EMC整改秘籍(有实例)

1、EMC整改步骤之一前言电磁干扰的观念与防制在国内已逐渐受到重视。虽然目前国内并无严格管制电子产品的电磁干扰（EMI）但由于欧美各国多已实施电磁干扰的要求加上数字产品的普遍使用对电磁干扰的要求已是刻不容缓的事情。笔者由于工作的关系经常遇到许多产品已完成成品设计因无法通过EMI测试而使设计工程师花费许多时间和精力投入EMI的修改由于属于事后的补救往往投入许多时间与金钱甚而影响了产品上市的时机2.正确的诊断要解决产品上的EMI问题若能在产品设计之初便加以考虑则可以节省事后再投入许多时间与金钱。由于目前EMI Design-in的观念并不是十分普遍而且由于事先的规划并不能保证其成品可以完全符合电磁干扰

2、的测试在所以如何正确的诊断EMI问题对于设计工程师及EMI工程师是非常重要的。事实上我们如果把EMI当做一种疾病当然平时的预防保养是很重要的而一旦有疾病则正确的诊断才能得到快速的痊愈没有正确的诊断找不到病症的源头往往事倍功半而拖延费时。故在EMI的问题上常常看到一个EMI有问题的产品由于未能找到造成EMI问题的关键花了许多时间下了许多对策却始终无法解决其中亦不乏专业的EMI工程师。以往谈到EMI往往强调对策方法甚而视许多对策秘决或绝招然而没有正确的诊断而在产品上加了一大堆EMI抑制组件其结果往往只会使EMI情况更糟。笔者起初接触产品EMI对策修改时会听到资深EMI工程师说把所有EMI对策拿掉就

3、可以通过测试。初听以为是句玩笑话如今回想这是很宝贵的经验谈。而后亦听到许多EMI工程师谈到类似的经验。本文中将举出实际的例子让读者更加了解EMI的对策观念。一般提到如何解决EMI问题大多说是case by case,当然从对策上而言每一个产品的特性及电路板布线（layout)情况不同故无法用几套方法而解决所有EMI的问题但是长久以来我们一直想要把处理EMI问题并做适当的对策另外也提供专业的EMI工程师一种参考方法。在此我们把电磁干扰与对策的一些心得经验整理希望能对读者有些帮助。3.EMI初步诊断步骤 我们提出一套EMI诊断上的参考骤希望用有系统的方式快速的找出EMI的问题。我们并不准

4、备探讨一些理论计算或公式推演将从实务上说明。当一个产品无法通过EMI测试首先就要有一个观念找出无法通过的问题点此时千万不能有主观的念头要在那些地方下对策。常常有许多有经验的EMI工程师由于修改过许多相关产品对于产品可能造成EMI问题的地方也非常了解而习惯直接就下药方当然一般皆可能非常有效但是偶而也会遇到很难修改下来最后发现问题的关键都是起行认为不可能的地方之所以会种疏失就是由于太主观了。因此不论产品特性熟不熟我们都要逐一再确认一次甚而多次确认。这是因为造成EMI的问题往往是错综复杂并非单一点所造成。故反复的做确认及诊断是非常重要的。我们将初步的诊断步骤详列于下并加以说明其关键点这些步骤看来似乎

5、非常平凡简单不像介绍对策方法各种理论秘籍绝招层出不穷变化奥妙。其实许多资深EMI工程师在其对策处理时大部份的时间都在重复这些步骤与判断。笔者要再次强调只有真正找到造成EMI问题的关键才是解决EMI的最佳途径若仅凭理论推测或经验判断有时反而会花费更多的时间和精力。步骤一将桌子转到待测（EUT）最大发射的位置初步诊断可能的原因并关掉EUT电源加以确认。说明：由于EMI测试上EUT必须转360度而天线由 1m到4m变化其目的是要记录辐射最大的情况。同样地当我们发现无法通过测试时首先我们先将天线位置移到噪声接收最大高度然后将桌子转到最差角度此时我们知道在EUT面对天线的这一面辐射最强故可以初

6、步推测可能的原因如此处屏蔽不佳或靠近辐射源或有电线电缆经过等。另外须注意的是要关掉EUT的电源看噪声是否存在以确定噪声确实是由EUT所产生。曾见测试Monitor一直无法解决某一点的干扰结果其噪声是由PC所造成而非Monitor的问题亦有在OPEN SITE测试Monitor发现某几点无法通过由测试接收仪器的声音判断应是Monitor产生结果关掉电源发现噪声依然存在所以关掉EUT电源的步骤是必须的而且通常容易被忽略。EMC整改之二将连接EUT的周边电缆逐一取下看干扰的噪声是否降低或消失。（说明）若取下某一电缆而干扰的频率减小或甚而消失则可知此电缆已成为天线将机板内的噪声辐射出来。事实上仔细分析

7、造成EMI的关键我们可以用一个很简单的模式来表示。  任何EMI的Source必须要有天线的存在才能产生辐射的情形若仅单独存在噪声源而没有天线的条件此辐射量是很小的若将其连接到天线则由于天线效应便把能量辐射到空间。所以EMI的对策除了针对噪声源（Source)做处理外最重要的查破坏产生辐射的条件-天线。以往我们最常看到谈EMI对策离不开屏蔽（Shielding),滤波（Filter),接地（Grounding)对于接地往往一块电路板多已固定而无法再做处理因为这一部份在电路板布线（Layout)时就须仔细考虑若板子已完成则此时可变动的空间就非常小一般方式仅能找出噪声小的接地处

