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  • 1 # 李想說

    電磁干擾(EMI),又稱“電噪聲”,是在各種電路中最常見的問題之一。任何帶有快速變化電流的電路都容易透過雜散電磁場產生電磁(EM)干擾。

    什麼是電噪聲?

    電噪聲是系統受雜散電磁場影響時發生的現象。這些磁場通常源自相關元件中的電流和電壓變化,並且可以透過輻射或透過與導體的物理接觸進行傳輸。電噪聲給電子和電氣裝置帶來一些挑戰,這些挑戰可能損害其功能並對內部部件甚至整個裝置造成損壞。因此,有必要儘量減少其影響,以確保系統按預期執行。

    為了產生噪聲,必須存在以下三個方面:電磁輻射源——產生EMI的元件或系統;傳播途徑——EMI可以透過輻射或物理接觸傳播;接收介質——受到干擾的電路。隨著電子裝置變得越來越複雜和小型化,整合到PCB中的元件數量正在增加。這些元件中的一些通常在執行過程中會發射EM能量。此外,沒有噪聲過濾系統的電力系統可能會受到EM噪聲的有害影響。最常見的EMI問題是射頻(RF)噪聲、電源線噪聲和靜電放電(ESD)。

    電力線干擾與高壓裝置有關。在高電壓下,當導體的高電場強度未被適當過濾時,電源線將發出可聽見的噪聲。這種聲音是由“電暈放電”引起的:這種現象產生可見光,可以在裸導體附近觀察到。靜電放電(ESD)在靜電荷轉移到電氣系統時會產生電磁干擾。它可能導致元件損壞或降低訊號質量。由諸如發射器、LED燈、雙向和放大器之類的電子元件產生的RF噪聲也產生可能損害無線電/資料傳輸中的訊號完整性的EM波。

    減少電磁干擾的技術

    適當的佈局或元件佈置

    元件在PCB上的排列方式會影響將產生的電磁能的數量。設計PCB元件佈局的最佳實踐涉及以下內容:模擬和數位電路的分離,以防止訊號傳輸過程中的串擾;訊號電纜與電源線分離,以保持訊號完整性;高速走線與走線佈局中的低速走線分開;返回路徑儘可能短

    EMI遮蔽

    在電子電路中,最有效的方法之一就是使用EMI遮蔽。常見的遮蔽裝置是法拉第籠:由合適厚度的導電材料製成的外殼,其有助於阻止RF波的透過。所用元件的遮蔽效能與材料的導電率成正比。因此,工程師必須使用低電阻的高導電率材料,以顯著減弱EM輻射。

    EMI濾波

    EMI濾波器是用於衰減電力系統和電子電路中產生噪聲的裝置。濾波允許低頻訊號透過,同時阻塞導致電子干擾的高頻訊號。例如,包含電感器和電容器的EMI濾波器可以將直流電機中產生的噪聲降到最低。

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