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DFM程序中的电子可靠性


关于将随机电脉冲发送到PCB的说法不尽相同。某些电子设备即使在受到最小干扰的情况下也会停止工作,这需要进行磁化率测试。 

在理想的实验室条件下,正确设计的PCB即可正常工作。但是,大多数PCB打算部署在遭受外部电噪声的环境中。当电气噪声引入电路时,某些PCB可能会停止运行或产生错误结果。

传导敏感性测试是一种测试程序,它确定当将一定数量的电噪声注入电路时,设备或电路的性能如何。顾名思义,传导敏感性测试仅评估直接耦合到导体中的噪声。

通过在电路的几个点上引入中低频噪声来执行测试。通常,噪声会施加到电源线和信号线上。如果电路在指定的频率范围后继续工作,则表明已通过传导敏感性测试。 

涉及到耦合到导体中的RF噪声的传导敏感性测试基于IEC-61000-4-6标准。该标准定义了被测设备(EUT)的频率范围和测试级别。具体来说,测试频率范围为150 kHz80 Mhz 

在需要评估传导共模干扰的情况下,IEC 61000-4-16是参考标准。该测试涉及模拟范围为15 Hz150 kHz的共模噪声进入电源,信号和通信线路。 

传导排放源

完成敏感性测试后,您可以预期部署PCB时的潜在问题。另外,您需要预算测试费用。对于所有这些麻烦,您将想知道哪些可能导致设计麻烦的传导发射源。

开关电源是最臭名昭著的传导性发射源之一。高频开关将噪声引入电压线。这是开关电源提供的效率不可避免的折衷方案。不同型号的电源可能具有不同的噪声水平。您的PCB可能在一个上工作正常,并在连接到另一个上时表现出特殊行为。

偶发性传导发射的另一个来源是电动机。电流的突然变化,特别是在PWM控制的电机上,会导致EMI引入电缆。通常,电动机的传导发射会与电缆的长度混合在一起,从而导致更大的环路。 

通常,如果您的PCB上有快速切换信号,无论是来自微控制器还是通信信号,都有可能在电路上产生传导发射。有时,会将噪声引入接地层,这会导致接地反弹并导致逻辑IC错误地工作。 

进行磁化率测试的优化

通过传导敏感性测试是一件好事,但更重要的是要确保一个健壮的设计能够在健壮的环境中完美运行。这意味着防止传导发射影响电路。

首先,您可以通过在电压线上添加一个LC滤波器来保护PCB的电源输入。代替普通的铁芯电感器,使用铁氧体磁珠可以阻止高频噪声通过。并联放置一个去耦电容器有助于将传导噪声传导到地面。 

LC滤波器有助于减少传导EMI产生的噪声

音频放大器和微控制器等敏感组件的布局也必须格外小心。在电源引脚附近放置旁路电容器有助于稳定电源。敏感信号的返回路径必须保持尽可能短,并极大程度地减小环路面积。

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