8、用较粗的地线连接减低共模（Common mode)噪声。屏蔽所牵涉的材质与花费亦甚高滤波的方式则是常可见Bead电感等往往用了一大堆亦不甚见效何以如此许多时候是我们没有解决其辐射的天线效应。一般而言噪声的能量并不会因加一些对策组件便消失也就是能量不减 我们所要做的工作是如何避免噪声辐射到空间（辐射测试）或由电源传出（传导测试）。在此我们整理了产生辐射常见的几种情形供读者参考。（1）机器外部连接之电缆成为辐射天线  由于机器本身外部所连接的电缆成为天线效应将噪声辐射到空间此时噪声的大小和电缆的长度有关因电缆的天线效应相对于噪声半波长时共振情形会最大也往往是造成EMI

9、无法通过测试。在解决这个问题前必须要做一些判断否则很容易疏忽而浪费时间。（a）噪声是由机器内部电路板或接地所产生此情形为将电缆取下或加一Core则噪声减低或消失。此时必须做的一个步骤是将线靠近机器（不须直接连接）看噪声是否会存在若噪声并没有升高则可确实判定由机器内部产生若将电缆靠近而干扰噪声马上升高由此时请参考（b）的说明。（b）噪声是由机器内部耦合到电缆线上而使电缆成为辐射天线。这一点是许多测试工程师容易忽略的。此情形如（a）中所提到的只要将一条电缆靠近则可从频谱上看到噪声立刻升高此表示噪声已不单纯是由线上所辐射出而是机器本身的噪声能量相当大一旦有天线靠近则立刻会耦合至天线而辐射出来。在实际

10、测试中我们发现许多通讯产品有这类情形发生此时若单纯用Core或Bead去处理并不能真正的解决问题。（2）机器内部的引线连接线成为辐射天线   由于许多产品内部常有一些电线彼此连接工作厅当这些线靠近噪声源很容易成为天线将噪声辐射出去。针对此点的判断在200MHz以下之噪声我们可以在线上加一Core来判断噪声是否减低而对于200MHz以上之高频噪声我们可以将线的位置做前后左右的移动看噪声是否会增大或减小。（3）电路板上的布线成为辐射天线  由于走线太长或靠近噪声源而本身被耦合成为发射天线此种情形当外部电缆都取下而仅剩电路板时在频谱仪上可看见噪声依然

11、存在此时可用探棒测量电路板噪声最强的地方找到辐射的问题加以解决。关于探测的工具及方法将于后详细说明。 （4）电路板上的组件成为辐射来源 由于所使用的IC或CPU本身在运作时产生很大的辐射使得EMI测试无法通过这种情形往往在经过（1）（2）（3）的分析后噪声依然存在通常解决的方法不外换一个类似的组件看EMI特性是否会好一些。另外就是电路板重新布线时将其摆放于影响最小的位置也就是附近没有I/O Port及连接线等经过当然若情况允许将整个组件用金属外壳包覆（Shielding)也是一种快速有效的方法。由以上的分析介绍我们可以了解造成电磁干扰辐射最关键的地方就是电线的问题当有了适当

12、的天线条件存在很容易就产生干扰另外电源线往往亦是造成天线效应的主因 这是在许EMI对策中最容易疏忽的。 步骤三电源线无法移去可在其上夹Core或水平垂直摆动看噪声是否有减小或变化。若产品有电池设备则可取下电源线判断如Notebook PC等。（说明） 如前所述电源线往往是会成为辐射天线尤其是Desktop PC类产品往往300MHz以上的噪声会由空间耦合到电源线上所以判断产品的电源线是否受到感染是必须的步骤。由于噪声频带的影响对200MHzEMC整改之三以下可用加Core的方式（可一次多加数个）判断对于200MHz以上的噪声由于此时Core的作用不大可将电源线水平

13、摆放和垂直摆放看干扰噪声是否有差别若水平和垂直有很明显的差别则可一边摆动电源线一边看频谱仪（Spectrum)上噪声之大小有否变化如此便可知道电源线有否干扰。至于若发现电源线会产生辐射时如何解决一般皆不好处理通常先想办法使机器内的噪声减小以避免电源线的二次辐射而使用Shielded线一般对辐射的影响并不大故换一条不同长度的电源线有时也会有很好的效果。由这一点我们可知道除了要使可册产生辐射噪声的组件远离I/O Port外其也须尽量远离电源线及Switching power supply的板子以免耦合到电源线上使得辐射及传导皆无法通过测试。步骤四 检查电缆接头端的接地螺丝是否旋紧及外端接

14、地是否良好。（说明）依前三项方式大略找了一下问题后我们必须再做一些检查因为透过这些检查也许不须做任何修改便可通过EMI测试。例如检查电缆端的螺丝是否锁紧有时将松掉的螺丝上紧可加强电缆线的屏蔽效果。另外可检查看看机器外接的Connector的接地是否良好若外壳为金属而有喷漆则可考虑将Connector处的喷漆刮掉使其接地效果较佳。另外若使用Shielded的电缆线必须检查接头端处外覆的金属纲是否和其铁盖密合许多不佳的屏蔽线（RS232）多因线接头的外覆屏蔽金属纲未册和连接端的地密合以致无法充份达到屏蔽的效果。各种接头如Keyboard及Power supply常常由于接头的插头与机器上的插座间的

