噪聲抑制板有助于 EMI 控制設(shè)計(jì)

任何電子產(chǎn)品都必須通過(guò)適用的電磁兼容性 (EMC) 測(cè)試才能投放到預(yù)期市場(chǎng)。接受預(yù)防勝于治療，從開(kāi)發(fā)的早期階段就設(shè)計(jì)合規(guī)性通常是理想的?？梢圆扇「鞣N方法，從應(yīng)用已知的最佳實(shí)踐到使用可用的 EMC 模擬器，以及在內(nèi)部或與專業(yè)合作伙伴進(jìn)行 EMC 預(yù)測(cè)試。

然而，盡管有最好的計(jì)劃，但在經(jīng)批準(zhǔn)的測(cè)試機(jī)構(gòu)進(jìn)行的強(qiáng)制測(cè)試可能會(huì)帶來(lái)驚喜。需要快速解決方案;在如此后期的開(kāi)發(fā)階段進(jìn)行任何重大的重新設(shè)計(jì)都是昂貴的并且會(huì)導(dǎo)致延誤。典型的方法包括在已知的故障點(diǎn)放置額外的低通濾波器，通常使用鐵氧體磁珠，以減少傳導(dǎo)干擾或引入屏蔽以阻止輻射發(fā)射并保護(hù)敏感組件。

作為替代方案，復(fù)合磁性材料可用作柔性片材，可以修剪和成型以在特定位置阻擋 EMI 信號(hào)。這些噪聲抑制片 (NSS) 材料具有各種磁導(dǎo)率等級(jí)，允許設(shè)計(jì)人員通過(guò)選擇合適的值和合適的厚度來(lái)衰減給定頻帶內(nèi)的干擾。該材料可以切割成適當(dāng)?shù)某叽?，并使用自粘背襯作為防護(hù)罩。

NSS 材料相對(duì)易于使用，并且繞過(guò)了通常在生產(chǎn)金屬屏蔽層時(shí)遇到的定制設(shè)計(jì)和制造挑戰(zhàn)，金屬屏蔽層在最終組裝期間必須粘合或擰入到位?；蛟S不太為人所知的是，NSS 可以圍繞電線(如電源線)形成，作為鐵氧體磁珠和磁芯的優(yōu)雅替代品，方法是將其纏繞在電纜周圍，并使用方便且生產(chǎn)友好的熱縮套管輕松固定。

然而，當(dāng)干擾出現(xiàn)時(shí)，將 NSS 置于麻煩點(diǎn)作為戰(zhàn)術(shù)反應(yīng)只是這些材料的眾多使用方式之一。NSS 在早期設(shè)計(jì)到產(chǎn)品中時(shí)也可以成為戰(zhàn)略盟友。除了有助于確保符合 EMC 標(biāo)準(zhǔn)外，它還可用于增強(qiáng)系統(tǒng)性能的各個(gè)方面，例如能效和靜電放電 (ESD) 保護(hù)。

因此，檢查 NSS 的結(jié)構(gòu)和特性可以幫助設(shè)計(jì)人員了解它的多功能性和對(duì)廣泛應(yīng)用的支持。

NSS的組成和性質(zhì)

NSS 是一種復(fù)合磁性材料，通過(guò)在聚合物基體中混合微米級(jí)磁性材料粉末制成。

該材料具有復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率 (μ)，包括 μ '和 μ ' '兩個(gè)分量。μ '的值決定了材料對(duì)磁通量的支持程度，而μ ' '表示噪聲吸收效果。

在數(shù)學(xué)上，它表示如下：

μ = μ ′ – j μ ′ ′

這里， μ '和 μ ' '分別類似于電感和電阻特性。隨著信號(hào)頻率的增加，μ ′達(dá)到閾值并開(kāi)始迅速下降，而μ ′ ′上升。

通過(guò)仔細(xì)控制這些特性，KEMET 創(chuàng)建了 Flex Suppressor NSS 系列，該系列具有衰減噪聲信號(hào)和維持 1 MHz 至 40 GHz 各種頻帶內(nèi)的磁通量的特性。它們用于從消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車信息娛樂(lè)到超高頻 (SHF) 設(shè)備(如5G基礎(chǔ)設(shè)施)的應(yīng)用。

