Pengenalan kepada titik pengetahuan perisai elektromagnet EMI

Sebagai jurutera elektronik, bunyi dan sinaran ada di mana-mana, dan sebagai pereka elektronik, adalah perlu untuk mempunyai pengetahuan tentang perisai elektromagnet EMI, dan pengetahuan serta penyelesaian ini akan digunakan secara meluas untuk menambah baik peralatan daripada gangguan elektromagnet luaran.

Persamaan Maxwell menunjukkan bahawa apabila arus mengalir melalui konduktor, medan magnet tercipta, dan medan magnet itu menghasilkan medan elektrik. Sifat sinaran medan elektrik dan magnet dipanggil pelepasan sinaran. Pelepasan sinaran ini akan menyebabkan masalah pada litar atau keseluruhan papan litar bercetak (PCB). Dalam litar yang ideal, isyarat yang dikeluarkan oleh litar itu sendiri hanya merangkumi arus dan voltan, tetapi dalam dunia nyata, bunyi adalah masalah yang tidak dapat dielakkan. Ini berlaku apabila terdapat sebarang gangguan pada isyarat litar. Oleh kerana sifat isyarat elektromagnet, kehadiran bunyi tidak dapat dielakkan, tetapi kesannya dapat dikurangkan dengan banyak. Perlu diingatkan bahawa peranti tidak akan terjejas oleh peranti lain semasa operasi, sama seperti peranti tidak akan terjejas oleh peranti lain, kerentanan elektromagnet ialah keupayaan sistem litar untuk kekal berfungsi apabila terganggu. Kepekaan ini akan bergantung pada tahap hingar yang digunakan, dan aplikasi yang berbeza, seperti automotif, perubatan, ketenteraan, dll., mempunyai darjah kerentanan magnet yang berbeza. Setiap litar, peranti atau sistem mesti direka bentuk dengan betul untuk meminimumkan tahap sinaran supaya ia hanya sensitif kepada tahap medan elektromagnet yang tinggi.

pensijilan EMC

Pensijilan Keserasian Elektromagnet (EMC) adalah langkah wajib bagi mana-mana produk untuk pergi ke pasaran, dan setiap produk mesti lulus ujian EMC untuk memastikan ia dipasang tanpa menjejaskan sebarang peralatan lain (cth ujian sinaran) dan walaupun sistem lain terdapat di sekeliling. (cth, ujian sensitiviti).

Lazimnya, elektronik ditempatkan dalam kepungan, dan kepungan logam sangat bagus untuk mengehadkan perisai elektromagnet, tetapi agak tidak sempurna. Lubang atau slot muncul di persimpangan antara PCB dan perumah, dan medan elektromagnet boleh melaluinya. Pendek kata, perisai EMI adalah untuk menutup lubang atau slot ini. Di samping itu, terdapat masalah biasa dalam banyak reka bentuk produk: Pensijilan EMC hanya dipertimbangkan pada peringkat terkini kitaran reka bentuk, dalam hal ini reka bentuk keseluruhan dibekukan pada peringkat ini, dan jurutera EMC tidak mempunyai ruang untuk mengubah suai reka bentuk produk . Menyelesaikan masalah berkaitan elektromagnet. Oleh itu, satu set lengkap alatan dan ekologi, tanpa perlu mengubah suai PCB sekali lagi, memainkan peranan penting dalam perisai EMI. Pengecilan dan prestasi tinggi sentiasa menjadi trend global dalam pembangunan produk elektronik, dan PCB mempunyai masa naik yang lebih pendek dan lebih pendek serta litar digital yang lebih pantas dan pantas. Semakin pendek masa kenaikan, semakin besar lebar jalur, dan pada masa yang sama semakin kecil panjang gelombang. Masalah tertentu timbul apabila panjang gelombang dalam litar adalah setanding dengan dimensi fizikal PCB. Jika panjang gelombang ini cukup kecil, ia boleh mencapai bahagian luar dan menyebabkan gangguan dengan peralatan lain. Bukaan ini boleh ditutup dengan perisai EMI (iaitu, dengan bahan magnet yang membantu menutup lubang kecil ini dan meningkatkan kesan sangkar Faraday pada kepungan mekanikal).