15、密合度不好影响了干扰噪声的辐射。检查的方式可将接头拔掉看噪声是否减小减小表示两种册可一为线上本身辐射干扰另一为接头间接触不好此时插上接头用手销微将接头端左右摇动看噪声是否会减小或消失若会减小可将Keyboard或Power supply的连接头用铜箔胶带贴一圈以增加其和机器接头的密合度这一点也是实测上很容易被疏忽而会误判机器的EMI为何每次测时好时坏或花许多时间在其它的对策上面.EMC 整改常用对策EMC 整改常用对策CE1. 在频率9KHz-1MHz, 电源输入端加X 电容和电感(共模、差模)或更换电容和电感的参数.2. 在频率500KHz-10MHz , 屏蔽变压器;更改变压器初

16、次级之间Y电容的参数或加共模电感及调整电感参数.3. 在频率10MHz-30MHz, 在MOS 管和场效应管的引脚套磁珠或调整接地方式.RE音视频产品 .1. 晶振引脚对地加电容及两脚之间并电阻;在时钟信号线上根据对应的频率串BEAD.2. 在数据连接线上套磁环.3. 屏蔽解码板接地或屏蔽干扰源.4. 信号接地方式.(多点接地、串接、并接)家电产品1. 更换马达碳刷或马达电感.2. 马达碳刷一端对地加Y 电容或更换电容参数.3. 电源线或控制线上套磁环.ESD1. 屏蔽IC 接地.2. 电路元件安全距离.3. 阻隔放电路径.4. I/O Port 接脚,与外壳地相接.5. 增长放电路径.EFT

17、1 电源线上套磁环.2 电源输入端加共模电感.3 针对测试功能异常,在其异常电路上对地加电容.Surge1 增加压敏电阻或更换其参数。2 增加保险丝或更换其参数。3Harmonics1 更改电源输入端电容（包括整流后）2 更改电路。开关电源EMI整改中，关于不同频段干扰原因及抑制办法：1MHZ以内-以差模干扰为主1.增大X电容量；2.添加差模电感；3.小功率电源可采用PI型滤波器处理(建议靠近变压器的电解电容可选用较大些)。1MHZ-5MHZ-差模共模混合采用输入端并联一系列X电容来滤除差摸干扰并分析出是哪种干扰超标并以解决，1.对于差模干扰超标可调整X电容量,添加差模电感器，调差模电感量;2

18、.对于共模干扰超标可添加共模电感,选用合理的电感量来抑制；3.也可改变整流二极管特性来处理一对快速二极管如FR107一对普通整流二极管1N4007。 5M-以上以共摸干扰为主，采用抑制共摸的方法。对于外壳接地的，在地线上用一个磁环串绕2-3圈会对10MHZ以上干扰有较大的衰减作用;可选择紧贴变压器的铁芯粘铜箔, 铜箔闭环.处理后端输出整流管的吸收电路和初级大电路并联电容的大小。对于20-30MHZ，1.对于一类产品可以采用调整对地Y2电容量或改变Y2电容位置；2.调整一二次侧间的Y1电容位置及参数值；3.在变压器外面包铜箔；变压器最里层加屏蔽层；调整变压器的各绕组的排布。4

19、.改变PCB LAYOUT；5.输出线前面接一个双线并绕的小共模电感；6.在输出整流管两端并联RC滤波器且调整合理的参数；7.在变压器与MOSFET之间加BEAD CORE；8.在变压器的输入电压脚加一个小电容。9. 可以用增大MOS驱动电阻.30-50MHZ    普遍是MOS管高速开通关断引起1.可以用增大MOS驱动电阻；2.RCD缓冲电路采用1N4007慢管；3.VCC供电电压用1N4007慢管来解决；4.或者输出线前端串接一个双线并绕的小共模电感；5.在MOSFET的D-S脚并联一个小吸收电路；6.在变压器与MOSFET之间加BEAD

20、CORE；7.在变压器的输入电压脚加一个小电容；8.PCB心LAYOUT时大电解电容，变压器，MOS构成的电路环尽可能的小；9.变压器，输出二极管，输出平波电解电容构成的电路环尽可能的小。50-100MHZ 普遍是输出整流管反向恢复电流引起1.可以在整流管上串磁珠；2.调整输出整流管的吸收电路参数；3.可改变一二次侧跨接Y电容支路的阻抗,如PIN脚处加BEAD CORE或串接适当的电阻；4.也可改变MOSFET，输出整流二极管的本体向空间的辐射（如铁夹卡MOSFET; 铁夹卡DIODE，改变散热器的接地点）。5.增加屏蔽铜箔抑制向空间辐射.200MHZ以上开关电源已基本辐射

