課程背景
一個產(chǎn)品開發(fā)前期如果沒有進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)，最后驗(yàn)證測試時會出現(xiàn)很多問題，如多個項(xiàng)目不通過且超標(biāo)嚴(yán)重；即使產(chǎn)品開發(fā)前期進(jìn)行了完美的EMC設(shè)計(jì)，在摸底測試中也或多或少也會存在一些問題，如某個項(xiàng)目測試不通過或者余量不足。
當(dāng)產(chǎn)品測試時出現(xiàn)問題時，如何快速、準(zhǔn)確、高效地定位診斷原因并采取有效對策措施是眾多企業(yè)普遍關(guān)注的問題之一。本課程使學(xué)員通過學(xué)習(xí)可以掌握最大概率出問題的RE、CE和ESD三個測試項(xiàng)的定位方法、整改思路和對策措施，提高EMC設(shè)計(jì)水平。
另外近年來EMC仿真技術(shù)發(fā)展迅速、功能越來越強(qiáng)大、作用越來越明顯，隨著產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域?qū)MC仿真分析的需求不斷增強(qiáng)，在此背景下本課程融入了EMC仿真技術(shù)的內(nèi)容，通過對PCB EMI、典型濾波電路及屏蔽設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的仿真分析，給出了相應(yīng)有理、有據(jù)的EMC設(shè)計(jì)規(guī)則。
課程特色
1) 抽取的概念重要、理論分析經(jīng)典：基于培訓(xùn)老師20多年大公司EMC工作經(jīng)驗(yàn)，選擇最重要要的、與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密的EMC概念進(jìn)行介紹，參考國外多部經(jīng)典、權(quán)威的EMC文獻(xiàn)資料進(jìn)行理論分析；
2) EMC定位分析與整改接地氣：問題原因分析抓住主要矛盾，分析透徹，舉一反三；診斷設(shè)備介紹全面，常規(guī)的和高端的都有；解決方案中有新型的EMC器件及應(yīng)用介紹；
3) EMC設(shè)計(jì)規(guī)則有仿真、測試數(shù)據(jù)支持：大多EMC設(shè)計(jì)規(guī)則，如PCB走線跨分割、換參考、電源/地平面去耦等都有詳細(xì)的仿真數(shù)據(jù)支持，有的還有測試數(shù)據(jù)支持，使學(xué)員印象深刻、銘記于心，達(dá)到學(xué)以致用、立竿見影的效果；
4) 經(jīng)典的EMC案例分享：通過比較新的、經(jīng)典的EMC案例分享，是學(xué)員達(dá)到實(shí)戰(zhàn)能力的提升
課程大綱
(一) 電磁兼容基本概念及理論
電磁兼容三要素
頻域和時域
周期信號的頻譜
隨機(jī)信號的頻譜
差模電流和共模電流
差模輻射和共模輻射
近場和遠(yuǎn)場
PCB中信號回流及傳播方式
dB單位的換算
頻率及波長
展頻（SSC）
峰值、準(zhǔn)峰值和平均值
回路電感、部分電感及凈余電感
(二) 輻射發(fā)射整改與案例分析
輻射發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)
輻射發(fā)射測試失敗的主要原因分析
1） PCB設(shè)計(jì)缺陷
布局不當(dāng)
布線不當(dāng)：
a. 關(guān)鍵走線跨分割：對EMI的影響及整改措施
b. 關(guān)鍵信號換參考：對EMI的影響及整改措施
層疊不當(dāng)
2） 電纜屏蔽層搭接不良或一致性差或非屏蔽線接口濾波不當(dāng)
3） 結(jié)構(gòu)屏蔽設(shè)計(jì)缺陷：縫隙過大、開口過大
輻射發(fā)射整改所需儀器設(shè)備及器件
頻譜儀、近場探頭、電流探頭、光纖探頭、屏蔽室/半電波暗室、磁環(huán)、簧片、帶導(dǎo)電布的連接器、電源口濾波器、信號線濾波器、銅箔、波導(dǎo)板及吸波材料等
