如何防護(hù)電子設(shè)計(jì)抵御EMI/RFI干擾
發(fā)布日期:2025-02-14
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電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）是指可能影響產(chǎn)品性能和可靠性的電磁噪聲。RFI作為EMI的一個(gè)子集，特指來自電源線或通信線等的輻射。
設(shè)計(jì)工程師必須利用一切策略性手段減少EMI和RFI，尤其是因?yàn)橛行└蓴_源是自然產(chǎn)生的，無法從環(huán)境中徹底消除。
工程專業(yè)人員應(yīng)首先選擇能夠減輕這些不良影響的設(shè)計(jì)方案。例如，由于PCB走線承載來自驅(qū)動(dòng)器和接收器的電流，因此走線布局可以減少不良干擾。
一個(gè)廣泛接受的技巧是，使走線之間的距離至少為單個(gè)走線寬度的幾倍。同樣，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將與信號(hào)相關(guān)的走線與其他走線分開，包括與音頻或視頻傳輸相關(guān)的走線。
以設(shè)計(jì)為中心的工具可以幫助各方測(cè)試不同的可能性，以找到最有可能在現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)揮作用的方案。通過創(chuàng)建生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)字孿生，設(shè)計(jì)師可以簡(jiǎn)化從設(shè)計(jì)到制造的過渡。這種與格式無關(guān)的平臺(tái)還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)協(xié)作，縮短客戶批準(zhǔn)設(shè)計(jì)所需的時(shí)間。
選擇合適的內(nèi)部濾波器和屏蔽
除了遵循與設(shè)計(jì)相關(guān)的最佳實(shí)踐外，制造電子產(chǎn)品的專業(yè)人員在降低EMI和RFI的同時(shí)，還必須找到機(jī)會(huì)抑制和轉(zhuǎn)移這些干擾，而不會(huì)給設(shè)備增加太多重量。這對(duì)于制造用于航空航天和汽車應(yīng)用的電子產(chǎn)品尤其重要。
總體流程是在進(jìn)行所有適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)改進(jìn)后，確定故障點(diǎn)。然后，工程師應(yīng)在輸入和輸出端應(yīng)用濾波電路。接下來，他們可以應(yīng)用屏蔽。這些產(chǎn)品圍繞著有風(fēng)險(xiǎn)的組件，形成一道保護(hù)屏障。
屏蔽層通常由金屬或聚酯制成，工程師使用工業(yè)機(jī)器將其制成所需形狀。濾波器允許無害頻率通過，而屏蔽層可以阻擋和重新分配EMI，以減輕其潛在的危險(xiǎn)影響。
需要特別注意的是，濾波器僅阻止通過電纜等物理連接移動(dòng)的EMI。EMI通過空氣進(jìn)行傳輸，不需要入口點(diǎn)。此外，設(shè)計(jì)人員可以通過仔細(xì)研究電子設(shè)備的功能并采取相應(yīng)措施來獲得最佳效果。一種可能性是在散熱器上安裝濾波器，以控制原本會(huì)通過促進(jìn)熱管理的孔進(jìn)入的EMI。
考慮電噴霧技術(shù)
一種新興的EMI保護(hù)方法是將電噴霧材料沉積到表面或組件上。除了成本效益之外，該解決方案還提供可定制的結(jié)果，因?yàn)楣こ處熆梢愿鶕?jù)其應(yīng)用需要添加任意數(shù)量的材料。
盡管許多此類努力尚處于早期階段，但設(shè)計(jì)工程師應(yīng)密切關(guān)注其進(jìn)展，并考慮如何將其融入未來的產(chǎn)品中。一個(gè)例子來自一位機(jī)械工程博士生，他正在探索如何通過用電將氣溶膠或液體噴灑到電子產(chǎn)品上來為電子產(chǎn)品添加保護(hù)層。這種方法對(duì)于那些生產(chǎn)越來越小的產(chǎn)品的制造商來說尤其有價(jià)值，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的屏蔽技術(shù)不太適合這些產(chǎn)品。
該學(xué)生認(rèn)為，電噴霧屏蔽技術(shù)可以為保護(hù)微型設(shè)備提供機(jī)會(huì)。她的技術(shù)在表面沉積一層銀層，最大限度地減少了保護(hù)設(shè)備所需的空間和成本。
這種策略和類似的努力對(duì)于想要保護(hù)精密電子產(chǎn)品而不增加重量的工程師來說也是理想的選擇。許多消費(fèi)者認(rèn)為輕巧、微型的設(shè)備比更重、更大的設(shè)備更具創(chuàng)新性。Electrospray既能滿足這些設(shè)備的需求，又能滿足現(xiàn)代制造要求。
采取針對(duì)項(xiàng)目的方法
除了遵循這些技巧外，電子設(shè)計(jì)師還必須在整個(gè)工作過程中始終與客戶保持聯(lián)系。這種聯(lián)系使工程專業(yè)人員能夠了解具體需求并找到取得成功結(jié)果的最有效方法。
在某個(gè)案例中行之有效的方法可能在其他類似案例中不太適用。但是，客戶反饋可確保每個(gè)人都能達(dá)成共識(shí)。
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