地线时因阻抗发生互相耦合现象, 或导线之间的互感现象等等, 都容易造成电子设备的电磁干扰。
(3) 设备或系统内部的某些元器件因工作运行时间过长而导致发热现象, 对元器件本身或其他元器件的稳定造成的干扰影响。
(4) 电子设备内部高电压和大功率组件产生额电、磁场因发生耦合现象而对其他部件造成的干扰。
(5) 电子设备在运行中, 当不同的电源经过同一地线或众多电子设备共用同一直流电源等时, 公共地线上汇集了多部分电路的电流, 容易因电压降的产生而造成干扰。
2.2 外部干扰
外部干扰则主要指除电子设备自身及系统以外的外部因素对电子设备造成的电磁干扰。主要包括如下几种干扰形式:
(1) 外部电源及高电压因发生绝缘漏电现象而造成对电子设备、线路以及系统的干扰。
(2) 在一定的空间内, 功率较大的外部设备容易产生较强的磁场, 当发生相互耦合现象时造成对电子设备、线路以及系统的干扰。
(3) 外部空间电磁波对电子设备、线路以及系统的干扰。
(4) 电子设备工作在温度不稳定的环境下时, 造成电子系统内部元器件、设备、电子线路参数的改变而发生电磁干扰。
(5) 电子设备所在空间的工业电网的供电设备以及通过电源变压器的电网电压而产生的干扰。
3. 电子设备电磁兼容设计方法
通过上述电子设备电磁干扰源的分析, 表明电子设备电磁兼容设计的主要目的是实现电子设备能够对各种内部或外部的干扰源进行抑制, 保证电子设备能够正常运行于特定的电磁环境之中。且还需减少电子设备本身对其他电子设备的电磁干扰。因此, 对电子设备的干扰源进行限制和对电子设备所受的电磁干扰的传播进行控制是电子设备电磁兼容设计的关键。具体设计方法如下:
3.1 PCB设计
PCB的电磁兼容设计是电子设备电磁兼容设计的基础。实践工作中, PCB存在的电磁干扰主要包括串音干扰、传导干扰以及辐射干扰。因此, 根据电磁干扰形式, 其电磁兼容设计主要包括:
(1) PCB的尺寸设计。设计过程中, 若PCB尺寸过大, 印制线过长, 从而增加阻抗, 导致PCB的抗噪声能力下降。而PCB尺寸过小, 容易导致相邻传输线之间造成串扰。因此, 设计过程中, 应综合考虑PCB的抗噪声性能和抗串扰性能, 保证PCB尺寸的合理设计。
(2) PCB板的布局设计。为尽量减少电子设备PCB板高频元器件之间的电磁干扰, 减少分布参数, 应将高频元器件之间的连线尽量缩短。同时, 在设计电路各功能单元的位置时, 应根据电路的流程使其布局能够符合信号良好流通的需求, 并尽可能的保证各信号流通保持一致的方向。另外, 对各元件之间的分布参数应综合、全面考虑, 使各元器件尽可能的平行排列, 使设备的抗干扰能力增强。
(3) 元器件的布局设计。集成电路元器件相较于分立元件, 抗干扰性能更强, 设计中应优先选用。同时, 为降低无线电信号产生的高频成分, 可选择信号斜率较慢的器件作为PCB的元器件, 降低阻抗, 提高电磁兼容性能。
3.2 屏蔽设计
屏蔽设计是减少电磁干扰传播的有效措施。为提高电子设备屏蔽设计效果:首先, 应对屏蔽组合体各部分之间的电接触进行合理设计, 保证接触电阻减至最小。设计中, 屏蔽组合体结构的设计可分别采用双层门盖结构、屏蔽盒侧壁装梭形弹簧片结构以及分盖结构等。
其次, 在屏蔽材料设计上, 为增加吸收损耗和反射损耗, 应选用导磁率和导电率均较高的材料。同时, 可将一层高导电率的材料加至于高导磁材料的表面, 起到双重作用, 使电波在空气界面上与屏蔽材料的反射损耗增加, 从而起到更好的抗干扰作用。
最后, 加强设备机箱缝隙的屏蔽效果。屏蔽体上的接缝是影响屏蔽效果的主要因素。设计中, 一方面可将带背胶的铍青铜簧片粘贴于机箱缝隙接合面处, 由于簧片的弹性, 装配后会引发簧片的变形, 使接触面产生一定的压力, 从而在机箱缝隙接合面处形成一定的电气连续性, 从而减小机箱缝隙长度, 加强屏蔽效果。另一方面, 在机箱制作时可采取一定的焊接措施, 使焊缝平滑连续, 尽可能的保证接缝处的射频电阻等同于金属板本身的射频电阻, 从而加强缝隙接合面的电气连续性, 增强屏蔽设计效果。
3.3 滤波设计
滤波设计主要是对沿导线传播的电磁干扰源予以切断的电磁兼容设计方法。设计中, 针对高频电路的干扰, 可采用两个电容器和一个电感器组成的π型滤波器作为滤波形式, 并通过感容和阻容去耦网络隔离开电路与电源, 消除电路之间的耦合, 控制电路中进入干扰信号。同时, 可通过差模滤波单元和共模滤波单元的组合设计, 来实现抑制差模电流和共模电流的目的。其设计原理是可将差模滤波单元和共模滤波单元等效成2阶LC低通滤波单元。滤波电容由于走线导带、自身等效串联电阻ESR等因素的影响, 在高频段由寄生电阻和滤波电容形成零点, 从而降低LC网络对高频段噪声的衰减效果。
3.4 接地设计
接地设计是电子设备抗干扰设计的重要手段。主要包括接地点的设计, 电路组合接地方案的设计和抑制接地干扰措施的设计等等。在接地点的设计上, 若使用单点接地, 会使接地线的长度增加, 进而导致其幅射能力大大增加, 造成干扰。因此, 设计中应采用多点就近接地的方式, 尽量使接地点之间电位差减少, 提高抗干扰效果。在电路组合接地方案的设计上, 应保证接地线与接地面的直流搭接阻抗小于2.5mW, 将设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上, 保证接地线的电气连接可靠性。同时, 对接地面进行处理, 避免氧化、腐蚀, 提高接地效果。
4. 总结
针对电子设备电磁干扰问题的日益突出, 加强电磁兼容设计对保证电子设备的正常运行具有重要的作用。其中, PCB设计、屏蔽设计滤波设计以及接地设计是电子设备电磁兼容设计的重要内容, 各设计工作者应致力于探讨更好的方法来提高电子设备电磁兼容设计的效果。
参考文献
[1]王连坡.电子设备电磁兼容性设计[J].舰船电子工程, 2011 (1)
[2]顾金良, 陈大鹏.军用电子设备电磁兼容设计流程及工程实践[J].仪表技术, 2011 (5)
兼容设计 篇5
1、业界面临挑战
如何使自己的产品满足相应市场中电磁兼容(EMC)标准要求,从而快速低成本的取得相关认证,顺利的进入目标市场?这是每一个向国际化转型公司研发都会面临的问题与困惑,各个企业产品研发部门面临着巨大挑战。
根据我们对业界大多电子企业的了解,目前企业在EMC设计方面的现状是:“三个没有”?D?D产品工程师没有掌握EMC设计方法、企业没有产品EMC设计流程、企业没有具体明确EMC
责任人。主要表现在:
由于国内研发工程师大多没有接受系统的全面的EMC培训经历,更没有电磁兼容产品的相关设计经验!遇到产品EMC设计问题不知如何解决?所以我们经常看到有相当一部分产品工
程师整天在整改产品,但往往不得其法,没有思路!
企业内部没有一套针对EMC设计流程,EMC性能设计的好坏完全取决于个别产品开发人员的素质和经验,使得公司开发出来的产品电磁兼容性能没有一致性的保证,通常都会在某个
环节出现问题,导致产品多数在后期不能顺利的通过测试与认证,影响了产品的上市进度。根据我们初步调查,全国90%以上的电子企业没有一套EMC设计、验证流程。
企业没有一套对EMC性能负责的责任体系,没有专职的EMC设计工程师。因为EMC涉及整个产品的各个环节,整个公司没有明确的责任人,也就没有足够的关注,同时也不能协调整个
产品各部分相关共同对产品最终EMC性能负责!目前业界具有EMC设计的工程师很少,而企业里面有专职进行EMC设计岗位的就更少!