定位小技巧：分辨靠近的諧波源、在多個時鐘源中定位主要的時鐘源、測試電纜諧振、測試結(jié)構(gòu)諧振、測試部件間或接口間電位差
輻射發(fā)射定位及整改的一般步驟
典型案例分享
(三) 傳導(dǎo)發(fā)射整改與案例分析
傳導(dǎo)發(fā)射測試標(biāo)準(zhǔn)及限值；
開關(guān)電源噪聲等效電路：
共模噪聲等效電路
差模噪聲等效電路
開關(guān)電源不同頻段噪聲性質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)
開關(guān)電源共模噪聲和差模噪聲分離方法
開關(guān)電源CE定位整改必要的儀器設(shè)備
開關(guān)電源CE整改措施
開關(guān)電源輸入接口濾波抑制噪聲；
多電源模塊系統(tǒng)電源外殼與機(jī)框良好搭接；
定位內(nèi)部干擾源和耦合路徑，在源頭采取EMI抑制措施
典型案例分享
(四) ESD抗擾度整改及案例分析
ESD抗擾度標(biāo)準(zhǔn)及測試；
ESD失效模式分析；
ESD整改措施：
阻止靜電能量進(jìn)入電路：機(jī)殼屏蔽、非屏蔽機(jī)殼設(shè)置金屬底板、端口防護(hù)、絕緣隔離
加固敏感電路：復(fù)位線、中斷線等走內(nèi)層及濾波、
軟件容錯能力提升等
典型案例分享
(五) 電路板接地及仿真分析
a) PCB中地的概念
信號地：電路地，數(shù)字地，模擬地
機(jī)殼地
安全地
b) 數(shù)字邏輯電流的流動
微帶線中信號電流及回流路徑
帶狀線中信號電流及回流的路徑
c) 回流參考面電流分布
微帶線回流參考面電流分布
帶狀線回流參考面電流分布：對稱，非對稱
d) 回流參考面阻抗
微帶線回流平面凈余部分電感
微帶線回流平面電阻
微帶線回流平面感抗與電阻的比較
e) 回流參考面噪聲電壓
考慮走線過孔時微帶線回流參考平面電流分布
考慮走線過孔時微帶線回流參考平面凈電感的測試值
考慮走線過孔時微帶線回流參考平面噪聲電壓的測試值
回流參考平面噪聲電壓對EMI及SI的影響
f) PCB板中電路的地與機(jī)殼的連接
g) 散熱器接地仿真分析
散熱器天線等效模型
散熱器不同數(shù)量接地螺柱及不同布置對輻射影響的仿真分析
仿真分析總結(jié)
h) 混合信號電路的接地
混合信號電路的EMC問題；
一般數(shù)字和模擬混合電路的接地
含大功率電機(jī)、繼電器等高噪聲驅(qū)動器的數(shù)模混合電路的接地
典型案例分享
(六) 電源/地平面去耦及仿真分析
電源/地平面去耦的目的
電源/地平面間EMI噪聲的來源
全局去耦電容EMI去耦效果仿真分析
不同數(shù)量均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同封裝均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同容值均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同容值全局去耦電容交錯分布EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容EMI/SI去耦效果仿真分析
不同容值局部去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容離干擾源不同距離時EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容在不同電源/地平面距離時EMI去耦效果的仿真分析
電源/地平面及時鐘電路電源的去耦設(shè)計(jì)規(guī)則總結(jié)
典型案例分享
(七) PCB布局、層疊和布線EMI設(shè)計(jì)及仿真分析
PCB布局設(shè)計(jì)
PCB總體布局分區(qū)；
接口電路布局；
關(guān)鍵器件布局
PCB層疊設(shè)計(jì)
多層板選擇的原則及設(shè)計(jì)目標(biāo)；
基本的多層板構(gòu)建區(qū)塊及組合
PCB布線EMI設(shè)計(jì)
1） 關(guān)鍵信號走線跨分割對輻射影響仿真分析
跨分割處增加不同數(shù)量、不同封裝、不同容值縫補(bǔ)電容對輻射抑制效果
