#申请原创# #技术资源# @21小跑堂 EMC专题知识:EMC整改器件电阻电容电感特性,如何使用
作为一名EMC测试工程师,负责极海芯片EMC测试,EMC相关知识一定要清楚,才能帮助各个部门了解EMC结果是否有效可信,在给设计团队提EMC设计指标的时候,可以凸显出我们的专业性。对于整改用到的电阻、电容、电感器件不了解的同学,可以在这里了解清楚,这里的应用跟硬件设计有点区别。 EMC专题知识:整改器件(电阻/电容/电感)特性及使用技巧 在EMC(电磁兼容)整改中,电阻(R)、电容(C)、电感(L)是最基础的被动元器件,合理使用它们可以有效解决 辐射发射(RE)、传导发射(CE)、抗扰度(BCI、EFT、ESD等) 问题。 1. 电阻(Resistor)在EMC中的应用 1.1 电阻的EMC特性 - 主要作用: - 限流(防止过冲电流) - 阻尼振荡(减缓信号边沿) - 阻抗匹配(减少反射) - 关键参数: - 阻值(Ω):决定衰减程度 - 频率响应:高频下寄生电感(L~10nH)影响性能 - 功率(W):决定能否承受瞬态电流 1.2 EMC整改中的典型应用 示例: - 在 USB D+/D- 线上串联 22Ω电阻,可减缓上升沿,降低高频辐射。 - 在 复位信号线 上串联 100Ω电阻,防止EFT干扰导致误触发。 2. 电容(Capacitor)在EMC中的应用 2.1 电容的EMC特性 - 主要作用: - 高频噪声旁路(低阻抗路径) - 电源去耦(稳定电压) - 滤波(与电感组成LC滤波) - 关键参数: - 容值(pF~μF):决定滤波频率 - ESR(等效串联电阻):影响高频性能 - 自谐振频率(SRF):超过SRF后电容变电感 2.2 EMC整改中的典型应用 示例: - 在 DC电源输入端 并联 0.1μF + 10μF,滤除高频噪声。 - 在 CAN总线 的CANH/CANL对地加 100pF电容,抑制共模干扰。 3. 电感(Inductor)在EMC中的应用 3.1 电感的EMC特性 - 主要作用: - 抑制高频噪声(高阻抗) - 共模滤波(共模扼流圈) - LC滤波(与电容配合) - 关键参数: - 电感量(μH~mH):决定滤波频段 - 饱和电流(Isat):避免大电流下失效 - 频率特性:高频下寄生电容影响性能 3.2 EMC整改中的典型应用 | | | | | | | 磁珠(Ferrite Bead, 100Ω@100MHz) | | | | | | | |
示例: - 在 开关电源输出端 加 22μH功率电感,抑制高频纹波。 - 在 USB数据线 上加 磁珠(600Ω@100MHz),减少辐射发射。 - 4. 综合整改策略 4.1 信号线整改(如时钟、USB、CAN) - 串联电阻(减缓边沿) - 并联电容(滤高频噪声) - 加磁珠(抑制辐射) 4.2 电源线整改(如DC/DC、LDO) - π型滤波(L+C+L) - 去耦电容(0.1μF + 10μF) - 共模电感(抑制共模噪声) 4.3 结构屏蔽整改 - 导电泡棉(缝隙屏蔽) - 金属罩(局部屏蔽敏感电路) 5. 关键注意事项 1. 高频特性: - 电阻/电容/电感在高频下会表现出寄生参数,选择 低寄生电感(L)、低ESR(C)、高SRF(L) 的器件。 2. 布局优化: - 滤波器件尽量靠近噪声源(如IC的VCC引脚)。 3. 测试验证: - 使用 频谱分析仪/近场探头 确认整改效果。 总结 合理组合 R+C+L,可解决大多数EMC问题,但需结合 PCB布局、屏蔽、接地 等综合优化。
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