2、业界面临问题
一个产品的设计主要经历总体规格方案设计、详细设计、原理图设计、PCB设计、产品结构试装、摸底预测试、认证几个阶段。目前业界很多公司都是在前期设计阶段没有考虑EMC
方面问题,往往是在在产品样机出来再进行EMC摸底测试,如果这时测试通过,则是比较幸运的。但很不幸的是,大多数情况下是不能测试通过的,这时出了问题进行整改并需要对
产品重新设计,常常会要进行较大改动。
这个阶段产品电磁兼容出现问题原因比较多,如果是因为屏蔽问题往往会涉及结构模具改动,如果因为接口滤波问题就会对产品原理图进行改动,同时导致PCB的重新设计,还有可
能会因为系统接地问题,那就会对整个产品系统重新做调整,重新设计。深圳有一家著名的仪器企业某款产品由于电磁兼容问题整改导致产品延迟海外上市一年,同时研发费用增
加五十万元人民币!
这种通过研发后期测试发现问题然后再对产品进行的测试修补法业界比较常见,但往往会导致企业产品不能及时取得认证而上市,因此也是目前很多走向国际市场公司研发部门所
面临的困惑。出现这种现状的根本原因是:没有把EMC问题在产品设计前期解决!
3、系统流程法(System Flow Method)
产品工程师可以通过短期的培训以及通过积累经验基本掌握EMC设计的方法,但对于一个企业来讲,目前迫切的是建立一套规范的EMC设计流程,把电磁兼容要求融入产品设计中去,这样才能保证企业大多产品经过这样的流程顺利通过测试认证。如果能从设计流程的早期阶段就导入正确EMC设计策略,同时研发工程师掌握正确的EMC设计方法,从产品设计源
头解决EMC问题,将可以减少许多不必要的人力及研发成本,缩短产品上市周期。
业界很多专家对于产品EMC设计主要从技术点来讲,如屏蔽、滤波、接地、PCB设计等层面,但对于一个企业来讲,这些都是一些技术知识点,理论描述,关键是如何在我们企业的
研发流程中如何实施,同时如何把电磁兼容知识与我们产品设计结合,形成针对企业产品可操做的规范与CHECKLIST(检查控制表)?那么如何把EMC设计融入研发设计流程,我们根
据国内外著名公司的EMC设计流程整理总结出一套先进的流程,我们称之为:系统流程法(System Flow Method)系统流程法,即主要在研发流程中融入EMC设计理念,在产品设计的
各个阶段进行EMC设计控制,把可能出现的EMC问题在研发前期进行考虑;设计过程中主要从产品的电路(原理图、PCB设计),结构与电缆,电源模块,接地等方面系统考虑EMC问
题,针对可能出现EMC问题进行前期充分考虑,从而确保产品样品出来后能够一次性通过测试与认证!
4、系统流程法简介
系统流程法就是在产品设计的研发阶段,从流程上进行设计控制,确保EMC的设计理念,设计手段在各个阶段得以相应的实施,另外EMC设计从产品的系统角度进行考虑,而不是单
纯的某个局部,只有这样才能保证产品最终的EMC性能。
每个公司应该建立一套EMC设计控制流程,同时支撑这个流程的需要相应的EMC设计规范以及EMC设计查检表,确保产品在研发过程各个阶段,都能进行EMC设计控制。
系统流程法具体各个阶段工作内容如下:
产品总体方案设计
在总体方案设计阶段要求对产品的总体规格进行EMC设计考虑,主要涉及产品销售的目标市场,以及需要满足的标准法规要求,同时注意后续潜在目标市场的EMC标准和法规的要求
。基于以上对产品的EMC标准法规的要求提出产品的总体EMC设计框图,并详细制定产品EMC设计总体方案,如系统的屏蔽如何设计,系统整个电源拓扑基础上滤波如何设计,产品的 接地如何系统考虑等。
如果一款复杂数据通信产品,产品定位了欧洲与日本市场,这样就明确产品进入上述市场就必须通过CE与VCCI认证,就要考虑系统整体的结构屏蔽、电源以及信号接口滤波方案,整个系统的接地三个方面,从产品总体方案考虑来达到上述目标市场认证要求。
这个阶段产品研发人员提出EMC总体方案,品质或专门的EMC工程师依据检查列表进行把关检查。
产品详细方案设计
在产品详细方案设计阶段主要提出对产品总体硬件EMC设计方案,如:电源接口,信号接口,电缆选型,接口结构设计,连接器选型等提出详细的EMC设计与选型要求.确保后续实施
过程中能够重点关注注意这些要点。
如果我们设计一款医疗器械产品,就需要注意内部数字电路模块与模拟电路模块的隔离,需要从内部空间考虑数字电路对模拟电路的干扰,同时重点注意内部电缆接口滤波处理。
这个阶段产品硬件设计人员根据已有的规范提出EMC详细方案,品质或专门的EMC工程师依据检查列表进行把关检查。
产品原理图设计
在产品原理图设计阶段主要对产品内部的主芯片的滤波电路设计,晶振电源管脚的滤波电路,时钟驱动芯片的滤波电路设计,电源输入插座的滤波电路设计,对外信号接口的滤波
电路设计,以及滤波和防护元器件选型,单板功能地和保护地属性的划分,单板螺丝孔的属性定义等提出详细的方案,确保滤波、接地的EMC手段在此阶段进行实施。
我们通常设计以太网接口产品都会用到25MHZ或125MHZ时钟,那么对时钟电路的滤波处理就是原理图设计阶段的重点,需要考虑时钟电路的电源以及走线如何滤波,磁珠、电阻如何
选择。
这个阶段产品硬件原理图设计人员根据详细方案要求进行EMC原理图详细方案设计,品质或专门的EMC工程师依据检查列表进行把关检查。
产品PCB设计
在产品PCB设计阶段,主要考虑对EMC影响巨大的层叠结构设计、关键元器件的布局考虑以及高速数字信号布线。层叠结构设计主要考虑高速信号与电源平面的回流。布局阶段特别
要考虑PCB上面的关键芯片器件摆放,如晶振位置,数字模拟电路设置,接口防护滤波电路的摆放,高频滤波电容等摆放,PCB的接地螺钉个数和位置设置,连接器的接地管脚设置,地平面和电源平面的详细分割等。在布线阶段将重点考虑高速不跨分割,关键敏感信号的走线保护,减小串绕等。
曾经有一款产品由于晶振布局位置不当,靠近接口电缆导致电磁兼容辐射发射项目测试超标,就是因为在PCB布局阶段没有考虑好晶振这样关键器件的布局!
这个阶段产品PCB设计人员根据公司相关设计规范要求进行PCB单板的设计,品质或专门的EMC工程师依据检查列表进行把关检查。产品结构设计方案
在产品结构方案设计阶段,主要针对产品需要满足EMC法规标准,对产品采用什么屏蔽设计方案、选择什么屏蔽材料,以及材料的厚度提出设计方案,另外对屏蔽体之间的搭接设计,缝隙设计考虑,同时重点考虑接口连接器与结构件的配合。
如果我们设计一款ADSL上网的终端产品,进行结构设计就有金属架构或塑料机构选择,这对与EMC屏蔽会导致有完全不同的结果!另外对于金属屏蔽结构产品,需要考虑接口如232、以太网口、USB接口连接器与结构搭接,保证搭接阻抗足够小,否则会导致系统EMI测试超标!