21、量很小，一般可过EMI标准补充说明:开关电源高频变压器初次间一般是屏蔽层的,以上未加缀述.开关电源是高频产品,PCB的元器件布局对EMI.,请密切注意此点.开关电源若有机械外壳,外壳的结构对辐射有很大的影响.请密切注意此点.主开关管,主二极管不同的生产厂家参数有一定的差异,对EMC有一定的影响.请密切注意此点.原理图的EMC设计之一1整机原理图设计时各功能电路要区分明确，以便于电路分析。2各部分是否尽量使用更低速的器件？(如74HC14的Tr=Tf=6ns而74AHC14的Tr=Tf3ns，这时我们就要考虑尽量选用74HC14而不是74AHC14.)3对DVD机芯的干扰是否有EMI对策，原理图

22、上要明确标注。解释说明：DVD机芯的干扰主要是激光头电路本身产生的干扰（不同厂家的机芯干扰程度不一样），激光头的干扰通过较长的激光头扁平线形成天线辐射，所以要在电路上加小电容减少扁平线的天线效应，如下图。  4DVD机芯电源要有EMI对策，不但要明确标注而且要注明Layout 时的放置位置。解释说明：由于激光头读取信息时电源瞬间变化所产生的干扰很大。机芯电源要求就近有能提供瞬态电流的电容。如下图虚线框内的EMI对策，有的机芯电路有好几个电源，每个电源都要有电容滤波，至少要有一个102-104的电容。   5原理图上要标注各功能块的工作电压，尤其

23、是时钟信号工作频率要描述清楚？（如：解码芯片、RAM芯片、DC/DC等）解释说明：原理图上标注清楚工作电压和信号频率不但有利于原理图的评审，对PCBLayout也有很大的指导作用。6对于干扰较大的3、5次谐波频率在230MHz左右的时钟频率能否调整？（要求F3、F5230MHz+20MHz）解释说明：因为CE辐射测试标准里有两个频率段（30MHz-230MHz和230MHz-1GHz），高段比低段要求低7Db。在EMC整改时要降7DB需要增加很多对策，尤其是针对LCD屏的干扰，我们很难对屏进行处理。如下图有一个时钟的谐波在225MHz左右超标6db。如果时钟频率稍改大一点使其落在230MHz以

24、后，那么EMC整改就容易多了。所以如果时钟频率能调的话，就尽量使干扰较大的频率其3、5次谐波大于230MHz。EMC 设计方法之二7对较高频率是否有EMI对策？如RAM时钟等。解释说明：工作频率比较高的时钟信号不但其产生的谐波辐射很大，其本身的基波辐射也很大，所以原理图上一定要有EMI对策。如MTK1389与DRAM的工作时钟， 频率为108MHz/128MHz/135MHz，在原理图上要串联电阻和并联电容到地。如下图所示。8振荡电路里晶振的输出脚要串联EMI磁珠。解释说明：晶振的输出脚一般都会有谐波分量产生，EMI磁珠对高频信号存在很大的阻抗，使得时钟信号的基波通过，高频谐波分量被

25、衰减，如下图虚线框内对策EMC设计方法之三地址/数据线要串联电阻。解释说明：在EMI测试时常发现一些密集噪声干扰，如下图。密集噪声干扰与电路中的晶振、主频信号没有很大关系，属总线干扰。是因为总线匹配和布线的问题，适当调整匹配电阻，并在layout时有针对性地对地址/数据总线处理可有效减少总线上的干扰。见下图。10656信号线上要串联匹配电阻，同时也要串联EMI磁珠。解释说明：我们公司目前用的656数字信号一般为8位，如上面所说的数据总线会产生密集噪声，需要在656信号线上串联匹配电阻。由于到屏的656信号走线很长（长的PCB走线+到屏的连接线），656的谐波分量很容易通过长的连接线辐射，这时需

26、要再在匹配电阻后面串联EMI磁珠。如下图。最好是能够在系统布局上优先考虑，使得656信号线尽量短。11TV产品主板到液晶屏的信号连接线上要预留电阻。解释说明：到液晶屏的信号速率比较高，EMI辐射也比较严重。信号线上预留电阻方便EMC整改。12各电源及支路是否作隔离和滤波处理？解释说明：不同功能电路里电源所响应的dv/dt和di/dt都不一样，也就是电源所受到的干扰也不一样，为防止干扰通过电源产生串扰、辐射，我们要求各电源及支路都要作隔离和滤波处理。一般用电感/磁珠作隔离，用电容做滤波。如下图点亮的5V电源给CPU、DC/DC、TV供电。DC/DC大电流，CPU/TV高频共用5V，而5V没有作隔

27、离和滤波处理。原理图上没有设计好，PCBLayout 也没有改正过来。13原理图上尽量采用统一地，需要地分割的电路可用磁珠隔离。解释说明：原理图采用分割地，对PCBLayout会提出很高的要求，如果PCB工程师不精通原理图，不完全了解每条信号的返回路径，地分割不合理很容易把信号的最佳返回路经给切断了，被切断最佳返回路经的信号必须要通过别的途径返回，这样返回信号很可能会出现狼入羊群、羊入狼群的不良现象。环路面积的增加也会使得EMI辐射更加严重。所以尽量采用统一地，对不同类型的地可用磁珠隔离，如下图虚线框内磁珠隔离了AGND和PGND。14按键板和遥控接收板地要与主板地在主板上用磁珠/电感隔离。解

