如何選擇具有電磁兼容特性的元器件？

本文中，小編將對(duì)電磁兼容予以介紹，如果你想對(duì)它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、電磁兼容

所謂電子產(chǎn)品的兼容，實(shí)際上是指電子產(chǎn)品自身在工作環(huán)境下能否正常進(jìn)行工作運(yùn)轉(zhuǎn)，與此同時(shí)還不會(huì)對(duì)其所處環(huán)境中的其他電子產(chǎn)品造成干擾，即一方面電子產(chǎn)品在進(jìn)行正常工作時(shí)，其所產(chǎn)生的電磁干擾不會(huì)對(duì)其工作環(huán)境中的其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，影響它們進(jìn)行正常工作，造成損害并且造成的影響要保持在一定值的范圍之內(nèi)(即對(duì)其他電子設(shè)備產(chǎn)生影響的限值);另一方面是電子產(chǎn)品自身要對(duì)所處的工作環(huán)境有一定的抗干擾能力，不會(huì)受到所處工作環(huán)境中的其他電子設(shè)備所產(chǎn)生的電磁的干擾而無(wú)法進(jìn)行正常工作或造成一定程度的損壞，也就是指電子產(chǎn)品應(yīng)具備電磁敏感性能力。

隨著人們對(duì)電磁兼容的不斷認(rèn)知，對(duì)電磁兼容的重視程度也逐漸增加?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使電磁兼容所涉及到的領(lǐng)域日益擴(kuò)大，而今電磁兼容所產(chǎn)生的影響已不僅僅只是電子產(chǎn)品設(shè)備本身，由于電子產(chǎn)品自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)展得愈加袖珍與復(fù)雜，電磁兼容問(wèn)題也就愈加重要，例如受電磁干擾，收音機(jī)無(wú)法收聽廣播、某些電子設(shè)備的數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中發(fā)生丟失、一些醫(yī)用電子設(shè)備工作失常、引發(fā)起爆裝置使之發(fā)生爆炸、工業(yè)過(guò)程的某項(xiàng)控制功能完全失效等，電磁干擾或其產(chǎn)生的輻射還可以使生物體自身發(fā)生某些微妙的變化而產(chǎn)生一定的影響。因?yàn)檫@些干擾與被干擾的電磁問(wèn)題，對(duì)電子產(chǎn)品電磁兼容問(wèn)題進(jìn)行研究就顯得格外重要。

二、電磁兼容元器件選擇

(一)EMC元件之電容

大量實(shí)踐表明：在EMC設(shè)計(jì)中，恰當(dāng)選擇與使用電容，不僅可解決許多EMI問(wèn)題，而且能充分體現(xiàn)效果良好、價(jià)格低廉、使用方便的優(yōu)點(diǎn)。若電容的選擇或使用不當(dāng)，則可能根本達(dá)不到預(yù)期的目的，甚至?xí)觿? EMI程度。

從理論上講，電容的容量越大，容抗就越小，濾波效果就越好。一些人也有這種習(xí)慣認(rèn)識(shí)。但是，容量大的電容一般寄生電感也大，自諧振頻率低，對(duì)高頻噪聲的去耦效果差，甚至根本起不到去耦作用。分立元件的濾波器在頻率超過(guò)10 MHz時(shí)，將開始失去性能。元件的物理尺寸越大，轉(zhuǎn)折點(diǎn)頻率越低。這些問(wèn)題可以通過(guò)選擇特殊結(jié)構(gòu)的電容來(lái)解決。

貼片電容的寄生電感幾乎為零，總的電感也可以減小到元件本身的電感，通常只是傳統(tǒng)電容寄生電感的1/3~1/5，自諧振頻率可達(dá)同樣容量的帶引線電容的2倍，是射頻應(yīng)用的理想選擇。

(二)EMC元件之電感

電感是一種可以將磁場(chǎng)和電場(chǎng)聯(lián)系起來(lái)的元件，其固有的、可以與磁場(chǎng)互相作用的能力使其潛在地比其他元件更為敏感。兩種基本類型的電感：開環(huán)和閉環(huán)。它們的不同在于內(nèi)部的磁場(chǎng)環(huán)。在開環(huán)設(shè)計(jì)中，磁場(chǎng)通過(guò)空氣閉合;而閉環(huán)設(shè)計(jì)中，磁場(chǎng)通過(guò)磁芯完成磁路。

電感比起電容一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它沒有寄生感抗，因此其表面貼裝類型和引線類型沒有什么差別。

開環(huán)電感的磁場(chǎng)穿過(guò)空氣，這將引起輻射并帶來(lái)電磁干擾(EMI)問(wèn)題。在選擇開環(huán)電感時(shí)，繞軸式比棒式或螺線管式更好，因?yàn)檫@樣磁場(chǎng)將被控制在磁芯。

對(duì)閉環(huán)電感來(lái)說(shuō)，磁場(chǎng)被完全控制在磁心，因此在電路設(shè)計(jì)中這種類型的電感更理想，當(dāng)然它們也比較昂貴。螺旋環(huán)狀的閉環(huán)電感的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：它不僅將磁環(huán)控制在磁心，還可以自行消除所有外來(lái)的附帶場(chǎng)輻射。

電感的磁芯材料主要有兩種類型：鐵和鐵氧體。鐵磁芯電感用于低頻場(chǎng)合，而鐵氧體磁芯電感用于高頻場(chǎng)合。因此鐵氧體磁芯電感更適合于EMC應(yīng)用。

三、電磁干擾的危害

·干擾電視的收看、廣播收音機(jī)的收聽。

·數(shù)字系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)的丟失。

·在設(shè)備分系統(tǒng)或系統(tǒng)級(jí)正常工作的破環(huán)。

·醫(yī)療電子設(shè)備的工作失常。

·自動(dòng)化微處理器控制系統(tǒng)的工作失控。

·導(dǎo)航系統(tǒng)的工作失常。

·起爆裝置的無(wú)意爆炸。

·工業(yè)過(guò)程控制功能的失效。

此外強(qiáng)電場(chǎng)還會(huì)對(duì)生物體造成影響，一般可以分為熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)。對(duì)于熱效應(yīng)，隨著射頻入射功率密度的逐漸增加，可以出現(xiàn)血流加快、血液分布較少部位的局部體溫升高、酶活性降低、蛋百質(zhì)變性、心率改變甚至體溫調(diào)節(jié)能力受抑制、局部組織受損直至死亡等。而對(duì)于非熱效應(yīng)，其影響就廣泛的多。包括對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、血液免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)與胚胎發(fā)育的影響等。這些影響不僅反應(yīng)在個(gè)體級(jí)、器官級(jí)而且影響到細(xì)胞級(jí)。

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