这个阶段产品结构设计人员根据公司相关设计规范要求进行产品的结构设计,品质或专门的EMC工程师依据检查列表进行把关检查。
产品初样试装
在产品初样试装阶段,主要是对产品设计前期总体设计方案,详细设计方案,PCB布局设计以及结构模型等各个环节的EMC设计控制措施的检验,看看前期提出设计方案的执行程度
;另外主要检查检查电路单板与结构之间的配合,是否还存在EMC隐患,提前发现问题,便于后续做产品正样的时候一起完善。
通常我们会在这个阶段发现一些结构加工工艺问题以及设备内部电缆走线错误,需要更正。
这个阶段主要是产品整机相关设计人员共同对产品样品进行检视评估,检查出加工问题以及产品的EMC隐患,以便后续摸底测试与改进版本时完善。
产品EMC摸底验证
在产品试装完成后,如果没有什么特别配合上面的问题,就可以对样机按照总体设计方案预设的目标市场的法规标准进行EMC摸底测试,看看产品是否能够满足预设标准要求.前期
设计方案能否满足标准要求都需要在这个阶段验证出来,如果还存在什么问题就需要把存在的问题定位出来,便于产品在下次PCB改板和结构正样的时候一起优化更改。
这个阶段主要是EMC工程师共同按照产品销售市场进行相应的EMC摸底测试,如果有小问题就进行修改,没有问题就可以根据市场开拓情况决定是否启动认证。
产品认证
如果在产品按照预先设计的方案和方法EMC测试能够通过,那么我们可以进行产品的认证,如CE、FCC、VCCI等认证。
5、系统流程法实施效果
系统流程法确实能够真正帮助企业从产品设计源头把EMC问题解决,为企业节省大量的人力物力!目前国内外大公司的EMC设计都采取系统流程法,都取得很好的实施效果,通过流
声色俱佳,全面兼容 篇6
功能设置完备
DV-6700A的集成化程度很高,布局非常整齐,几乎看不到任何跳线……
先锋DV-6700A延续了超薄时尚的外观设计,整机厚度仅有55mm,配合香槟金色调,整体洋溢着典雅、端庄的气质。面板设计简洁、大方,中间是碟仓托盘和显示屏,其右侧排列着几个常用的操作按钮,左侧除电源开关外,近显示屏处还有一个FL DIMMER键,在欣赏影片时,可根据环境明暗对显示屏进行亮度调节。DV-6700A背面的接口以实用为标准,省去了日本国内专用的D端子。为了对应高品质的DVD-Audio和SACD宽频格式,一组5.1声道模拟音频输出接口得以保留。窃以为在今后升级过程中如果能将以纯数字方式传输的DVI、HDMI以及IEEE1394接口纳入其中就更加完美了。
DV-6700A的集成化程度很高,布局非常整齐,几乎看不到任何跳线。压盘机构使用金属材料制成,同许多机器所使用的塑料制品相比具有坚固稳定的特点,读碟时几乎察觉不到噪音的存在。
作为一台全兼容影音播放机,DV-6700A可以广泛地兼容市面上许多音、视频解码格式,其中最大的亮点在于能够播放新一代立体声/多声道的DVD-Audio/SACD宽频格式,为此各声道均配置了高性能的192kHz/24bit音频D/A转换器,使音频信噪比高达115dB,动态范围宽达101dB,总谐波失真最小达0.001%,为播放宽频格式的信号奠定了良好的基础。
DV-6700A配备的高画质108MHz/12bit视频D/A转换器在普及机型中堪称巅峰水平。视频取样频率和量化精度的提高可以高效过滤在数码量化和取样过程中产生的视频噪音,消除信号处理过程中的视频信号劣化,精确完美地再现高品质图像。而先锋独有的纯影院逐行扫描(Pure Cinema Progressive)技术则是将电影胶片24帧/秒的静止图像分解并进行3:2或2:2下拉处理,转换成适应电视机的60帧/秒或50帧/秒的高清晰图像,使影像拥有纯正的胶片质感。
音频方面,DV-6700A拥有完备的Dolby Digital和DTS数字环绕声解码器,通过机器背面的5.1声道输出端子,与具有5.1声道输入接口的放大器进行连接,玩家就可以安享高质量音频格式带来的震撼。如果您的房间受空间限制,只允许摆两个音箱,DV-6700A内置的SRS Tru-Surround虚拟环绕声解码技术可让您用有限的设备享受环绕声效果。
兼容格式丰富
DV-6700A在音、视频碟片格式方面也有着良好的兼容性,几乎将市面所有的碟片格式一网打尽……
在数码产品大行其道的今天,AV产品的数码化已不足为奇,这一点在DV-6700A身上也充分得到了体现。DV-6700A内置的JPEG照片浏览器(Photo Viewer)让您无论通过任何显示设备都可以和家人、朋友一同分享保存于光盘中的数码照片。互联网日益普及,为了配合网络上流行的一些音、视频格式的播放,DV-6700A加入了互联网上流行的DivX视频和WMA音频解码器。另外大家最为熟知的数码MP3音频格式也可以在DV-6700A上顺利播放。以上几种格式的加入不但为用家节约了成本,更提供了使用上的便利性。
作为全兼容影音播放机,DV-6700A在音、视频碟片格式方面也有着良好的兼容性,几乎将市面上所有的碟片格式一网打尽,尤其值得一提的是对DVD-R/RW和CD-R/RW格式的兼容。
在功能操作方面,DV-6700A的GUI用户图像界面设置菜单简洁、实用,每个操作步骤均有相关图文提示,没有接触过相关器材的人也能按部就班完成操作。DV-6700A拥有丰富的音、视频调节项目,用家可根据个人喜好进行设定。另外DV-6700A内置的夜间播放模式能在保留清晰对白的基础上对音响的动态进行适当的压缩,免得夜间观看影片或聆听音乐时扰邻。
声画表现出色
图像保留了先锋的一贯风格,画面清新自然,干净利落……
拜高素质的视频参数所赐,先锋DV-6700A的视频表现十分令人满意,尤其是在逐行扫描状态下。图像保留了先锋的一贯风格,画面清新自然,干净利落,色彩通透无比,文字和景物边缘过渡平滑锐利,几乎没有抖动,整体色调略微偏冷。图像的细节表现以及解析力也相当高,从《怪物公司》中长毛怪和《冰河世纪》中松鼠纤毫毕现的毛发可以得到答案。由于受制于成本,少数场景会有轻微的骚动,偶尔也会有杂讯,但在逐行扫描状态下就不存在以上问题。
音频方面,由于手头没有DVD-Audio/SACD碟片,故仅进行了DVD-Video和CD的测试,整体的感觉是DV-6700A拥有惊人的解析力,各声道拥有强烈的分离度,音质清秀明快,中高频延伸自然,但动态及低频力度稍欠。播放CD时声音表现中规中矩,人声及乐器富有一定质感,高频也比较细腻,但整体表现还是偏单薄了些。相信如果播放宽频格式的信号,效果一定大为改观。
结论
亮点:
兼容碟片类型丰富,包括DVD-Audio和SACD宽频格式,影音品质出色
缺憾:
视频输出接口不够前瞻性,没有DVI或者HDMI这类数字端口
总体评价:
DV-6700A作为一款入门机型有优异的图像和声音表现,已实属难能可贵,优异的技术指标,超强的碟片兼容性和平易近人的售价让它成为近期最值得推荐和关注的高性价比机型。
技术参数:
逐行扫描:双制式(PAL/NTSC)
视频数/模转换:108MHz/12bit