28、释说明：因为主板上电路大多数是数字电路，数字电路的地存在很大的地弹、地脉冲等干扰信号。这些干扰信号很容易通过比较长的连接线产生辐射。连接线的地与主板的地用磁珠/电感隔离可有效降低这种辐射干扰，同时还能降低连接线上传来的ESD干扰主板电路。如下图虚线框内对策。 EMC设计方法之四功能切换时对暂时不用的功能电路要采用电源关断。解释说明：对暂时不用的功能电路，如果电源没有关断，不但增加功耗，芯片工作也会产生EMI。如带FM的DVD，在DVD状态下FM也在工作（只是被MUTE），这时的FM由于没有信号控制，FM的本振和其他谐波辐射非常严重，直到切断FM电源问题才得以解决。所以建议对暂时不用的

29、功能电路要采用电源关断。如下图FM采用电源关断。16对于不用的时钟脚不能悬空。解释说明：解码芯片暂时不用的时钟脚其内部电路仍在震荡工作，内部的谐波信号会通过悬空脚产生辐射干扰，EMI对策需要给悬空脚一个适当的端接。如FI8125的93脚像素时钟会有很大的辐射，不能悬空，需要如下图加一个RC端接。其中电容C为降低直流功耗所用。T101的第35脚也经常悬空，这个脚的EMI辐射也很大，需要给这个脚加一个RC端接。如下图虚线框内对策。17对于其他有重要功能的悬空脚都要给适当的上拉或下拉。解释说明：给悬空的I/O口一个适当的上拉或下拉，可以确保I/O口有一个固定的逻辑电平，外来干扰（如ESD）不会轻易引

30、起I/O口的逻辑电平发生变法，确保芯片能稳定的工作。干扰比较大的悬空脚还可以通过下拉降低EMI。18耳机插座上左右声道要并680p-1000P的电容到地。耳机检测脚要并104电容再串10Uh电感。解释说明：在对耳机端口进行EMS测试时，左右声道上的对地电容会把干扰信号耦合到地，达到提高抗干扰的能力，ESD测试很容易使耳机检测脚电平发生变化，使系统误判（喇叭无声音），耳机脚并电容串电感提高耳机抗静电的能力。如下图虚线框内对策。19音频端子要并680p-1000p电容到地。解释说明：同上面的解释一样也是提高抗扰度和降低EMI。如下图虚线框内对策。20喇叭插座端子要并680P-1000P电容到地。解

31、释说明：由于喇叭端子有较长的连接线，长的连接线会把主板上的emi能量辐射出去，尤其是数字功放的干扰。有一些在喇叭线上夹磁环，也是一种降低emi的对策，如果在喇叭插座端子上并电容加上layout合理就可以不加磁环而又降低emi。如下图虚线框内对策。21芯片电源是否有旁路、去耦、储能电容？尤其是高速芯片是否有不同数量等级的电容？（滤除不同频率段的干扰）解释说明：芯片逻辑电平的快速变化势必引起电源的瞬变，瞬变的电源上就会有EMI产生。给电源放置不同数量等级的电容可以滤除不同频率段的干扰。一般要求电容相差2个数量级，因为相差2个数量级的电容在其谐振特性上刚好互补。如104/102，103/101。另外

32、强烈建议今后原理图上滤波电容的放置一定要靠近芯片引脚，如下图所示。这样不但便于评审、阅读，而且对PCBLayout也有很大的指导性，不会出现电容放置不合理的现象。这一点很重要，希望能过引起重视，宁可原理图的纸张篇幅多几页，也要把原理图整的更规范、更专业。22主要芯片的防静电等级是多少？是否符合要求？解释说明：一个芯片的使用不但要了解芯片所能实现的功能，还要关注芯片的防静电等级是多少。对于防静电等级很低的芯片原理图上要体现出来，在原理图评审时再重点评审。23对达不到防静电等级的芯片是如何处理的？解释说明：防静电不但是EMC对策人员所考虑的问题，也是项目工程师和项目经理在开发阶段应重点考虑的课题。

33、对达不到防静电等级的芯片要有明确的处理对策，最好是更换芯片。24复位电路的抗干扰性能是否良好。复位电路的电解电容尽量用贴片的胆电容或者陶瓷电容。解释说明：复位电路的电解电容由于个子比较高，静电测试时电解电容像天线一样容易接收静电能量，如果芯片的防静电等级很低，那么极易引起芯片复位。再加上电解电容的等效阻抗和等效感抗都很大，不能及时把静电泄放到地。故复位电路的电解电容尽量用贴片的胆电容或者陶瓷电容。EMC设计方法之五25复位电路的电源是否有隔离滤波措施。解释说明：在对产品进行ESD测试时，如果静电屏蔽不能做得很好，静电能量串入到电路里面去，电源线上就会感应到静电，复位电路的电源如果没有做滤波隔离

34、措施，静电能量就会引起芯片复位。尤其是DVD MT1389极容易复位，便携式DVD由于外壳电镀，静电屏蔽做得很好，静电测试容易通过。而LCD_TV产品由于系统复杂（连线较多）、静电屏蔽不可能像便携式DVD做得那样好，所以LCD_TV产品抗静电等级很差。在这里解释说明了同样的电路在便携式DVD里抗静电很好，在LCD_TV产品里就很差的原因（因为有人质疑、不理解）。解释被复位的过程：如下图复位电路，在系统工作正常后，CE9正极电压与复位电路电压相等，当复位电源上有一串负向的ESD脉冲信号，CE9正极电压就会通过D1向负脉冲放电而引起芯片复位。当复位电源上有一串正的ESD脉冲信号，比较高的ESD电压

