如何順利通過(guò)電磁兼容試驗

接地設計：

一旦發(fā)生了靜電放電，應該讓其盡快旁路地，不要直接侵入內部電路。例如內部電路如用金屬機箱屏蔽，則機箱應良好接地，接地電阻要盡量小，這樣放電電流可以由機箱外層流入大地，同時(shí)也可以將對周?chē)矬w放電時(shí)形成的騷擾導入大地，不會(huì )影響內部電路。對金屬機箱，通常機箱內的電路會(huì )通過(guò)I/O電纜、電源線(xiàn)等接地，當機箱上發(fā)生靜電放電時(shí)，機箱的電位上升，而內部電路由于接地，電位保持在地電位附近。這時(shí)，機箱與電路之間存在著(zhù)很大的電位差。這會(huì )在機箱與電路之間引起二次電弧。使電路造成損壞。通過(guò)增加電路與外殼之間的距離可以避免二次電弧的發(fā)生。當電路與外殼之間的距離不能增加時(shí)，可以在外殼與電路之間加一層接地的金屬擋板，擋住電弧。如果電路與機箱連在一起，則只應通過(guò)一點(diǎn)連接。防止電流流過(guò)電路。線(xiàn)路板與機箱連接的點(diǎn)應在電纜入口處。對塑料機箱，則不存在機箱接地的問(wèn)題。

電纜設計：

一個(gè)正確設計的電纜保護系統可能是提高系統ESD非易感性的關(guān)鍵。作為大多數系統中的*大的“天線(xiàn)”— I/O電纜特別易于被ESD干擾感應出大的電壓或電流。從另一方面，電纜也對ESD干擾提供低阻抗通道，如果電纜屏蔽同機殼地連接的話(huà)。通過(guò)該通道ESD干擾能量可從系統接地回路中釋放，因而可間接地避免傳導耦合。為減少ESD干擾輻射耦合到電纜，線(xiàn)長(cháng)和回路面積要減小，應抑制共模耦合并且使用金屬屏蔽。對于輸入/輸出電纜可采用使用屏蔽電纜、共模扼流圈、過(guò)壓箝位電路及電纜旁路濾波器措施。在電纜的兩端，電纜屏蔽必須與殼體屏蔽連接。在互聯(lián)電纜上安裝一個(gè)共模扼流圈可以使靜電放電造成的共模電壓降在扼流圈上，而不是另一端的電路上。兩個(gè)機箱之間用屏蔽電纜連接時(shí)，通過(guò)電纜的屏蔽層將兩個(gè)機箱連接在一起，這樣可以使兩個(gè)機箱之間的電位差盡量小。這里，機箱與電纜屏蔽層之間的搭接方式很重要。強烈建議在電纜兩端的機箱與電纜屏蔽層之間360°搭接。

鍵盤(pán)和面板：

鍵盤(pán)和控制面板的設計必須保證放電電流能夠直接流到地，而不會(huì )經(jīng)過(guò)敏感電路。對于絕緣鍵盤(pán)，在鍵與電路之間要安裝一個(gè)放電防護器（如金屬支架），為放電電流提供一條放電路徑。放電防護器要直接連接到機箱或機架上，而不能連接到電路地上。當然，用較大的旅鈕（增加操作者到內部線(xiàn)路的距離）能夠直接防止靜電放電。鍵盤(pán)和控制面板的設計應能使放電電流不經(jīng)過(guò)敏感電路而直接到地。采用絕緣軸和大旋鈕可以防止向控制鍵或電位器放電?，F在，較多的電子產(chǎn)品面板采用薄膜按鍵和薄膜顯示窗，由于該薄膜由耐高壓的絕緣材料構成，可有效防止ESD通過(guò)按鍵和顯示窗進(jìn)入內部電路形成干擾。另外，現在大多數鍵盤(pán)的按鍵內部均有由耐高壓的絕緣薄膜構成的襯墊，可有效防止ESD的干擾。