音频数/模转换:192kHz/24bit
内置解码器:DTS/杜比数码
兼容碟片:DVD-Audio,SACD,DVD-Video,DVD-R/RW,SVCD,VCD,CD,CD-R/RW,JPEG,WMA,DivX,MP3
数码音频输出:同轴/光纤
音频信噪比:115dB
动态范围:101dB
功耗:12W
尺寸:420×55×243mm
重量:2.1kg
开关电源的电磁兼容设计 篇7
由于开关电源在重量、体积及能耗等方面都比线性电源有显著减少, 而且对整机多项指标有良好影响, 达到了频率高、效率高、功率密度高、功率因数高、可靠性高。因此开关电源具有更强的竞争实力, 应用领域不断扩大, 但同时又遇到了新问题, 能否全面贯彻电磁兼容各项标准。特别是我国已加入世界贸易组织, 3C认证已为强制认证, 必须满足电磁兼容。
1 电磁兼容
随着现代科学技术的发展, 电气及电子设备的数量及种类不断增加, 同时也产生了越来越多的有害的电磁干扰。电磁干扰是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。为了保障电子设备和系统的正常工作, 许多国家和国际组织都先后开展了控制和抑制电磁干扰的研究, 随之产生了电磁兼容这个概念。电磁兼容设计的目的是使所设计的电子设备或系统在预期的电磁环境中实现电磁兼容。其要求是使电子设备或系统满足EMC标准的规定并具有两方面的能力:a.能在预期的电磁环境中正常工作, 无性能降低或故障;b.对该电磁环境不是一个污染源。
2 开关电源电磁干扰的原因
2.1 PCB布线产生的干扰
PCB是开关电源中电路元件和器件的支撑件, 它提供电路元件和器件之间的电气连接, 它的性能直接关系到开关电源的干扰及抗干扰能力。由于PCB布线没有严格的规定, 也没有能覆盖所有PCB布线的专门的规则, 因此在PCB步线设计中, 有些产品设计师往往只注重提高密度, 减小占用空间, 制作简单, 或追求美观, 布局均匀, 忽视了线路布局对电磁兼容性的影响, 使大量的信号辐射到空间形成骚扰。一个拙劣的PCB布线能导致更多的电磁兼容问题, 而不是消除这些问题。在很多例子中, 就算加上滤波器和元器件也不能解决这些问题。
2.2 开关功率晶体管产生的干扰
在开关电源中, 为了减小变压器的体积, 要尽量提高开关功率晶体管的开关频率。随着频率的提高, 流过功率晶体管的电流变化率di/dt也相应提高, 从而产生干扰。另一方面, 功率晶体管为了散热一般要固定在散热器上, 这样, 金属壳封装与散热器之间就存在了寄生电容, 将功率晶体管上由电压变化率dv/dt产生的干扰向周围辐射。
2.3 功率变压器产生的干扰
在开关电源中, 功率变压器设计的好坏起着举足轻重的作用。功率变压器一般都由几组绕组组成, 各绕组之间就存在了寄生电容, 将脉冲电流流过时产生的干扰向周围辐射。另一方面, 功率变压器的一次侧与二次侧之间不可能完全耦合, 会产生漏磁, 将提高功率晶体管上的电压尖峰, 增大了功率晶体管的干扰。
3 电磁兼容的设计
3.1 PCB的电磁兼容设计
首先, 要考虑PCB尺寸大小。电路板的最佳形状为矩形, 长宽比为3:2或4:3。PCB尺寸过大时, 印制线条长, 阻抗增加, 抗噪声能力下降, 成本也增加;过小, 则散热不好, 且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后.再确定特殊元件的位置。最后, 根据电路的功能单元, 对电路的全部元器件进行布局。
电子设备中数字电路、模拟电路以及电源电路的元件布局和布线其特点各不相同, 它们产生的干扰以及抑制干扰的方法也不相同。此外高频、低频电路由于频率不同, 其干扰以及抑制干扰的方法也不相同。所以在元件布局时, 应该将数字电路、模拟电路以及电源电路分别放置, 将高频电路与低频电路分开。此外, 布局中还应特别注意强、弱信号的器件分布及信号传输方向途径等问题。
电路元件和信号通路的布局必须最大限度地减少无用信号的相互耦合:
3.1.1 低电平信号通道不能靠近高电平信号通道和无滤波的电源线, 包括能产生瞬态过冲的电路。
3.1.2 将低电平的模拟电路和数字电路分开, 避免模拟电路、数字电路和电源公共回线产生公共阻抗耦合。
3.1.3 高、中、低速逻辑电路在PCB上要用不同区域。
3.1.4 安排电路时要使得信号线长度最小。
3.1.5 保证相邻板之间、同一板相邻层面之间、同一层面相邻布线之间不能有过长的平行信号线。
3.1.6 电磁干扰 (EMI) 滤波器要尽可能靠近EMI源, 并放在同一块线路板上。
3.1.7 DC/DC变换器、开关元件和整流器应尽可能靠近变压器放置, 以使其导线长度最小。
3.1.8 尽可能靠近整流二极管放置调压元件和滤波电容器。
3.1.9 印制板按频率和电流开关特性分区, 噪声元件与非噪声元件要距离再远一些。
3.1.1 0 对噪声敏感的布线不要与大电流, 高速开关线平行。
3.2 功率晶体管的电磁兼容设计
如前所述, 由于电流变化率di/dt增大, 导致很大的浪涌电压和关断噪声。最常用的抑制方法就是增加RC浪涌电压保护电路, 增加磁珠, 增大栅极的驱动电阻。这些方法都是被动型的。主动型的抑制方法是采取较先进的电源拓扑, 例如零转换-PWM软开关变换, 能够从根源上解决问题。
功率晶体管通过散热器向周围辐射噪声的抑制方法是减少寄生电容, 由于寄生电容的容量和介质的介电常数成正比, 因此在选择绝缘时要尽量采用导热性能好、介电常数小的绝缘, 陶瓷垫片是一个比较好的选择。
3.3 功率变压器的电磁兼容设计
功率变压器设计首先要选取几何结构, 其中罐状结构较适用于低EMI或RFI的场合, 因为骨架中心柱上的线圈几乎完全被铁氧体材料包住, 从而有效地减少了辐射磁场。
绕组结构对变压器的性能有很重要的影响, 为了把漏感减到尽可能小的程度, 功率变压器一般要采用三文治绕法的结构。图1 (a) 示出简单绕法的原边与副边绕组形成的磁动势m.m.f。图1 (b) 示出三文治绕法的原边与副边绕组形成的磁动势m.m.f。在简单绕法中, 磁动势随原边绕组的匝数增加而增加, 到原、副边绕组交界面处有最大值。在副边绕组的外层处, 磁动势减少到零。磁动势增加意味着漏电感增加。三文治绕法, 磁动势最大值减少了, 它在原边绕组的中心是零。三文治绕组一般把原边分成二半, 把副边绕组夹在中间。为了更好地实现电磁兼容, 变压器内部原、副边之间要加电磁屏蔽, 能够更有效地抑制辐射干扰。
4 结束语
开关电源的电磁兼容设计一定要在设计之初就要考虑, 从源头抓起, 切断耦合途径, 这样才能够更有效、更节约成本、更快地完成。
参考文献
[1]蔡仁钢.电磁兼容原理、设计和预测技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1997, 12.
[2]白同云, 吕晓德.电磁兼容设计[M].北京:北京邮电大学出版社, 2001, 3.