35、会通过电阻R2对电容EC9充电，充电时间T=RC，如果这一充电过程还不足以使芯片复位，那么当电源上高达几千伏的正ESD脉冲消失时，充电后的EC9会通过D1放电，这一放电过程一定会引起芯片复位。所以复位电路的电源做隔离和滤波是很有必要的，如下图虚线框内对策，必要时可把磁珠改为10UH的电感加强隔离。26复位电路的地要做好隔地措施。解释说明：电容对交流信号是直通的，ESD能量是很强的交流脉冲，如果复位电路的地线上有ESD脉冲，那么ESD能量会通过电容耦合到复位线上引起芯片复位。所以复位电路的地要做好隔地措施，如下图虚线框内串接一个磁珠到地，如果地线上的ESD干扰很大，磁珠可考虑更换为电感。

36、0;27复位电路到复位脚要串联一个磁珠或者电感。解释说明：同样的道理，如果ESD能量很大，电源和地线不能彻底隔离，这时需要在复位线路上串联一个电感或者磁珠，如下图虚线框。以上对复位电路的电源、地和复位信号的ESD对策可以解决即使芯片抗静电等级很低的ESD测试出现的复位问题。所以对抗静电等级比较高的芯片可以只考虑复位信号线上的对策。28按键信号线上是否有电感、电容。解释说明：在对产品按键进行ESD测试时，按键线上的静电能量传入到芯片I/O口，会引起系统复位、死机、按键功能错乱等不良现象。需要在按键线路上作隔离和滤波措施阻碍ESD能量进入到控制芯片内，如下图虚线框内串联10UH电感再并103104

37、电容到地。对于动态扫描方式的按键电路，ESD对策要求并小电容和串联磁珠，因为磁珠在低频段阻抗很低，不会破坏扫描波形。如下图虚线框内的对策。如果按键线路上的ESD能量很强，此对策还不能解决ESD，可把100p的电容改为压敏电阻，封装一样。29其他的I/O口如VGA、SCART口等都要有防EMI、防静电处理，音频信号脚都要有并100P左右的电容到地。解释说明：因为ESD测试时，对所有的I/O口都会进行测试，在电路上都要有ESD对策。对信号频率比较高的I/O口不能用串电感和并电容的方式来防护ESD，这时要用上专用的ESD器件。如下图虚线框内对策。30对封装很大的I/O口防ESD器件尽量用分立元件。解

38、释说明：因为防ESD器件原则上要求靠近I/O口，而大封装的I/O口空间距离比较远，如果用集成度高的防ESD器件会导致部分I/O因离防ESD器件太远而得不到静电保护。31DC/DC电路开关波形的改善。解释说明：在DC/DC IC的SW脚和BST脚串一个低于33欧的电阻可以降低开关波形的过冲，从而降低EMI。如下图R224。电阻大小根据信号波形（过冲情况）来调整。原理图的EMC设计要考虑的地方很多，范围很广，由于本人能力有限，只能暂时写这么一点，希望能够抛砖引玉，但愿对后续的产品设计有所帮助。有写得不对的地方希望能够批评指正，或者交流讨论。EMC整改及PCB设计之一 EMC整改定义

39、60;   是指产品在功能调试或EMC测试过程中出现问题后所采取的弥补手法。问题出现后      EMC整改问题出现前       EMC设计 EMC问题定位整改的前提是定位，没有定位过程的整改就像无头的苍蝇一样到处乱撞，只有找到了问题所在，才能采用相应的EMC措施，这样可以做到事半功倍定位有两种手段：一种是直觉判断，需要完全依靠工程师积累的EMC经验来判断，另一种是比较测试，依靠测试仪器和EMC经验的结合来对问题进行详细的定

40、位EMC常见整改方法干扰滤波技术切断干扰沿信号线或电源线传播的路径电磁屏蔽技术切断干扰沿信号线或电源线传播的路径地线干扰与接地技术通过改善信号的回流环路降低其所产生的干扰其它方式通过改变干扰源的强度或频率来降低干扰判断。EMC常见问题的类型RE(辐射)问题ESD（静电）问题CI（传导抗扰度）问题RE整机定位信号电缆定位EMC整改及PCB设计之二电源滤波器共模扼流圈差模电容共模电容共模滤波电容受到漏电流的限制 常用的滤波电路实例时钟信号的滤波电路注意适当的选取R（R可以是电阻，电感或磁珠）和C1，C2的值；GND尽量选取最靠近芯片的地 常用的滤波电路实例常用的信号线或排线的滤