離跨分割處不同距離處增加縫補(bǔ)電容對輻射抑制效果
關(guān)鍵信號跨分割的EMI設(shè)計(jì)規(guī)則
2） 關(guān)鍵信號換參考對輻射影響仿真分析
a.在兩個相同性質(zhì)參考平面（同為GND或同為VCC）間換參考
更換參考平面處增加不同數(shù)量縫補(bǔ)過孔對輻射抑制效果
離更換參考平面處不同距離增加縫補(bǔ)過孔對輻射抑制效果
更換的參考平面不同層間距離時增加縫補(bǔ)過孔對輻射抑制效果
b.在兩個不同性質(zhì)參考平面間（一個為VCC、一個為GND）換參考
更換參考平面處增加不同數(shù)量、不同封裝、不同容值縫補(bǔ)電容對輻射影響
更換的參考平面不同層間距離時增加縫補(bǔ)電容對輻射抑制效果
c. 關(guān)鍵信號在與同一參考平面相鄰的兩個信號層間換參考
d.關(guān)鍵信號換參考的EMI設(shè)計(jì)規(guī)則
3） 關(guān)鍵信號PCB表層走線離板邊不同距離對EMI輻射仿真分析
關(guān)鍵信號PCB表層走線輻射與板邊距離關(guān)系
關(guān)鍵信號表層走線EMI設(shè)計(jì)規(guī)則
4） 20H原則仿真分析
20H的基本概念
分析VCC-GND兩平面結(jié)構(gòu)VCC內(nèi)縮20H對EMI輻射的影響；
GND-VCC-GND三平面結(jié)構(gòu)；
a. VCC內(nèi)縮20H對EMI輻射的影響；
b. VCC范圍內(nèi)增加不同密度的地過孔對EMI輻射的影響；
20H規(guī)則對EMI影響的仿真總結(jié)
5） 3W原則仿真分析
3W原則的概念及仿真模型；
平行微帶線的不同中心間距對串?dāng)_的影響；
平行微帶線不同線長度、不同介質(zhì)厚度及不同介電常數(shù)時對串?dāng)_的影響 ；
3W原則對串?dāng)_影響的仿真總結(jié)
6） 差分信號的EMI輻射仿真分析
差號線直角拐彎45o斜角長度對EMI的影響；
差號線以4個45o角繞過小障礙物對EMI影響；
差號線以4個45o斜角或圓弧過渡90o繞過大障礙物對EMI影響；
一個相鄰差分對對輻射的影響；
兩個個相鄰差分對對輻射的影響；
差分對內(nèi)層偏移對輻射的影響；
不平衡的過孔焊盤對EMI的影響
差分線參考平面上的反焊盤對EMI 的影響
差分線EMI輻射仿真分析總結(jié)
典型案例分享
(八) EMI濾波、防護(hù)電路設(shè)計(jì)及仿真分析
電源接口濾波及防護(hù)設(shè)計(jì)；
直流端口濾波電路各器件參數(shù)影響仿真分析；
-48VDC電源接口濾波防護(hù)設(shè)計(jì)
AC交流端口防護(hù)設(shè)計(jì)
信號接口濾波防護(hù)設(shè)計(jì)；
濾波設(shè)計(jì)的概念；
單端信號濾波設(shè)計(jì)（非金屬外殼、金屬外殼）；
差分信號端口濾波設(shè)計(jì)
單端和差分混合信號電路濾波設(shè)計(jì)
時鐘電路濾波設(shè)計(jì)；
時鐘輸出RC濾波；
晶振及驅(qū)動器電源去耦設(shè)計(jì)；
晶振電源去耦仿真分析；
時鐘驅(qū)動器電源去耦仿真分析
其它端口濾波防護(hù)設(shè)計(jì)
復(fù)位電路濾波設(shè)計(jì)；
面板指示燈電路濾波設(shè)計(jì)；
撥碼開關(guān)濾波設(shè)計(jì)
典型案例分享
(九) 結(jié)構(gòu)、電纜和PCB屏蔽及仿真分析
結(jié)構(gòu)屏蔽效能評估；
解析公式評估；
仿真評估
a. 不同開孔數(shù)量對屏效的影響
b. 不同Q值對屏效的影響
c. 不同機(jī)箱大小對屏效的影響;
d. 機(jī)箱開槽屏效仿真
e. 不影響散熱條件下提高屏效的方法舉例
電纜的屏蔽
電纜屏蔽層的搭接要求；
電纜屏蔽層與機(jī)殼360o搭接的實(shí)現(xiàn)方式
PCB屏蔽
PCB邊緣屏蔽仿真分析；
a. 周邊不同間距地過孔時對屏蔽效能的影響;
b. 電源平面超出周邊地過孔時對屏蔽效能的影響
PCB局部屏蔽
典型案例分享 |
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