兼容设计 篇8
随着武器平台高密度使用高功率、宽频、高灵敏度电子设备,使得武器装备面临的电磁环境日益恶劣,对导弹的电磁兼容性设计提出了越来越苛刻的要求。为保证新研型号的电磁兼容性(ElectroMagnetic Com patible,简称EMC)满足设计要求,能适应未来使用的电磁环境,需引入系统设计流程法(System Design Flow Method),从导弹研制初期考虑EMC设计,建立全弹的电磁兼容分析模型,通过数字仿真、半实物仿真,EMC试验等方法,不断的对系统设计方案进行分析、设计、评估、检测、优化、调整,使EMC设计融入导弹研制的全过程,直至导弹内部各分系统,导弹与搭载平台上各类电子设备间处于良好互存的电磁兼容状态。
2 国内军工企业电磁兼容设计现状
目前在EMC设计方面的普遍现状主要表现为:
1)科技队伍与科研投入严重不足部分军工企业对EMC问题重视不够,EMC研发和资金投入严重不足。没有专职领导主管EMC工作;缺少专业EMC设计人员,只是通过大量的经验积累总结出一定的规范性规则(如滤波、屏蔽和接地);缺乏足够的资金建设用于EMC预测、评估、分析和测试的软硬件环境;
2)电磁兼容设计水平较低部分军工产品设计过程中未考虑EMC方面的需求。设计完成后若未通过EMC测试,就进行传统的设计补救(如滤波、屏蔽和接地),这样增加了EMC设计成本,延长了产品研制的周期,而且军工企业内部没有一套针对EMC设计的规范、流程,EMC设计的好坏完全取决于设计人员的水平和经验,使得设计出来的产品质量参差不齐,影响了产品研制进度和质量;
3)设计人员缺少相应的EMC知识技能培训军工企业(尤其中小型企业)缺少EMC专业知识的培训,设计人员缺乏EMC设计的基本知识,更没有相关EMC方面的设计经验,在新产品研制中,往往顺延已往老产品的设计思路,没有考虑各分系统间(包括强辐射源与敏感端口之间)的相互关联,仅在产品系统的定型阶段才进行EMC考核,导致电磁兼容问题在系统集成后期大量暴露出来,由于这时产品已经过了各类考核和验证,设计已基本定型,不敢也不能进行较大的设计更改,只能进行一些小补救措施,有时甚至就连这点措施都受到许多限制而无法实施。
4)分系统产品研制缺乏与系统的协同设计有些分系统EMC测试合格,但装入系统后却存在严重干扰。这主要是在设计研制过程中缺乏于系统的协同设计,未考虑装入系统后的加载条件,而且可能在EMC测试时产品状态与装入系统后状态严重不符,例如某产品EMC测试时使用屏蔽电缆(真实状态电缆无屏蔽),未考虑由于线缆造成的系统弥散型干扰问题;某电台卸掉其天线做抗干扰试验,未考虑干扰信号对电台天线的影响。以上现象引出背后深层次问题,即缺乏系统级电磁兼容量化设计指标。
3 系统设计流程法
良好的电磁兼容性是设计出来的,而不是后期试验出来的!系统设计流程法就是针对导弹最终面临的装载平台复杂的电磁环境以及自身各分系统之间的电磁兼容问题,解决传统电磁兼容设计忽视EMC预设计、缺乏系统性、限制设计创新性等问题所提出的。
系统设计流程法主要是在研制流程中融入EMC设计理念,把EMC设计与导弹系统各个功能设计阶段结合进行在导弹设计的各个阶段进行EMC设计控制,从论证阶段开始着手进行EMC设计,把可能出现的EMC问题在研制初期进行考虑,设计过程中主要从导弹的环境预测、模型分析、电路设计、PCB设计,结构设计、电缆布设、接地、滤波等方面全面考虑EMC问题,从而确保产品能够一次性通过EMC考核。图1所示为导弹系统电磁兼容设计流程。
为保证系统设计流程法的有效实施,首先设计方需要建立导弹研制的EMC设计流程和设计规范,便于在导弹研制过程中考核和实施EMC设计,再结合相关方面的培训,使设计人员掌握正确的EMC设计方法,在整个流程中,EMC工程师要全程参与,严格把关。
EMC设计开展的越早,可供选择的解决方案越多,费用越低、耗时越少、风险越小。根据导弹系统电磁兼容设计流程,EMC设计的主要工作内容如下:
3.1 论证阶段
在论证阶段的主要工作:1)电磁环境预测;根据论证的导弹的未来使用需求,预测将可能面临的电磁环境,包括预期的载机,任务情况以及预期的目标电磁参数等。2)提出EMC初步要求;3)提出EMC设计初步方案;4)对可供选择的方案进行电磁兼容性费用、进度、风险评估。
3.2 方案阶段
在方案阶段的主要工作:1)组建EMC技术组EMC技术组由型号总师担任组长。其作用是为型号总师在制定、执行、分析和研究EMC方面工作提供技术保障和咨询。技术组全程参与产品EMC工作的重大决策,并评审各项工作。2)制定EMC大纲;EMC大纲是产品研制中最高级的EMC管理文件,其内容包括在各研制阶段的EMC工作的方针、方法、节点、组织机构、职责、培训计划、试验计划等。3)选用和剪裁适用标准,以确定导弹EMC设计要求;EMC设计要求应包含关键组件、舱段的EMC设计,为工程研制阶段制订系统、分系统及设备的EMC试验大纲提供依据。4)建立EMC预测、分析模型;依据导弹的电磁兼容数字模型进行EMC分析,找出可能出现电磁不兼容的薄弱环节,以便选定方案,指导设计,而且为制定控制计划提供依据;5)制定EMC控制计划采用“导弹总体与分系统的协同设计”思路,对分系统设计方案的电磁兼容性进行量化评估。控制计划要权衡各方面因素,根据设计要求、环境预测和分析结果,对导弹的配置、工作频率、布局、布线、电路、PCB、接地、屏蔽、滤波等做出具体规定,坚持将设计指标合理分配到壳体、组件、电路和元件上。按设计规范进行设计,确保用最小的代价,使产品达到EMC设计要求。
3.3 工程研制阶段
工程研制阶段细分为初样和试样两阶段,其主要工作:
1)全面实施EMC控制计划,将控制计划分解到各舱段、组件、电路及元件
2)制定系统、分系统及设备的EMC试验大纲,确定产品的考核状态、评判标准;
3)进行分系统和设备工程样机的半实物仿真,分析、评估其EMC设计的合理性;
4)进行分系统和设备工程样机的EMC试验;
对各组件、分系统初样进行EMC摸底试验,对于试验中暴露的问题,再结合半实物仿真数据对导弹组件、分系统进行改进和完善设计;再对各组件、分系统试样进行EMC试验,排查残余隐患;
5)进行工程研制阶段的EMC评审。在全面实施EMC设计中,以下几方面设计是基础,基础设计的好,基本不用附加其它加固措施即可满足一般的EMC设计要求。
3.3.1 电路设计
电路设计是EMC设计的基础,要从元器件的选择入手。对小信号模拟电路要通过差分体制尽可能提高其抗扰能力;对数字电路从降低干扰发射考虑,要在满足产品使用要求的前提下,尽可能降低芯片、晶振的工作频率和平缓前后沿波形,选用低电平、小电流电路;从提高抗扰度的角度,要选高工作电平、大驱动电流的电路;电路辐射发射电平超差,多是因为对晶振频率及其谐波频率的抑制不够造成,需选择过冲小的晶振,并进行屏蔽、就近接地处理,必要时还要采取滤波;对电源、电路的对外接口均应进行滤波。
3.3.2 PCB设计
在PCB设计中,主要考虑层叠结构、关键元器件的布局以及信号布设等问题。层叠结构是考虑电源层、信号层、地层如何布局能使电源回路面积尽量小,信号不易相互串扰,辐射发射能量最小。关键元器件的布局特别要考虑关键芯片器件放置,如晶振位置,数字、模拟电路隔离设置,去耦电容器安装,PCB板的接地螺钉个数和位置设置,连接器的接地管脚设置等;在布线问题上考虑高速信号线不能跨接、分割,线的宽度不能突变,引线拐弯要走弧线等,关键敏感信号的走线要设保护线;线间距离应保证2倍线宽;PCB板的地层、电源层应比信号层宽出20倍的层间距离值等。
3.3.3 结构设计
结构设计是在完成产品结构要求的同时,兼顾EMC设计。对EMC设计而言,结构设计要使敏感电路与干扰电路间提供空间隔离,充分利用产品壳体为敏感电路和干扰电路提供电磁屏蔽防护和隔离,通过接地和搭接为电路提供可接受的参考电位。在产品设计时要使敏感电路尽可能远离干扰源,产品壳体上的孔、缝减至最少和最小,穿出壳体的线缆要进行屏蔽和滤波,对较大的孔要用屏蔽网、导电玻璃、截止波导等措施实现屏蔽;对缝隙要嵌入屏蔽衬垫,在搭接面处要除去绝缘层和氧化层,不许用螺栓或螺钉来实现射频搭接。产品设计中,设计人员忽略空间隔离和壳体屏蔽设计较普遍,经常出现的问题有:1)敏感电路与干扰电路相邻置;2)壳体缝隙过大、过长,且由于涂覆了绝缘漆,导致电磁泄漏;3)忽视了对显示屏、键盘或指示灯的屏蔽;4)对测试端口等未进行任何屏蔽处理。
3.3.4 接地设计
地是整个产品的基准。不良的接地会降低屏蔽、滤波的作用,引起电磁不兼容问题。接地方式有多种,一般分为浮地、单点接地、多点接地、混合接地等。应根据产品的工作频率、干扰频率、敏感电路的敏感频率等具体情况合理选用接地方式。原则上,低频电路(当电路尺寸与干扰波长或工作波长之比小于0.1时),应采用单点接地;高频电路(当电路或元器件的尺寸与干扰波长或工作波长之比大于0.1时),采用多点接地,并且接地线要短;数字电路、模拟电路、低电平信号、有较大瞬变电流的电路要分别接地。
3.4 定型阶段
在定型阶段的主要工作:
1)进行导弹系统的EMC鉴定试验;
2)审查各阶段系统、分系统的EMC文件;
3)根据测试数据和最新的电磁环境数据,对导弹系统进行易损性分析,预测分析和评定导弹系统在使用时适应电磁环境的能力,提交导弹系统的EMC综合评价报告;
4)总结导弹系统在研制过程中EMC工作经验和教训。
4 实施效果
按照系统设计流程法实施能够帮助军工企业从产品设计源头把EMC问题解决,避免不必要的人力、物力、财力的浪费。目前国内外大公司的EMC设计都采取类似的设计流程法,取得了很好的实施效果。
5 结语
电磁兼容性设计与其它系统性能设计可能会有矛盾。解决这些矛盾要从系统工程的观点对功能性、经济性、可靠性、安全性、进度等进行优化平衡,力求得到最佳设计结果。当然,系统设计还要考虑导弹系统维修、老化可能带来的防护性能降低,以确保导弹系统在全寿命期内维持设计的完整性。
摘要:简要分析目前导弹研制中电磁兼容性设计的普遍现状, 使电磁兼容性设计能更好地融入导弹研制过程中, 介绍系统设计流程法, 使用该方法进行电磁兼容性设计, 可以确保电磁兼容性设计能与导弹功能设计同步进行, 做到不因电磁兼容性设计问题影响导弹的性能。
关键词:导弹,电磁兼容性,系统设计流程法
参考文献
[1]陈穷, 蒋全兴, 周开基, 王素英.电磁兼容性工程设计手册[M].国防工业出版社, 1993.
