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电磁兼容技术-电磁干扰案例分析报告


ECL
VCC
VOH
VOL
VIH
VIL
0V
≥-5.2V ≤-0.88V ≥-1.72V ≤-1.36V
电感,变压器,芯片, 发射天线
电容,浮件,晶振,发射 天线
电感耦合
公共 阻抗 耦合
电容 耦合
电阻耦合
变压器耦合 电感与线缆耦合 电容与线缆耦合 器件与线缆耦合 滤波输入与输出耦合 PCB平行耦合与相邻层耦合
Vi Vcc
ViH
ViL 0V
5V TTL器件
VCC
VOH
VOL
VIH
5V
≥2.4V ≤0.5V ≥2V
VIL ≤0.8V
3.3V TTL器件
VCC 3.3V
VOH
VOL
VIH
≥2.4V ≤0.4V ≥2V
2.5V TTL器件
VCC 2.5V
VOH
VOL
VIH
VIL
≥2.0V ≤0.2V ≥1.7V ≤0.7V
dBuV与dBm如何相互转换?
首先我们要假设基准的
阻抗,例如测试仪器一般为50
欧姆,这样,P与U的关系就
建立起来了,P=U2/R。
最后得出,
0dBm
107dBuV
1dBm
108dBuV
30dBm
138dBuV
Z(jw)ຫໍສະໝຸດ UIRj(wL
1) wC
Z(
jw) (
jw)
当 wL 1 0 时,即 ( jw) 0 ,w w0 wC
S80
MINI USB
屏蔽层
USB Female
U盘
USB外
壳与屏 蔽层的 搭接
线缆双绞,屏
蔽,接地,紧 密程度
问题描述:
D210在待机的时候,磁头出现刷卡错误。其出线概率为较小,有 时候几分钟,有时候一两小时。
问题分析:
待机模式中磁头检测是打开的,D210使用的是兆讯方案的磁头。 使用之前IDTECH的磁头不会出现刷卡错误,新磁头方案抗扰性比较 差。
• 材料 • 铜箔 • 铝箔 • 导电布 • 导电橡胶
分地
• 数字与模拟 • 高速与低速 • 敏感电路 • 强扰电路 • 传导发射 • 安全考虑
组件滤波 器件滤波 瞬态防护
磁环
•铁 • 锰锌 • 镍锌
磁夹
电容 电阻 磁珠 电感 组合器件
TVS 压敏 半导体防雷管 气体放电管
问题描述:
S80工程样机在USB通讯时,使用对讲机对其干扰,USB通讯立刻 失败。
IDTECH采用三对差分信号输入,而兆讯采用三根单端信号输入, 抗干扰性能较差。从敏感体来改善,将单端信号的阈值增大,但同时 也造成了兼容性问题,滤除了噪声的同时也同时造成了较微弱信号无 法识别。从源头来改善,发现是7.4V充电时造成,将7.4V走线移向远 离磁头的PCB内部,问题得到圆满解决。
风险分析:
Q w0L 1 ,其数值等于谐振时感抗或容抗与电阻之
比。
R w0RC R
PCB信号回路耦合, 变压器初次级耦合?
PCB信号走线耦合, 器件与线缆耦合?
混合接地用来干什 么?为什么?
Vo
Vcc VoH
VoL 0V
输出“1”
输入“1”
静态噪声容限,“1”

输出“0”
静态噪声容限,“0”
输入“0”
终确定为对讲机干扰所致。 对讲机的干扰频率为400MHz,通过在MESH上加100pF电容,可以解决
问题,另外也可通过 将MESH墙上增加铺铜减少MESH对对讲机干扰接 收效率也可以解决问题。 风险分析
Rarkii Liu, 2013.6 Email: LiuXW@
电磁干扰基本理论 电磁干扰三要素 电磁干扰防护原理 电磁干扰案例分析
dB(功率比值)
dB(电压比值)
上图中已经知道P/P0电压比值:V/V0 (dB为单位)应该怎么表示? 假使已经测得P=100dBm,那么它所对应的电压V=dBuV?
1 LC
时,Z( jw) R
,电压u(t)与
电流i(t)相位相同,电路发生谐振。式中 w0
1 为电路的固有谐振频率。 LC
电路谐振时的电流为
UL
jw0LI
j
w0 L R
I
US
Us
Z
Us ,电路谐振时的电压为 R
UR
jQUS ,UC
1 I j 1
jw0C
w0 RC
RI
US
US ,
jQUS
其中,Q为串联谐振电路的品质因数,
问题分析:
S80使用的MINI USB转USB线缆的两端USB外壳并没有相连,因此 信号的GND环路过大,且环路对外暴露程度很大,对干扰的接收效 率很高,最后导致了USB通讯失败。
使用其他三种MINI USB转USB线缆都不会造成通讯失败,因此是 USB转接线本身的质量问题。
风险分析:
客户在使用USB通讯下载应用发生故障需满足两个条件:一是使用 劣质转接线,二是有对讲机对其干扰。这种概率非常小,即使有,也 是可以接受的。因为程序也许几年才下载一次,不是安全触发或硬件 损伤的重大缺陷,因此该缺陷可以不用处理。
此问题属于内部干扰,且充电状态和磁头待机会同时存在,因此 需要重点解决,通过上述分析,有以下方案:
将7.4V电源走线走到PCB中央,并走在内层,并在两侧打地孔。
效率,环路,能量传递
兆讯方案
7.4V D210接口板
IDTECH方案
问题描述 客户在使用过程中,S90经常发生多台机器安全触发。
问题分析 经过对客户现场的模拟分析,进行了静电与对讲机干扰两种实验,最
噪声 路径
暴露 程度
接收 程度
敏感性
芯片电路 接收天线 磁头信号 控制信号
电场屏蔽 磁场屏蔽 电磁场屏蔽 电磁吸收




吸波材料
铝 硅钢片



坡莫合金
导电玻璃
磁片
器件接地
• 电阻 • 电容 • 磁阻 • 电感 • 变压器 • 连接器
导体接地
• 金属 • 铜质弹片 • 钢质弹片 • 铝质弹片
5V CMOS
VCC
VOH
VOL
VIH
5V
≥2.4V ≤0.5V ≥2V
VIL ≤0.8V
VIL ≤0.8V
3.3V供电时的LVCMOS器件
2.5V供电时的LVCMOS器件
VCC 3.3V
VOH
VOL
VIH
VIL
VCC
≥3.2V ≤0.1V ≥2.0V ≤0.7V 2.5V
VOH
VOL
VIH
VIL
≥2.0V ≤0.1V ≥1.7V ≤0.7V
电压相关 60dBuV=1000uV=1mV 120dBuV=1000000uV=1V 126dBuV=2000000uV=2V 180dBuV=1000V=1KV
功率相关 0Bm=1mW=0.001W 4dBm=2.5mW=0.0025W 20dBm=100mW=0.1W 30dBm=1000mW=1W 33dBm=2000mW=2W
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