NSS 用于噪音吸收

承認(rèn)在任何電子設(shè)計(jì)項(xiàng)目開(kāi)始時(shí)都應(yīng)適當(dāng)考慮 EMC 設(shè)計(jì)，NSS 可以從一開(kāi)始就被視為解決方案的一部分。此外，除了防止與附近設(shè)備發(fā)生不必要的交互外，防止系統(tǒng)干擾自身也很重要。

任何系統(tǒng)都可能包含許多干擾源，例如來(lái)自外殼內(nèi)部或屏幕或揚(yáng)聲器孔等開(kāi)口的信號(hào)反射，以及 IC 或電纜輻射的噪聲。在多板組件中，防止基板之間的串?dāng)_也很重要。將濾波器置于電路中的多個(gè)點(diǎn)，并引入屏蔽來(lái)處理各種噪聲信號(hào)會(huì)使設(shè)計(jì)復(fù)雜化并增加材料清單?；蛘?，應(yīng)用一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的 NSS 可以更快、更簡(jiǎn)單。不需要電路板空間、接地或焊接組件，例如 LC 濾波器。

用于對(duì)無(wú)線設(shè)備(例如移動(dòng)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān))中的接收器電路進(jìn)行去感測(cè)的 NSS，以及用于確?？煽客ㄐ藕妥罴逊秶倪b控器。通過(guò)這種方式，NSS 的有效使用可以降低射頻發(fā)射器的功率要求并簡(jiǎn)化接收器設(shè)計(jì)，從而提供低功耗、長(zhǎng)電池壽命和小尺寸等優(yōu)點(diǎn)。

此外，可以應(yīng)用 NSS來(lái)保護(hù)電路免受 ESD 的影響，ESD 會(huì)導(dǎo)致控制器和線路驅(qū)動(dòng)器等系統(tǒng)組件發(fā)生故障。

優(yōu)化 μ '以進(jìn)行磁通整形

NSS 公式(例如 Flex Suppressor EFW 系列)已經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可增強(qiáng)發(fā)射器和接收器之間的電磁耦合。因此，設(shè)計(jì)人員可以提高無(wú)線電力傳輸 (WPT) 系統(tǒng)的性能，以確保更快的充電速度和更高的能源效率，從而降低擁有成本。

Flex Suppressor還可以有效地用于 RFID 系統(tǒng)，以改善閱讀器電磁能的耦合以激活附近的標(biāo)簽。將 NSS 直接放置在閱讀器天線后面是如何整合輻射能量的，否則這些輻射能量會(huì)丟失以加強(qiáng)天線前面的場(chǎng)。

作為產(chǎn)生效果的示例，使用針對(duì) ISO1444/1443 RFID 規(guī)范中標(biāo)準(zhǔn)化的 13.56-MHz 頻率優(yōu)化的 NSS 材料，閱讀器可以激活標(biāo)簽的距離可以增加 85 毫米，或幾乎 300%，從45 至 130 毫米。

如上述設(shè)計(jì)示例所示，NSS 材料可以通過(guò)多種方式有效地實(shí)現(xiàn)器件集成。它不僅僅是在發(fā)生 EMC 故障時(shí)的緊急附加組件，它還可以有效地支持 EMC 設(shè)計(jì)的最佳實(shí)踐和各種信號(hào)完整性角色，以提高系統(tǒng)性能，尤其是在功率敏感的無(wú)線設(shè)備中。

通過(guò)利用通量整形特性，設(shè)計(jì)人員還可以利用 NSS 來(lái)提高 WPT 效率并最大限度地提高 RFID 閱讀器性能，最終將緊湊、優(yōu)雅、使用滿意且擁有經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。