脉冲数字电路的电磁兼容性设计 篇9
1.1 地噪声干扰
噪声大多数以共模信号的形式通过信号线、电源、地线串入电路系统, 影响电路正常工作。而通过地线产生的低噪声干扰最常见、最难消除。低噪声干扰分为共地阻抗干扰和地环路干扰。
1.2 瞬态干扰
瞬态干扰主要是开关电路产生的干扰, 开关波形可以表示成矩形波, 用频谱分析仪观察开关波形的频谱可知:其谐波幅度从基频开始以每十倍程20d B速率下降直至。超过该点后, 以每十倍程40d B的速率下降, 可见开关波形的高频偶次谐波占主导地位。
1.3 静电干扰
设备的任何暴露部分都会发生静电放电 (ESD) , 如键盘控制键、外接电缆和直接接触的金属现象附近导体放电产生大的局部瞬态电流。该电流通过堤岸耦合或共阻抗耦合在设备中感应电流。
1.4 电力线干扰
该干扰主要来自电源的横向模噪声和共模噪声。
2 脉冲数字电路被干扰得一般情况
2.1 数字波的一般特征
对于数字电路, 理想的脉冲波形应具有以下几个特征。
(1) 幅度一定; (2) 重复周期或脉冲宽度一定; (3) 波形无畸变, 不寄生其它非工作信号波形; (4) 没有相位偏移; (5) 零电平保持基准不变。实际电路中, 由于各种各样的电路条件以及传输过程中各种因素的干扰, 上述理想条件并不是都满足。例如当脉冲信号通过电容时就失去了支流分量, 零电平可能要偏离基准线而发生变化;电力的时间常数不合适将使脉冲波形发生畸变;信号如通过电感将产生相移。且随频率而变化。在包含频率极宽的脉冲波形中, 其每个频率的相移大小各不相同, 故要产生波形畸变。这种畸变也许并不完全是由噪声引起的, 但也将导致脉冲数字电路工作的不可靠。因此, 信号的畸变是引起数字电路工作异常的重要因素之一。
2.2 数字波被干扰的现象
接口电路所传输的脉冲信号, 经常受到的几种干扰波形如图1所示。图2所示的几种波形是理想脉冲通过不同参数电路时的输出波形。显然图2 (b) ~ (e) 中的波形都发生了畸变 (见图1, 2) 。
3 脉冲数字电路干扰的抑制
3.1 尖峰脉冲干扰
(1) 引入选通脉冲;为消除电路输出端出现的尖峰干扰脉冲, 常在可能产生竞争冒险脉冲门的输入端增加一个选通脉冲输入端, 只有在输入信号转换完成、电路状态达到稳定后才因入选通脉冲, 这是输出才发生变化。因此, 在因入选通脉冲作用下电路输出不会产生干扰脉冲, 从而消除了尖峰脉冲干扰。 (2) 输出端与地之间并接小电容;在脉冲数字电路中, 尖峰干扰脉冲的宽度是很窄的, 在电路输出端对地接了一个很小的电容后, 由于电容充放电需要一定的时间, 因此, 它可有效地抑制干扰脉冲的幅度, 使其对电路不产生干扰。小电容通常为数十到数百微法拉。 (3) 用时钟脉冲封锁尖峰干扰脉冲;在脉冲数字电路中, 由于各触发器都使用下降沿 (上升沿) 触发的, 且尖峰脉冲都出现在时钟CP下降沿 (上升沿) 后的一段时间内, 因此, 可以用CP作为各译码器门的输入将其封锁掉, 这样译码器输出的顺序脉冲就没有尖峰干扰脉冲了。
3.2 接口电路干扰
提高接口电路抗干扰性能的途径是设法保证传输通道和信号处理电路的正常工作, 以避免信号在传输过程中的畸变和受到干扰。方法是对干扰源进行隔离;对串入的干扰信号进行衰减、消波与限幅;对工作信号进行隔离、整形与提取, 以及采取必要的硬件措施和软件技术, 来保证传输通道中信号的“清洁度”。
4 结语
目前大多数数字设备都是采用各种集成
(g) 尖峰干扰; (h) 高频寄生振荡。微电路器件组成, 审慎地选择适宜的逻辑功能器件、设计接口电路和印刷板电路等功能性设计及抑制各种电磁噪声的电磁兼容性设计同等重要, 而且在功能设计的同时就要进行电磁兼容性设计。本文论及的数字电路内部噪声源及其抑制技术, 仅仅是数字设备电磁兼容性设计要考虑的一个方面。它还涉及到数字电路输入回路及输出回路噪声抑制、系统内传输线串扰和反射的抑制、数字电路开关电源的噪声抑制、以及外部环境电磁辐射的抑制等。因而就数字实用设备工作的可靠性而言, 电磁兼容性设计任务具有更大的艰巨性, 更应该受到设计师们的关注。
摘要:在分析数字电路内部电磁噪声的形成机理及噪声的抑制技术的基础上, 详细地介绍数字电路尖峰脉冲干扰和接口电路干扰的抑制。
关键词:数字电路,脉冲噪声,电磁兼容性,竞争冒险
参考文献
[1]吴瑞坤.数字逻辑电路与竞争冒险[J].宁德师专学报 (自然科学版) , 1999 (4) .
[2]张京英.组合逻辑电路中的竞争冒险现象的判断和消除[J].青海师范大学学报 (自然科学版) , 2003 (2) .
[3]徐兴磊.提高数字系统稳定性可靠性的研究[J].菏泽师范专科学校学报, 2000 (4) .
[4]冼志妙, 李廷洪.电位异步时序电路的冒险现象[J].河南职业技术师范学院学报, 2004 (4) .
[5]康华光.电路技术基础[M].北京:高等教育出版社, 2000.
