【EMI 知识充电节】+如何识别或计算 PCB 上元件的电磁干扰 (EMI) 贡献

我正在使用电机驱动器 IC TB6612FNG 设计电路。现在我不知道如何计算该 IC 的 EMI 贡献。我确实添加了旁路和去耦、接地控制、传输线控制和跟踪终端匹配以实现电磁兼容性
1、我的问题是,我们如何测量在添加旁路和去耦、接地控制、传输线控制和走线终端匹配之前和之后产生的 EMI?
是的,您可以使用电磁有限元 (EM FEM) 来模拟 PCB 上的噪声。 ANSYS 和 Comsol 制作了可以模拟噪声源和 EMI 的程序,甚至可以导入 3d 模型并查看噪声源如何在 PCB 上传播噪声。然而,这些程序通常比实际构建和测试 PCB 更耗时。因此,我构建并测试,因为无论如何我都必须测试原型。
可以通过建模来预测它是正确的,但通常的方法是构建它、封装它并对其进行预测试,或者租用/借用您自己的 EMI 示波器/分析仪。

2、有理论上的方法来确定或预测这一点?
这本书是一个好的开始,第 5.2 章描述了传输线。第 6 章介绍屏蔽。
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屏蔽可能是您想要做的,因为如果 IC 或 PCB 有辐射,屏蔽可以帮助您满足 FCC 规定。
另一个问题是电缆发出的辐射,铁氧体和增加电感可以阻止电缆辐射

3、数据表是否提供任何相关信息,如果是,我可以在数据表的什么地方找到它?
这在很大程度上取决于布局。快速转换信号的环路面积、去耦的放置位置、电路板堆叠等都会显着影响 EMI 缓解措施的有效性。如果您对设计进行了布局,则可以通过使用布局工具测量距离(到平面、到高频走线和引线、信号的环路区域等)来估计寄生效应。
它不是数据表中的东西,因为它完全取决于您如何使用组件。如果您使用电动机驱动器IC快速切换大型电动机,则与慢切换小型电动机相比,它将在更高的频率下产生更多的EMI。
下一步是使用 EM 仿真工具进行仿真。
“测量”有点与“理论”相反——从理论上讲,如果有一种可能的方法来通过方程计算 EMI 贡献,理想情况下应该是可能的,但可能更复杂,因为一切都有一个方程式。可能需要花些时间研究如何使用 EM Simulation Tool。

在估算 NEAR_FIELD 干扰,以实施风险控制并预测 analog_digital_converter 测量的 code_spread。
估算近场的方法适用于 EMI/RFI,因为
dI/dT与磁耦合环面积和距离
dV/dT 和电容耦合以及电耦合的 victim_node 阻抗
适用于预先降低外部 EMI 风险,远在您有机会使用这些特殊天线在 EMI 实验室中进行测试或测量之前。
在许多情况下,只需使用 GROUND PLANE 即可。在任何情况下,如果您希望在辐射 EMI 或敏感性(您的电路可能会受到外部能量的影响)方面取得成功,您需要使用没有缝隙的接地平面。
没有狭缝。
通常唯一的变化是“你的双面 PCB 有一个严重破碎的接地。让我们通过稍微移动组件来大大改进它,几乎不需要或不需要接地跳线,而是用宽的走线连接这些大的 GND 件。”
有点像设计隐形战斗机 ---- 金属边缘不利于隐形。避免边缘。使用金属板;他们是你的朋友。
几十年前,我开发了一个电视频道 2/3/4 接收器,作为录像机的附件。等效输入噪声系数是 2dB,我不相信,然后我意识到从 75 欧姆到 NE602 的 Rin 的 PI 匹配提供了 12dB 的 SNR 改进。
因此,2/3/4 接收器是一个灵敏的宽带 RF 系统。
我决定尝试卡住它,了解 EMI 方法、EMI 思维,在 PCB 规划、定位、metal_fills 等方面。
我有一个 Philipps NSTC 视频/RF 发生器,具有精确的载波可设置性。通过关闭调制,我有一个 pure_sin RF 发生器/干扰器。
我在 PCB 附近放置了小板(用于电场注入)和小线圈(用于电场注入),负责 NE602 混频器和 MC44301 IF/ALC/synch_demod 的输入。我特别关注 MC44301 If 放大器的输入和前面的 SAW 滤波器。
即使在板 (EFI) 或线圈 (HFI) 中的功率水平为 0 dBm,也很难在视觉上看到解调视频显示器(Sony Trinitron)有任何异常。
这怎么可能?我有 0dBm 功率电平,试图耦合到极其敏感的 44.75 MHz IF(中频)PCB 迹线上。
让我们计算 +20dB SNR 的功率电平,然后将其与 Philipps NTSC RF 发生器的 0dBm 进行比较。
-174 dBm/rootHertz 是室温下的热噪底
输入匹配(至 NE602)和损耗为 14 dB
视频 IF 估计 SNR 为 20dB[是的,这是一个糟糕的视频 SNR]
SAW 滤波器明确定义的带宽为 67 dB
总计 = -174 + 14 + 20 + 67 == -73dBm 进入 SAW
我的 2/3/4 PC 是 1.5" x 6",无论如何都不是波长。 2_sided PCB 的 top_side 没有开缝,通孔很少(背面有很多表面贴装),还有一些用于 SurfaceMount IC 的开口。
然而,由于 EMI 增强了 73dB(进入一个 1cm * 1cm 的板中,距离用于 Efield 注入的 SMT 组件有 1 几毫米的距离),视频只有很小的干扰是显而易见的。而小线圈——直径几毫米——根本没有效果。
总结:固体接地平面(或 VDD 平面)是您的朋友,可用于抑制机载 EMI。

牛掰,这个书不知道你看完了吗?有中文版的没,好不好理解。

电磁干扰量化分析是比较难分析。