EMC风险评估技术机理简介
来源：本站 时间：2022/4/14 9:20:21 次数：
EMC风险评估对象
EMC风险评估按对象分一般包括两个组成部分：
1）产品的机械结构构架的EMC风险评估；
2）电路板的EMC风险评估。
l产品的机械构架EMC风险评估机理
产品的机械架构EMC风险包括电磁敏感度（EMS）和电磁干扰（EMI）两部分
对于EMS来说，其风险评估机理在于当产品的某个端口注入同样大小的高频共模电压或同样大小的共模电流时，不同的产品设计方案，就有不同大小的共模电流流过PCB相应的电路结构。机械架构设计中影响这种共模电流大小的因素即为产品机械架构电磁敏感度风险要素。
对于EMI，可以看成当产品处于正常工作状态时，由于产品内部的信号传递，导致内部的有用信号或噪声无意中以共模电流的方式传导到产品中可以成为等效天线的导体形成辐射发射。如果这种无意中产生的共模电流，在传导骚扰测量时传导到测量设备线性阻抗稳定网络（LISN）时，就产生传导骚扰测量问题，产品机械架构设计的改变会改变这种电流的传递路径与大小，较好的产品机械架构设计可以使得这种共模电流最小化，即风险最小，反之则反。机械架构设计中影响EMI电流大小的因素即为产品机械架构EMI风险要素。
从机械架构设计上看，如果产品的设计导致有较大的外部干扰电流流过核心功能电路，则将意味着该产品的机械架构设计具有较大的EMC抗干扰风险。
机械架构EMC风险评估将发现机械架构设计的缺陷和不足，提供EMC风险应对措施，进而指导机械架构设计或评价产品现有的机械架构设计的方案。
l产品电路板EMC风险评估机理
产品电路板（PCB）的EMC风险评估是通过分析产品PCB端口电路受干扰机理和共模干扰电流流经PCB时对电路形成干扰的工作机理的基础上进行的，目的是为了评估PCB电路可能存在的EMC风险及其等级。
产品PCB的EMC风险评估的机理从EMS和EMI两方面分析：
EMS方面
图1 干扰电流进入I/O端口及PCB工作地后的干扰原理
如图1所示,当同样大小的高频共模干扰电压同时施加在信号电缆中的信号线和“0V”地线上时，如果不存在接口电路端口上的滤波电容C,那么由于信号线与“0V”地线上的负载阻抗不一样（信号线的负载阻抗较高）,共模干扰信号将会转变成差模信号施加在器件IC1信号端口和“0V”地之间。同时，在信号线上的电流也会很小，而大部分电流会沿着“0V”地线流动；如果存在接口电路端口上的滤波电容C,信号线上的电流I1经过滤波电容后也会流向“0V”地线，并与电缆中“0V”地线上的电流I2叠加在一起形成Iext。可见，无论是否存在滤波电容C,在产品内部，干扰电流大部分都会在“0V”地线上流动。其中C在此完成了产品的第一级滤波，它阻止了共模与差模的转换及降低了器件IC1信号端口和地之间的干扰压降，使IC1受到保护。可见评估PCB中所有端口信号线中是否存在滤波及评估PCB中“0V”地阻抗Z0V是评估PCB的抗干扰能力的要素。
同时，干扰电流也会因为PCB中印制线之间的寄生电容（串扰），及PCB板中印制线与参考接地板之间的寄生电容形成回路。如图2所示。
图2 共模干扰电流通过寄生电容传递
可见PCB中印制线之间的寄生电容（串扰），及PCB板中印制线与参考接地板之间的寄生电容的大小直接影响PCB中电路受到的干扰大小，评估PCB中印制线之间的寄生电容（串扰），及PCB板中印制线与参考接地板之间的寄生电容的大小也是评估PCB板的抗干扰能力要素之一。
l EMI方面
PCB中高频信号在“0V”地上回流时，也会产生压降。该压降会引起流向外部的共模电流，引起图3所示的辐射，可见评估PCB中“0V”地阻抗Z0V是评估PCB的EMI水平的要素。
图3 地阻抗引起的辐射
同时，PCB内部的高频信号也会因为PCB中印制线之间的寄生电容（串扰）及PCB板中印制线与参考接地板之间的寄生电容形成回路，这些回路中存在等效发射天线时，即产生辐射。如图4所示。
图4 PCB内部噪声信号/电路借助寄生电容引起的辐射
可见，PCB中印制线之间的寄生电容（串扰），及PCB板中印制线与参考接地板之间的寄生电容的大小直接影响PCB对外的辐射大小，有效降低这些寄生电容将有效降低PCB的EMI水平，评估PCB中印制线之间的寄生电容（串扰）及PCB板中印制线与参考接地板之间的寄生电容的大小也是评估PCB板的EMI水平的要素之一。
基于这些机理再建立产品在机械架构设计和PCB设计的完美设计模型（理想模型）。
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