EMC仿真技術(shù)如何運(yùn)用于EMC設(shè)計(jì)(二)
點(diǎn)擊數(shù):30392018-12-14 09:34:56 來源: 重慶哥爾摩科技有限公司、電波暗室、電磁兼容暗室、汽車電子暗室、EMI系統(tǒng)測試、EMS系統(tǒng)測試、EMC測試附件、EMC測試天線
接頭類型對EMC的影響
你可以使用簡單而快速建立的機(jī)殼模型來進(jìn)行接縫配置方面的設(shè)計(jì)折衷。通過比較相對的屏蔽水平,工程師就可以根據(jù)機(jī)殼的EMC預(yù)算和實(shí)現(xiàn)特定設(shè)計(jì)配置的成本來做出決定。仿真過程中內(nèi)部元件僅僅對仿真時間產(chǎn)生很小的影響,所以設(shè)計(jì)師可以方便地在引起插槽諧振間耦合、諧振腔模式以及與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的交互作用的真實(shí)環(huán)境下對接縫屏蔽效果進(jìn)行評估。插槽泄漏的設(shè)計(jì)規(guī)則不適用以上幾個因素,會導(dǎo)致成本高昂的過設(shè)計(jì)和欠設(shè)計(jì)。
EMC仿真的典型應(yīng)用是評估通風(fēng)板的屏蔽效果?,F(xiàn)在雖然有防止EMC泄漏的通風(fēng)板設(shè)計(jì)規(guī)則,但EMC仿真能精確地預(yù)測比較特殊的結(jié)構(gòu),如具有大洞的背靠背通孔板、波導(dǎo)陣列等,并兼顧溫度和成本約束條件。
解決電纜耦合問題
EMC仿真工具的幾何結(jié)構(gòu)由一個19英寸機(jī)架內(nèi)的三個網(wǎng)絡(luò)集成器組成。一條四線帶狀電纜將上下兩個集線器中的印制電路板與中間集線器連接起來。中心集線器含有該模型中的唯一EMC信號源。EMC仿真工具計(jì)算出由中間集線器耦合到上部集線器印制電路板連接線的電流大小。耦合電流在600MHz和800MHz兩個評論點(diǎn)顯示出兩個強(qiáng)諧振。解決這類問題的一種常用方法是在受到影響的電纜上增強(qiáng)濾波功能,然后再借助仿真測定此影響。下邊的曲線表明,增加一個低通濾波器可減小諧振頻率上耦合電流的幅度,但卻不能將其消除。這是一種“應(yīng)急的”方法,因?yàn)樗鼪]有從根本上解決問題。
EMC仿真可使電纜耦合應(yīng)用的內(nèi)在物理過程一目了然,找到問題的根源。在600MHz測定中央集線器內(nèi)部的電場分布,使可確定電場熱點(diǎn),再由電場熱點(diǎn)確定在電纜附近產(chǎn)生高電場的空腔諧振。用一塊金屬隔板把集成器隔離起來,就可有效一直空腔諧振模式并消除耦合。
用一塊金屬隔板把集成器隔離起來
您可用EMC仿真來確定和解決因溫升而修改設(shè)計(jì)所引起的問題。建立在企業(yè)存儲系統(tǒng)的控制器節(jié)點(diǎn)(基本上時奔騰雙處理器計(jì)算機(jī))模型上的這一技術(shù)就是一個例子。在將這一設(shè)計(jì)制作成硬件之后,就用一些熱管代替原來標(biāo)準(zhǔn)的奔騰芯片散熱器,這些熱管的占用面積與散熱器相同,但高度高一些,所用散熱片是水平的,而不是垂直的。
一個寬帶仿真工具可計(jì)算出系統(tǒng)的電磁輻射。在這一實(shí)例中,工程師之所以對由系統(tǒng)中一個120MHz振蕩信號引起的輻射進(jìn)行隔離感興趣,乃是因?yàn)闇y量結(jié)果表明存在一個問題。因此,在計(jì)算寬帶響應(yīng)之后,工程師在后處理中使用間接激勵來提取對所需源信號的響應(yīng),從而產(chǎn)生離散諧波。這一輻射在120MHz振蕩頻率的主諧波頻率增加約40dB。很顯然,這樣一種不會產(chǎn)生有害的熱設(shè)計(jì)修改卻會對系統(tǒng)EMC順應(yīng)性產(chǎn)生如此大的影響。
發(fā)現(xiàn)問題根源后,您就可以探索經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案。在本例中,將導(dǎo)熱管頂部與機(jī)殼蓋之間連接一根地線消除容性耦合路徑,就是一種低成本的極好方法。具體的做法就是,將一小塊涂油導(dǎo)電膠的防電磁干擾墊片貼于熱管頂部散熱片上,這樣與機(jī)殼頂蓋接觸就會擠壓墊片,形成一根接地線。
在設(shè)計(jì)過程中盡早采用EMC仿真,可在制造原型前研究和預(yù)測關(guān)鍵的EMC現(xiàn)象,從而在滿足EMC要求和提高屏蔽效果兩方面優(yōu)化電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)。與先制造原型,再從EMC角度優(yōu)化產(chǎn)品的做法相比,現(xiàn)代仿真工具可使設(shè)計(jì)師評估更多的設(shè)計(jì),達(dá)到前所未有的水平。此外,值得注意的是,你不可以孤立地進(jìn)行EMC設(shè)計(jì),因?yàn)橛捎贓MC原因而進(jìn)行設(shè)計(jì)修改常常會影響其他設(shè)計(jì)問題,如熱管理。因此,有意義的是,EMC仿真工具可使設(shè)計(jì)師綜合考慮EMC和其他重要設(shè)計(jì)約束條件,以使系統(tǒng)總成本和系統(tǒng)性能最佳。