兼容设计 篇10
位置服务的目的就是为了给人们提供与位置相关的信息和服务。随着科技的进步, 人们的生活质量越来越高, 人们生活的城市之中, 交通工具越来越多, 在一些专业领域 (交通运输领域、监控监护领域) 中, 人们的工作与位置信息有着很重要的关系。
国内在车辆监控系统方面的研究开始于20世纪90年代, 大都是基于GPS应用和移动通信技术, 目前, 其产品在银行、公安、交通等部门得到了比较广泛的应用。车辆监控系统通常由车载终端、无线数据链路和监控中心构成, 车载终端安装在受控车辆上, 是系统关键的组成部分。国内车载终端主要基于GPS设计, 而北斗与GPS兼容的车载终端还比较少。
本文简要介绍了基于北斗/3G兼容的车载终端的功能和组成, 重点介绍车载终端的设计, 采用北斗/GPS卫星兼容定位技术、3G/铱星卫星通讯、自动化控制、图像采集/压缩/传输等技术相结合。安全高效的实现了移动车辆定位与监控中心的数据传输, 实现对受控车辆的监控管理。
二、北斗卫星导航系统
我国自主研发的北斗卫星导航系统是与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统兼容共用的全球卫星导航系统, 并称全球四大卫星导航系统。北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。
在北斗导航民用服务领域, 道路交通管理是北斗卫星应用的重点领域之一, 卫星导航将有利于减缓交通阻塞, 提升道路交通管理水平。通过在车辆上安装卫星导航接收机和数据发射机, 车辆的位置信息就能在几秒钟内自动转发到中心站。这些位置信息可用于道路交通管理。
三、车辆监控系统总体设计
车辆监控系统是由北斗/GPS卫星、车载终端、通讯网络 (GPRS/3G/铱星通信) 和监控中心组成。车辆在行驶过程中车载终端通过北斗/GPS兼容卫星定位模块接收卫星的定位信息, 分析处理把当前经纬度、速度、航向、连续行驶时间、图像、油耗等信息通过GPRS/3G模块或者利用铱星通讯模块把数据按JT/T-808标准上报给监控中心。监控中心接收导数据后, 通过数字化的图数据库进行车辆位置匹配, 在数字地图上显示目标车辆的位置和运行轨迹, 同时进行科学的调度和管理, 从而提高运营效率。同时监控中心也可以通过无线通信网络下发指令给车载终端。系统总体结构如下图所示。
四、车载终端设计
北斗/3G的兼容型车载终端采用多模块化、组合式优化设计, 各模块之间的接口采用标准接口, 充分利用系统平台、移动通讯网络、因特网络, 将汽车行驶记录仪、卫星定位、卫星导航、油耗检测功能集于一体, 通过无线数据通讯模块 (GPRS、3G、铱星) 和北斗/GPS模块, 与监控中心进行数据通信和移动位置的定位。终端能够实现定位导航、监控跟踪、数据实时传送、油耗检测等功能;终端产品采用的北斗/GPS双模卫星定位模块, 可以灵活配置信号处理通道工作于单GPS模式, 或单北斗模式, 或GPS/北斗混合模式。
五、车载终端硬件主要模块设计
车载终端硬件系统主机部分、通信部分、定位模块部分、显示及打印扩展通信接口部分、传感器接口五部分组成。 (1) 主机部分包括处理器、数据存储器、数据传输信号接口组成; (2) 通信部分主要由RS232接口和华为MC323/MU733无线通信模块组成及SBD9602铱星通讯模块组成, 用于车载终端与监控中心间的通讯; (3) 定位模块采用北斗/GPS双定位模块TD3017A, 其主要是对车辆进行实时定位; (4) 显示及打印扩展通信接口, 可外接调度屏或手柄; (5) 传感器信号主要是ACC油路, 温度, 车速, 空调、劫警等信号。
5.1 信息处理与控制模块
采用ARM7嵌入式系统, 主要功能是进行信息处理和控制各模块间按照通信协议要求执行进行响应操作。该模块由CPU、外部存储器、I/O接口机控制逻辑电路组成。其中CPU采用NXP公司推出的LPC2468微控制器, 该CPU最高频率为72MHz, 内含512kB的片内Flash和98kB的片内SRAM存储器, 以及1个IO/IOO以太网媒体访问控制器 (MAC) 、1个带4kB终端RAM的USB全速设备/主机/OTG控制器、4个UART、2路控制器局域网 (CAN) 通道、1个SPI接口、2个同步串行端口 (SSP) 、3个I2C接口和1个12S接口。同时还带有1个片内4MHz内部振荡器、98kB RAM (包括64kB局部SRAM、16kB以太网SRAM、16kB通用DMA SRAM和2kB电池供电SRAM) 以及1个外部存储器控制器 (EMC) 来支持上述的各种串行通信接口。这些特性非常适合于通信网关和协议转换器。
5.2 无线通讯模块
无线通讯模块根据用户需要采用华为MC322或者MU733无线通讯模块负责移动车辆和监控中心的双向通信, 车辆的状态信息即通过无线通讯模块发送到监控中心。在通信不发达的区域采用Iridium 9602铱星通讯模块进行紧急通讯。
在MC322 (支持双频:CDMA2000 1X) /MU733 (WCD-MA/GSM/GPRS/EDGE) 通讯模块采用标准标准RS232串行接口, 支持语音、数据以及短消息 (SMS) , 并能适应较宽的电压范围, 可使用AT指令对模块进行控制。
在通信不发达的区域, 采用Iridium 9602铱星通讯模块进行紧急通信。该模块嵌入了铱星SBD9602和SBD协议, 为用户提供的透明或半透明的数据传输。利用覆盖全球的铱星卫星短数据通信网络, 通过串口与用户设备进行数据传输。具有支持SBD (短数据突发) 方式、支持双向数据传输、没有盲区全球覆盖、传输距离覆盖全球等特点。
终端系统主要使用GPRS短信息通讯方式, 车载设备数据经过格式转换利用GPRS通信模块的短信息信道传到监控中心, 监控中心亦通过GPRS短信息信道向车辆发送指挥调度信令。
监控视频信息采用的是无线3G网络与Internet网络完成车载终端采集的实时视频监控画面与监控中心的传输。车载终端完成与无线3G网络的媒体信息收发, 再由3G网络通过与其互联的Internet网络将信息传输到监控中心。
5.3 北斗/GPS卫星定位模块
车载终端的定位模块采用的TD3017A, 是一款基于TD1010基带芯片的BD2 B1/GPS L1双模导航模块。单板集成双模基带芯片和双模射频芯片, 可同时接入BD2 B1和GPS L1信号。模块定位精度:<5米 (CEP, -130dBM) ;捕获灵敏度:-145dBm;跟踪灵敏度:-159dBm。
北斗/GPS双定位模块的主要功能是实时接收北斗和GPS导航卫星信号, 提取原始观测量并解调数据, 通过卫星电文分析及数据处理, 完成应用系统所要求的各项功能。主要包含三个功能单元, 即RF前端、基带信号处理和应用处理单元。
RF前端单元包含了从天线到数字信号处理器之间的所有部件, 其主要功能是将定位卫星射频信号变换为信号处理器工作范围内的中频信号, 尽可能抑制多径干扰和带外干扰, 同时将信噪 (信号和噪声) 提高到信号处理器可工作的电平, 并提供一定的信号变化动态范围。其中预放 (前置放大器) 将直接影响接收信号的信噪比, 一般采用噪声系数小、增益高和动态范围大的放大器。信号处理单元是GPS/北斗双定位模块的核心, 主要功能是从多址信号中分离识别各卫星信号, 对扩频卫星信号进行相关解扩;在恢复信噪比的基础上解调载波, 消除频率偏移 (包括多普勒频移等) 的影响, 恢复基带信号;最后将相关解扩、解调处理的历元时刻所对应的码状态、载波及相位状态形成原始观测量, 与定位导航数据一起传送给应用处理单元, 对信号处理模块提供实时控制, 并对其输出作进一步的处理, 解算出位置、速度、时间 (PVT) 和其他信息以满足各种应用的要求。
六、车载终端软件设计实现
系统软件设计采用模块化设计, 每个模块实现一个功能, 缩短了软件开发的时间, 易于修改和移植, 并预留数据接口方便省级。主要包括初始化模块、数据处理模块、人机交互模块。其工作流程如下图所示。
程序工作首先进行初始化工作主要完成开机上电后对卫星定位模块、显示模块、通讯模块等模块的初始化以及对串口工作模式、中断工作模式、波特率等参数的设置。
数据处理模块主要针对各模块采集的定位、经纬度、油耗、图像、行驶时间等信息进行综合处理后通过3G/GPRS或者铱星通信把数据定期发送至监控中心。同时主程序运行中还能响应人机输入模块的终端请求, 以便实现其他功能。