電路設計：

設備中不用的輸入端不允許處于不連接或懸浮狀態(tài)，而應當直接或通過(guò)適當電阻與地線(xiàn)或電源端相連通。一般來(lái)說(shuō)，與外部設備連接的接口電路都需要加保護電路，其中也包括電源線(xiàn)，這一點(diǎn)往往被硬件設計所忽視。以微機為例來(lái)講，應該考慮安排保護電路的環(huán)節有：串行通信接口、并行通信接口、鍵盤(pán)接口、顯示接口等。

濾波器（分流電容或一系列電感或兩者的結合）必須用在電路中以阻止EMI耦合到設備。如果輸入為高阻抗，一個(gè)分流電容濾波器*有效，因為它的低阻抗將有效地旁路高的輸入阻抗，分流電容越接近輸入端越好。如果輸入阻抗低，使用一系列鐵氧體可以提供*好的濾波器，這些鐵氧體也應盡可能接近輸入端。

在內部電路上加強防護措施。對于可能遭受直接傳導的靜電放電干擾的端口，可以在I/O接口處串接電阻或并聯(lián)二極管至正負電源端。MOS管的輸入端串接100kΩ電阻，輸出端串接1kΩ電阻，以限制放電電流量。TTL管輸人端串接22～100Ω電阻，輸出端串接22～47Ω電阻。模擬管輸入端串接100Ω～100kΩ，并且加并聯(lián)二極管，分流放電電流至電源正或負極，模擬管輸出端串接100Ω的電阻。在I/O信號線(xiàn)上安裝一個(gè)對地的電容能夠將接口電纜上感應的靜電放電電流分流到機箱，避免流到電路上。但這個(gè)電容也會(huì )將機殼上的電流分流到信號線(xiàn)上。為了避免這種情況的發(fā)生，可以在旁路電容與線(xiàn)路板之間安裝一只鐵氧體磁珠，增加流向線(xiàn)路板的路徑的阻抗。需要注意的是，電容的耐壓一定要滿(mǎn)足要求。靜電放電的電壓可以高達數千伏。用一個(gè)瞬態(tài)防護二極管也能夠對靜電放電起到有效的保護，但需要注意，用二極管雖然將瞬態(tài)干擾的電壓限制住了，但高頻干擾成分并沒(méi)有減少，該電路中一般應有與瞬態(tài)防護二極管并聯(lián)的高頻旁路電容抑制高頻干擾。在電路設計及電路板布線(xiàn)方面，應采用門(mén)電路和選**沖。這種輸入方式只有在靜電放電和選通同時(shí)發(fā)生時(shí)才能造成損壞。而脈沖邊沿觸發(fā)輸入方式對靜電放電引起的瞬變很敏感，不宜采用。

PCB設計：

良好的PCB設計可以有效地減少ESD干擾對產(chǎn)品造成的影響，這也是電磁兼容設計中ESD設計部分的一個(gè)重要的內容，大家可以從那部分課程中得到詳細的指引。對一個(gè)成品進(jìn)行電磁兼容對策時(shí)，很難再對PCB進(jìn)行重新設計（改進(jìn)成本太高），此處不再加以介紹。

軟件：

除了硬件措施外，軟件抑制方案也是減少系統鎖定等嚴重失常的有力方法。軟件ESD抑制措施分為兩種常用的類(lèi)別：刷新、檢查并且恢復。刷新涉及到周期性地復位到休止狀態(tài)，并且刷新顯示器和指示器狀態(tài)。只需進(jìn)行一次刷新然后假設狀態(tài)是正確的，其它的事就不用做了。檢查/恢復過(guò)程用于決定程序是否正確執行，它們在一定間隔時(shí)間被激活，以確認程序是否在完成某個(gè)功能。如果這些功能沒(méi)有實(shí)現，一個(gè)恢復程序被激活。

一般ESD對策準則：

（1）在易感CMOS、MOS器件中加入保護二極管；

（2）在易感傳輸線(xiàn)上（地線(xiàn)在內）串幾十歐姆的電阻或鐵氧體磁珠；

（3）使用靜電保護表面涂敷技術(shù)，使ESD難以機芯放電，經(jīng)證明十分有效；

（4）盡量使用屏蔽電纜；

（5）在易感接口處安裝濾波器；并將無(wú)法安裝濾波器的敏感接口加以隔離；

（6）選擇低脈沖頻率的邏輯電路；

（7）外殼屏蔽加良好的接地。