NEC应用笔记改善EMC的PCB设计,有需要的朋友可以下载,都是经验的总结!
1.1 概述
此应用笔记的主旨是为硬件和/或PCB设计者在PCB设计过程中提供改善EMC的基本知识。由于详细的介绍这些设计规则将超过本应用笔记负荷,所以此笔记解释了大部分设计规则的基本知识。在市场上,有许多处理EMC,防辐射,电缆线路等系统设计的文献,因此,这里仅涉及少许EMC相关知识。此应用笔记主要目标是介绍NEC微控制器系列的PCB设计。汽车,消费电子和工业应用等产品一般都包含一个或者多个微控制器,随着这些领域的增长,一些电子模块通常会出现在大多数应用系统上,并且一些应用和/或系统可能近距离工作,又由于电子应用产品数量的增加,在固定的环境中,电子模块的密度也在增长,因此,从长远角度来看,电磁环境躁声在一个给定的空间内是增长的,如图曲线1所示,当在电子设备的抗干扰性高于电磁环境躁声任何点时,电子设备的功能都不将受影响,遗憾的是,现在电子系统大部分具有较高的工作频率和较低的电平开关门限(由于较低工作电源),防躁声能力逐渐下降,如图曲线2。
第二章 背景
电磁兼容性(EMC)主要包括两个相类似的问题,这两个问题仅是相对而言的。电磁辐射(EME)描述的是器件在测试(DUT)的情况下是躁声源,而电磁敏感性(EMS)描述的是器件在DUT的情况下是躁声受害者。根据NEC电子(欧洲)有限公司(以下简称NEC EE)的经验,客户的主要EMC需求是EME问题,因此本应用笔记主要叙述EME的相关问题。不过,反过来考虑,这里的叙述的大部分措施也是适用EMS的。
2.1 直接半导体远场辐射
电磁辐射可能或辐射或传导,后者为噪声电压或电流噪声。 一般来讲,半导体器件是EME 的来源,如微控制器。众所周知,越接近噪声源,电磁辐射的对策越廉价。由于大部分标准的EME 辐射测量是用远场(r>O)定义的,所以本应用笔记以半导体器件的直接辐射为开端介绍远场。
流过电线的任何电流都会引起远场辐射,为了得到可接受的半导体辐射的最差情况,具有极端参数的平直导线(赫兹偶极子)和电流环路应按下列公式计算:
2.1.1 平直导线(赫兹偶极子)
在自由空间(周围无导电材料)里,据[1]最高电场‘E’在距离为‘R’、电流为‘i’、波长为‘O’、流导线长为‘L’情况下可以按下式计算:
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