七、结语
开放与兼容 篇11
初识Cilpper系统,一个强大的非编平台
Cilpper系统方案是强氧后期系统中的一个。这个黑色的大机箱里装着目前世界上兼容格式最全的非编产品。是强氧公司自主研发的采用CPu+GPU+IO新技术的第二代非编。它不仅继承了前辈的全部功能,还拥有全新一代的硬件架构,首次突破了国内非编厂商用惯独立闭塞文件格式的技术壁垒。提供了更大的开放性,更整合了当今最强大的视频板卡。提供业界最高的10blt视频指标的同时还配备了丰富的10接口、可连接所有的标清前后期设备以及HDV设备。该系统还可以配合不同的应用软件(Premiere pro、Vegas、3D max、Maya、After Eifects、combustion),即可以完成从三维、合成、剪辑直至最终出片的所有环节。并且可满足所有后制公司乃至个人工作室的严格预算要求。
另外,配合强氧公司可提供的便捷强大的网络管理软件和存储方案,可非常方便的组建双码流非线、合成网络方案。实现工作组、多台设备的实时共享编辑。
CPu+GPu+lO,几乎满足客户的所有需求
Clipper系统方案处理器选用了主流稳定的INTEL Core2DuoE6300,显卡选用NVIDIA QuadroFX 550,10设备除了BlackmagicDeckLink SP还有非常经典的高清采集硬件Blackmag4c IntensityPro。
Clipper软件的搭配。高素质视频编辑
强氧Clipper系统支持全带宽 。无压缩8bit~10bit YUV输入输出。在整个后期制作过程中,高品质4:2:2保持了图像信息的完整性,无压缩工作对于保护色度及色彩的完整性极为有利,为合成工作保存了足够的颜色细节用于更精确地进行校色,抠像、跟踪等处理,保留了合成效果得到更多的细节。
强氧Clipper系统支持除无压缩以外的目前世界上标准通用的各种编码的格式文件,这就解决了有一部分对质量没有特别要求的客户使用有压缩但是符合播出要求的文件编码格式,其格式包含当前世界上比较流行的MPEGI、MPEG2IBP、WMV、MJPEG、DV25、DVCPR025、DVCPR050、DVD等格式。
全实时编辑:系统采用自主研发的Clipper软件可支持10bit/Sbit无压缩、DVCPR025、DVCPR050、MPEG2、WMA、M JPEG等视频采集、编辑、输出。支持上百种可编辑特技实时、实时字幕。支持8bit、10bit、DV、TGA序列、BMP序列帧等格式在同一时间线的实时混编。支持直接读取VCD(.dat),DVD(.vob)文件,支持AC3的音频解码支持MOV(QuickTime)、AVl(DixectShow)格式文件的同一时间线实时混编。
强大的软件平台,开放的交互空间
强氧Cilpper系统支持Premiere、After effect,Combustion、Photoshop的高质量上屏。您甚至可以通过Photoshop软件直接从广播级设备上采集单帧图像。非常适用于高质量视频素材的各种合成、调色的应用。而且是如此的易用、廉价。
技术规格一览
电子电路的电磁兼容性设计 篇12
1.1 低通滤波器的设计
例如为接收机设计一个低通滤波器,使高于接收机工作频率的干扰信号至少衰减30dB,接收机的工作频率范围为2MHz~30MHz,经测定干扰信号的最低发射频率为66MHz。考虑到低通滤波器的截止频率应略大于30MHz,选取32MHz,而最低的干扰频率为66MHz,相对的频率变化倍数为2.06。根据滤波器的衰减与频率的关系,在66MHz处获得30dB的衰减,应采用5级滤波器,经查巴特沃思滤波器1~20级元器件值,如图1所示。
根据截止频率fc=32MHz,接收机的天线阻抗为72Ω,对元件参数进行转换计算最后设计完成的低通滤波器如图2所示。
1.2 高通滤波器的设计
因此此类设备和上述的设备有一种对偶的特征,所以在设计的时候只要将上述的设备中的电容装置变为电感装置,将电感装置变为电容的,此时其网络结构即科技明确,其截至的频率和上述的设备的是一样的。将原低通滤波器中的电感值的倒数值作为相应高通滤波器的电容值,而低通滤波器中的电容值的倒数值作为高通滤波器的电感值。
1.3 其它滤波设计
当信号的频率基本不变,可采用带通滤波电路;干扰源的频率基本不变时,可采用带阻滤波电路;在电磁兼容滤波器中可使用一些特殊的电容器滤除干扰,如三端电容器,、馈通电容器、引线电容器、片状电容器等。
2 关于信号的接地问题
所谓的接地是体系之中的所有的电路设置公共参考电位点(或面),它和安全接地采用低阻抗体必须与大地连接的形式是不一样的。它的连接对象是非常繁琐的电路,所以其接地的样式并不是完全的一样的。之所以设置接地,它的关键意义是为了防止电磁扰动,所以要将兼容性当成是参考的关键数据。要综合的分析接地体系的类型。在繁琐的体系之中,不但有高频的亦有一些频率较低的。不但有强电的也有弱电的。不但有多次活动的装置,同时还有一些非常灵敏的信号较弱的设备。此类综合化的体系,如果只是靠着接地来活动的话,很显然是无法合乎兼容新的规定的,所以要按照类型将信号等区分,将相同的电路组合而获取接地体系。其中四类法就是非常常用的一个措施,其是把全部的信号结合其自身的特点分成四个类型,然后按照类型开展接地活动,此时得到四种不一样的接地体系,分别使用不一样的接地措施。
第一类是敏感信号和小信号“地”系统。包括低电平电路、弱信号检测电路、传感器输入电路、前级放大电路、混频器等,因为其电平不高,而且信号的幅度非常低,会受到很大的扰动,所以其地线要防止存在于别的电路里面。第二类是不敏感信号和大信号电路的地线系统。包括高电平电路、末级放大器、大功率电路等。由于此类电路力的电流非常高,体系中的电流也很大,所以要和小信号的电路区分,要不然的话就会对其产生一定的干扰,导致电路无法有序的活动。第三类是干扰源设备地系统,它包括电动机、继电器、接触器等。因为此类元件在活动的时候会出现火花或是冲击电流之类的,一般会对电路形成非常大的扰动,除了要使用必要的屏蔽隔离措施之外,还要保证地线和电路分隔。第四类是金属构件地。它包括机壳、底板、机门、面板等.为避免人身伤害以及其他的一些危险事项的发生,要将机壳等合理的接地。
在设计中,按电路性质分类接地的措施还包括数字信号地和模拟信号地分别设置、交流电源和直流电源的地分开等措施。对于相同的电路,使用一样的接地导线体系,然后结合其不一样的接地措施等,一般可分成四类接地体系:单点接地系统、多点接地系统、混合接地系统、悬浮点接地系统。
3 开展该项设计的时候要遵循的原则
3.1 切断电磁辐射进入转换器内部产生互相干扰的通道,减少空间耦合。
3.2 避免外在装置带来的扰动,所有的脉冲调节信号,电磁场的变动性要素等产生的负面意义,就要对那些有着较高的灵敏性的部件等使用屏蔽措施,比如:外壳屏蔽,电缆滤波和内部的电缆屏蔽。
3.3 积极的开展电路设计活动,确保选取的设备和电路等是合理的,精准的分析元件和电路的设置,制定识别和隔离临界电路的措施以及采用抑制干扰的技术方案,尽量选择高的工作信号电平,符合器件和电路的实际载荷能力,注意“接口”设计。
3.4 采用高稳定度的稳压电源,提高电源电压灵敏度,减少因电源波动所引起的线性误差、增益误差和调整误差等,确保精度的稳定可靠。
3.5 正确接地与电路布局,考虑到不同频率段干扰的特点和电路的种类接地点可选择:浮动接地,一点接地,多点接地;合理的电路布局应该是:正确布置元器件的位置和方向;不同用途,不同电平的连接线,如输入线与输出线,弱电线与强电线要远离,更不能平行,高频线要尽量短,传输线要加屏蔽,接地线要短而粗;对于一个复杂的工作系统(既包括不同频率的工作电路,也包括微电、弱电和强电的不同子系统),要合理布局。在EMC设备中,对不同电路的地线应分小信号、大信号,及继电和功率电路分别设置,连同机壳的地线应分三套或四套接地。不管怎样,该项设计是多样化的,要高度的关注一个要素及要有非常高的针对性。
结语
通过上述的分析我们得知了一些兼容性设计方面的内容,除此之外还有许多的事项是要切实的分析的,提升兼容性,才可以确保其设计指标合理,进而才能够提升产品自身的稳定性。
摘要:本文对电磁兼容防护性设计中的滤波技术和接地技术, 做了较详细的分析, 并提出了电磁兼容性设计遵循的准则。
关键词:电磁兼容性,滤波,接地
参考文献
[1]何琨.发动机电控系统检修[M].北京:清华大学出版社, 2012.