41、波电路注意适当的选取R（R可以是单独的电阻，电感或磁珠，也可以是排阻，排感或排磁珠）和C1,C2,C3,的值； EMC整改及PCB设计之二接地技术显示屏的金属外壳应接地开关管或IC的散热片应接地通常来说，开关管和IC的散热片是噪声源，保持其正确良好的接地可以抑制干扰隔离变压器（光隔离器）应选择正确的接地悬空屏蔽线缆的金属外壳应选择大面积的接地各模块之间的地应保持良好的搭接屏蔽技术屏蔽的类型：结构屏蔽（屏蔽罩，金属壳）电缆的屏蔽（屏蔽线）缝隙的屏蔽（金属丝网衬垫，导电橡胶，导电泡棉）外壳的屏蔽（喷导电漆，贴铜箔铝箔） 屏蔽的注意事项：相同材质，厚度较厚的较好；相同厚度，双层编

42、织好于单层编织；铜箔好于铝箔；缝隙之间的衬垫必须保持良好的搭界；如果屏蔽层搭界时，务必将搭界处的绝缘漆打磨掉，再来屏蔽缝隙 ESD问题ESD容易出现问题的部位接口连接处ESD问题面板按钮ESD问题缝隙的ESD问题 ESD问题的解决方法ESD问题一般采用两种方式疏导：快速泄放掉静电电流；或是其通过的路径尽量避开相关的敏感器件或线路；围堵：通过相应的措施使静电放电电流尽量不产生，相关的敏感器件或线路感受不到静电干扰接口连接处ESD问题接口连接处一般都由金属外壳造成，常用的解决方法如下：1、保证连接器的金属外壳和设备的金属外壳良好接触，使静电电流直接从设备外壳泄放到大地上，可以采

43、用导电布、锯齿簧片等屏蔽材料来保证连接器的外壳和设备外壳良好搭接；2、避免复位信号电路（线）、片选信号线以及控制信号电路等敏感电路靠近接口连接器。 对接口连接处进行静电测试时，连接线极易产生静电电流，通常采用如下方式：1、采用TVS管进行静电抑制（TVS管为瞬态抑制二极管），并使用限流电阻进行限流，如右图所示；2，选用抗静电能力较强的接口芯片面板按钮ESD问题面板按键ESD解决方法：1指示灯，按键等在面板上的开孔应尽可能小；2指示灯，按键下面的PCB板远离开孔；3指示灯，按键与PCB用较好绝缘材料隔绝开来；4面板的金属边通过最短的路径接到电源的大地，尽可能地是电流通过地泻放到大地；5

44、在面板上增加一层透明绝缘高绝缘的材料来隔绝；6用TVS管或是电容对按键所在的线路进行处理；7改变面板下信号线的走线方式或在信号线上加上磁环缝隙的ESD问题缝隙的ESD问题的解决方法：对缝隙PCB板裸露的金属部分贴绝缘膜，使静电在这些部位无法放电；更改缝隙的结构，可以通过将缝隙设置成倒挂槽增加静电的放电距离，使其不放电；在缝隙处注入绝缘材料，是静电无法通过，不能对内部的PCB板进行放电；将缝隙用铜箔或铝箔贴住，并将其用尽可能短的出现连接到大地；CI问题抑制CI的原则对策对电源口和信号进行相应的滤波，但是需要注意滤波电路的接地设计对电源线和信号线绕磁环，但是需要注意磁环的选取和绕法基于EMC的PC

45、B设计元器件布局接口信号的滤波、防护及隔离等器件靠近接口（或接口连接器）放置，且遵从先防护、后滤波的原则；敏感器件及电路如复位电路等远离辐射源放置；晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件电路等敏感器件距面板、连接器的边缘1000mil，距板内屏蔽罩、屏蔽外壳500mil；功能模块电路分开放置；多种模块电路在同一PCB上放置时，数字电路与模拟电路、高速与低速电路分开布局；基于EMC的PCB设计布线原则PCB走线应尽量避免直角和锐角；3W规则：为减少线间串扰，应保证线中心间距不少于三倍线宽基于EMC的PCB设计布线原则环路最小规则（信号线与其回路构成的环路面积极可能小）短布线原则开环检查规则（一

46、般情况下不允许出现一端悬空的布线） 闭环检查规则（防止信号在不同层间形成闭环）布线原则20H规则（防止电源层产生边沿效应）总结EMC设计与整改都是需要通过实践来验证，对于产品来说，需要综合考虑各方面的因素，通常都需要综合应用到上述方法和措施。二 EMC 常用元件介绍2.1 共模电感由于EMC 所面临解决问题大多是共模干扰，因此共模电感也是我们常用的有力元件之一！这里就给大家简单介绍一下共模电感的原理以及使用情况。共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，要对于共模信号呈现出

47、大电感具有抑制作用，而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。原理是流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加，从而具有相当大的电感量，对共模电流起到抑制作用，而当两线圈流过差模电流时，磁环中的磁通相互抵消，几乎没有电感量，所以差模电流可以无衰减地通过。因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号，而对线路正常传输的差模信号无影响。共模电感在制作时应满足以下要求：（1）绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘，以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路；（2）当线圈流过瞬时大电流时，磁芯不要出现饱和；（3）线圈中的磁芯应与线圈绝缘，以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿；（4）线圈应尽可能绕制