Kira keberkesanan pelindung EMI dan kedalaman kulit

Perisai EMI yang tidak terkira banyaknya datang dalam bahan dan bentuk yang berbeza, tetapi secara umum matlamat utama adalah untuk mengehadkan medan elektromagnet. Elemen pelindung bertindak sebagai penghalang terhadap sinaran elektromagnet, sebenarnya, proses kaedah pelindung ini mempunyai pengecilan yang besar, yang akan bergantung pada gelombang elektromagnet dan bahan elemen pelindung. Apabila gelombang mengenai bahan perisai, dua gelombang baru dijana, dipantulkan dan dihantar. Oleh itu, tenaga gelombang kejadian akan terbahagi kepada dua gelombang ini. Komponen yang dihantar adalah komponen penting yang relevan, dan gelombang akan melalui bahan perisai ke luar. Keberkesanan perisai akan menentukan keupayaannya untuk melemahkan komponen ini. Kedalaman kulit ialah jarak yang boleh dilalui oleh gelombang sebelum amplitudnya berkurangan kepada 1/e, parameter yang bergantung pada faktor kebolehtelapan bahan, kekerapan dan kerintangan, dan boleh dianggarkan dengan ungkapan berikut:

Nota: σ mewakili kekonduksian, μ mewakili kebolehtelapan, F mewakili kekerapan

Tujuan menggunakan bahan perisai adalah untuk meminimumkan amplitud gelombang selepas ia berlalu. Oleh itu, adalah amat penting untuk memilih jenis bahan yang sesuai dan ketebalannya t untuk memastikan bahawa semua frekuensi sistem dilemahkan. Sejauh mana prestasi bahan perisai pada tugas ini bergantung pada keberkesanan perisai (SE) seperti berikut:

Nota: Istilah pertama mewakili kehilangan pantulan, dan istilah kedua mewakili kehilangan penyerapan.

Jenis perisai EMI Jenis perisai EMI sebahagian besarnya bergantung pada jenis produk, keperluan elektromagnet dan keadaan persekitaran. Perisai EMI yang paling biasa adalah seperti berikut: - Gasket EMI - Pita pelindung EMI - klip logam - kabinet terlindung Gasket EMI Gasket EMI digunakan untuk menutup lubang mikro yang tidak teratur tetapi sedia ada di antara dua permukaan mekanikal. Meningkatkan sambungan tanah. Ia mempunyai bahagian melekit dan banyak profil supaya ia boleh dimuatkan dengan mudah ke dalam pelbagai jenis sambungan mekanikal.

Pita Perisai EMI Pita EMC ialah pilihan pertama apabila anda ingin memastikan semua mikrovia dilindungi, tetapi tidak mempunyai banyak ruang menegak untuk pilihan seperti gasket EMI. Pita ini mempunyai bahan yang sangat konduktif (seperti nikel atau tembaga) di bahagian atas dan pelekat di bahagian lain.

Klip logam Mana-mana peranti memerlukan wayar tanah yang pendek, lebar dan lurus, dan jika sambungan ini tidak dilakukan dengan baik, monopol yang tidak diingini akan terbentuk, yang akan menghasilkan medan elektromagnet terpancar. Klip logam menambah baik sambungan ini dan menguatkan sambungan mekanikal. Kabinet Berlindung Untuk sumber gangguan seperti CPU, IC penyimpanan dan tahap frekuensi radio (RF), adalah pilihan terbaik untuk menggunakan kabinet perisai untuk perisai individu pada lapisan PCB.

Kesimpulan Semua litar mengeluarkan sinaran elektromagnet dan mudah dipancarkan oleh litar lain. Mendapatkan pensijilan yang diperlukan untuk membawa produk anda ke pasaran boleh menjadi proses ujian yang menyakitkan. Pelbagai bentuk dan jenis perisai EMI adalah asas untuk menyelesaikan masalah EMI.