EMC ,即 Electromagnetic Compatibility ,即电磁兼容性。指电子设备在电磁信号环境下,仍能正常工作,而不对周围电子设备造成电磁干扰。EMC的设计分为三个方面,分别是 EMI 抑制、抗扰性和地位之间的接地环节。EMC设计因其复杂性而备受设计人员的青睐。在EMC设计中,PCB设计是至关重要的因素之一。
在PCB设计中,EMC设计原理是消除干扰和防止干扰的传播。电流会通过导线,这些导线会产生电磁波。如果电磁波频率低于10kHz,就是电磁场。反之,如果频率高于10kHz,就是电磁波。PCB设计中的EMC主要考虑三个方面的问题,即:电路的EMI(电磁干扰)源、电路的敏感度和电路的传导和辐射的EMI途径。
PCB EMC设计的具体要点包括以下几个方面:
首先,在PCB布局设计中,应把高频信号线和低频信号线分开布局。同时,在高频信号线上增加接地孔,使其具有更好的接地特性。
其次,在PCB EMC设计中,要注意电源滤波的问题。为了减少高频窜入电源线路的可能性,应采用磁珠滤波器或 T 型滤波器。
还应在信号进入 PCB 端口处,筛选出不必要或危险的信号,这可以通过在输入端添加 EMC 电路来实现。此外也可以采用无源元件(如 L、C)和有源元件(如变压器、电感、放大器等)来降低EMI。
最后,在 PCB设计中,应尽量减少环路面积。环路面积越大,电感就越大,EMI 相应会上升。如果需要连接多个地线,应采用星形接法而非链式接法。
电磁波辐射测试是EMC设计中非常关键的环节。常用的测试方法是:首先利用EMI天线接收电磁波辐射信号,然后利用频谱分析仪将收到的辐射信号频率分析,确定其主要频率范围。接下来,再利用频率探头测量电路板上一些特定点的电压值,比较输出结果和 EMC 标准,从而判断 PCB 的辐射是否达标。