48、单层，这样做可减小线圈的寄生电容，增强线圈对瞬时过电压的而授能力。通常情况下，同时注意选择所需滤波的频段，共模阻抗越大越好，因此我们在选择共模电感时需要看器件资料，主要根据阻抗频率曲线选择。另外选择时注意考虑差模阻抗对信号的影响，主要关注差模阻抗，特别注意高速端口。2.2 磁珠：在产品数字电路EMC 设计过程中，我们常常会使用到磁珠，那么磁珠滤波地原理以及如何使用呢？铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金，这种材料具有很高的导磁率，他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用，因为在低频时他们主要程电感特性，使得线上的损耗很小。在高频情况下，他们主要呈电抗

49、特性比并且随频率改变。实际应用中，铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上，4嵌入式SOC社区铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联，低频下电阻被电感短路，高频下电感阻抗变得相当高，以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置，高频能量在上面转化为热能，这是由他的电阻特性决定的。铁氧体磁珠与普通的电感相比具有更好的高频滤波特性。铁氧体在高频时呈现电阻性，相当于品质因数很低的电感器，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高高频滤波效能。 在低频段，阻抗由电感的感抗构成，低频时R 很小，磁芯的磁导率较高，因此电感量较大，L 起主要作用，电磁干扰被反射而受到抑制；并且这时磁芯的损耗

50、较小，整个器件是一个低损耗、高Q 特性的电感，这种电感容易造成谐振因此在低频段，有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。 在高频段，阻抗由电阻成分构成，随着频率升高，磁芯的磁导率降低，导致电感的电感量减小，感抗成分减小 但是，这时磁芯的损耗增加，电阻成分增加，导致总的阻抗增加，当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件，就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰，它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。使用片式磁珠还是片式电感主要还在于实

51、际应用场合。在谐振电路中需要使用片式电感。而需要消除不需要的EMI 噪声时，使用片式磁珠是最佳的选择。 片式磁珠和片式电感的应用场合： 片式电感： 射频（RF）和无线通讯，信息技术设备，雷达检波器，汽车电子，蜂窝电话，寻呼机，音频设备，PDAs（个人数字助理），无线遥控系统以及低压供电模块等。片式磁珠： 时钟发生电路，模拟电路和数字电路之间的滤波，I/O 输入/输出内部连接器（比如串口，并口，键盘，鼠标，长途电信，本地局域网），射频（RF）电路和易受干扰的逻辑设备之间，供电电路中滤除高频传导干扰，计算机，打印机，录像机（VCRS），电视系统和手提电话中的EMI 噪声抑止。磁珠的单位是欧姆，因为

52、磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆。磁珠的DATASHEET 上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图，一般以100MHz 为标准，比如是在100MHz 频率的时候磁珠的阻抗相当于1000 欧姆。针对我们所要滤波的频段需要选取磁珠阻抗越大越好，通常情况下选取600 欧姆阻抗以上的。另外选择磁珠时需要注意磁珠的通流量，一般需要降额80处理，用在电源电路时要考虑直流阻抗对压降影响。52.3 滤波电容器尽管从滤除高频噪声的角度看，电容的谐振是不希望的，但是电容的谐振并不是总是有害的。当要滤除的噪声频率确定时，可以通过调整电容的容量，使谐振点刚好落在骚扰频率上。在实际工程中，

53、要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz，甚至超过1GHz。对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声，是因为两个原因，一个原因是电容引线电感造成电容谐振，对高频信号呈现较大的阻抗，削弱了对高频信号的旁路作用；另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合，降低了滤波效果。穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声，是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题，而且穿心电容可以直接安装在金属面板上，利用金属面板起到高频隔离的作用。但是在使用穿心电容时，要注意的问题是安装问题。穿心电容最大的弱点是怕高温和温度冲击，这在将穿心电容往金属面板上焊接。

54、时造成很大困难。许多电容在焊接过程中发生损坏。特别是当需要将大量的穿心电容安装在面板上时，只要有一个损坏，就很难修复，因为在将损坏的电容拆下时，会造成邻近其它电容的损坏。随着电子设备复杂程度的提高，设备内部强弱电混合安装、数字逻辑电路混合安装的情况越来越多，电路模块之间的相互骚扰成为严重的问题。解决这种电路模块相互骚扰的方法之一是用金属隔离舱将不同性质的电路隔离开。但是所有穿过隔离舱的导线要通过穿心电容，否则会造成隔离失效。当不同电路模块之间有大量的联线时，在隔离舱上安装大量的穿心电容是十分困难的事情。为了解决这个问题，国外许多厂商开发了“滤波阵列板”，这是用特殊工艺事先将穿心电容焊接在一块金

55、属板构成的器件，使用滤波阵列板能够轻而易举地解决大量导线穿过金属面板的问题。但是这种滤波阵列板的价格往往较高，每针的价格约30 元。6电磁兼容糸列教程之一EMC试验内容EMI试验 传导发射试验（CE） 辐射发射试验（RE） 谐波电流发射试验（HARMONIC） 电压波动及闪烁（FLICKER） 骚扰功率试验(Interference Power)EMS试验 静电放电抗扰性试验（ESD） 传导抗扰性试验（CS） 电快速瞬变脉冲群抗扰性试验（EFT） 浪涌抗扰性试验（SURGE） 辐射抗扰性试验（RS） 工频磁场抗扰性试验(PFMF) 电压暂降、中断和缓变抗扰性试验（DIPS） 传导发射试验（Conducted Emission）2、