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EMC防护设计需要注意的事项有哪些
发布时间：2020-05-29 09:49:15
EMC测试是是对电子产品在电磁方面的干扰EMI和抗干扰能力EMS测试。EMC测试在国外是一个必须通过的标准，在国内除了出口产品一般不做强制。但是目前EMC认证也被广泛接受，在医疗器械和军工领域外，许多民用设备也逐渐开始流行EMC测试，以增加产品的可靠度和品牌效应。除了空间辐射和导体传导之外，EMI测试包括谐波和电压闪烁；EMC包括静电ESD、脉冲EFT、浪涌、电压跌落断电、PMS。
居住环境的通用设备需要过的认证是EN61000-6-1。以下是PCB设计时需要注意的事项和思路。
1.浪涌防护设计：
合理规划泄放路径。
DC-DC芯片设计时，注意对于数字地通过整流桥到接口的路径。
退偶方式的选择：退偶电路加在电源输入和输出端，是正负极浪涌保护的关键。退偶方式有三种，首先考虑差模电感、其次共模电感、最后选择串联PTC限流。
2.防雷设计
防雷器件：
GDT，高频信号选用气体放电管GDT，因为能量消耗在了源阻抗中而不是保护和被保护电路中。
MOV，能量耗散在瞬变阻抗和瞬变源与保护节点之间的电阻。瞬变的重复频率有限，配合GDT作为二次保护。选型时考虑工作电压和最大耐压。反应时间<50ns。
TVS，二极管选用肖特基二极管，3A/40V。交流漏电流在100mA以上，直流漏电流在5mA以下。高频信号选用几pF的低结电容TVS，或与二极管串联。反应时间<1ns。
防雷注意事项：
初级防护和次级防护间加入8uH空心电感做退偶。
串联的限流电阻（输入阻抗低）靠近芯片、并联TVS靠近接口。
X电容计算：浪涌电压时间正比于X电容，浪涌时间需大于保护器件反应时间。0.22uF可保护2kV电压。
3kA雷击表层布线宽度大于40mi/2OZ，内层布线宽度大于45mil/2oZ，换层过孔大于50/90。适用于防雷板PCB。
3.ESD静电放电
GND的片区连接采用大面积低阻抗连接。
接口处需要平整的GND平面，减少环路面积。
良好的接地来泄放能量。
共地点放在电源入口处。
连接器IO处预留串并静电防护器件，必要是使用滤波电路。
信号排线用GND间隔，保证低阻抗回路。
芯片IO口的承受电流，就需要提高放电点与芯片间的阻抗。选用电阻或者同等阻抗的电感。ESD电压/承受电流：6kV/20mA=300kohm阻抗。
IC、连接器、板边一圈，三者的GND需要隔开。
差分信号经常会有大地线。差分信号到PCB的连接器的大地，与主芯片的数字地之间用高频电容做隔离。频率低的时候阻抗大，频率高的时候阻抗小。
测试经验：
先测传导，测到80MHz。压平有利于辐射测试。
干扰源和敏感源通常通过电源耦合。
射频使用共模滤波在干扰源或电源进线位置。最好进线和出现都加滤波。
3V耐浪涌能力小于5V
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