汽車 EMI 屏蔽：使用適當(dāng)?shù)?EMI 抑制方法控制汽車電子輻射和敏感性，第三部分

電磁兼容設(shè)計

· EMC 可以從不同的設(shè)計層次來實現(xiàn)，例如從芯片級集成設(shè)計、PCB、模塊或外殼、互連到軟件控制。根據(jù)特定系統(tǒng)、其電子設(shè)計和干擾源的類型，已經(jīng)針對各種 EMI 問題開發(fā)了不同的設(shè)計技術(shù)。

· 例如，電源瞬態(tài)的 EMC 設(shè)計技術(shù)需要在所有模塊輸入電源線上提供初級瞬態(tài)保護(hù)，以及電路級濾波等二級保護(hù)。負(fù)載突降瞬態(tài)通常是最大的問題。

· 設(shè)計抗噪軟件在控制對電源線瞬變的敏感性方面也非常有效。射頻抗擾度的設(shè)計技術(shù)是防止不需要的能量到達(dá)易受攻擊的電路。這需要對充當(dāng)天線的電源和 I/O 電纜進(jìn)行高頻濾波，以及仔細(xì)的電路布局和電路去耦。電纜和模塊屏蔽也很有效，但由于成本原因在車輛設(shè)計中并不流行。

· 靜電放電 (ESD) 的設(shè)計技術(shù)是通過瞬態(tài)抑制或 I/O 和電源線上的高頻濾波來限制損壞，并通過局部濾波和去耦、仔細(xì)的電路布局甚至屏蔽來限制干擾。許多用于 EMI 發(fā)射和抗擾度的設(shè)計技術(shù)同樣適用于瞬態(tài)電磁場引起的間接 ESD 效應(yīng)。

· 電力線領(lǐng)域的設(shè)計技術(shù)通常以儀器儀表為導(dǎo)向，包括最關(guān)鍵電路的局部屏蔽和濾波。EMI 發(fā)射和抗擾度所需的設(shè)計技術(shù)也將這種威脅降至最低。這通常不是一個嚴(yán)重的威脅。

· 輻射發(fā)射的設(shè)計技術(shù)是通過仔細(xì)的電路布局、濾波和接地從源頭抑制發(fā)射，或者通過屏蔽來限制發(fā)射。對于汽車設(shè)計，重點通常放在抑制和仔細(xì)的電路布局上，因為對于大多數(shù)大批量汽車產(chǎn)品而言，屏蔽成本高且難度大。然而，屏蔽在車輛應(yīng)用中的使用正在增加。

· 選擇合適的材料

· 許多因素會影響射頻墊片材料的正確選擇。下面列出了一些必須考慮的關(guān)鍵問題。該列表已經(jīng)制定了多年，其中包括選擇射頻墊片材料的基本考慮因素，以確保材料達(dá)到其廣告規(guī)格。該列表包括：

· · 工作頻率

· 材料兼容性

· 腐蝕性考慮

· EMC 合規(guī)性規(guī)范(SAE、FMC、GM 等)

· 操作環(huán)境

· 載荷和力

· 成本

· 衰減性能

· 存儲環(huán)境

· 油和燃料阻力

· 循環(huán)壽命

· 屏蔽、接地等

· 電氣要求

· 材料厚度/合金

· 空間和重量考慮

· 產(chǎn)品安全

· 可回收性

屏蔽

· 屏蔽是非侵入性的，不影響高速運行，適用于排放和敏感性。它可以是一個獨立的解決方案，但與其他抑制技術(shù)(如濾波、接地和適當(dāng)設(shè)計以最小化環(huán)路面積)結(jié)合使用時更具成本效益。還需要注意的是，屏蔽通?？梢栽谠O(shè)計完成后安裝。然而，作為設(shè)計過程的一部分，從一開始就將屏蔽設(shè)計到設(shè)備中會更具成本效益并且通常更有效。重要的是要記住，一旦設(shè)備超出原型階段，通常無法輕易添加其他抑制技術(shù)。

· 屏蔽的使用可以采取多種形式，從射頻墊圈到 BLS。RF 墊圈在墊圈-法蘭界面上提供良好的 EMI/EMP 密封。理想的墊片表面是導(dǎo)電的、剛性的、電兼容的并且凹入以完全容納墊片。

· 裝在金屬外殼中的設(shè)備通常是射頻襯墊材料的理想選擇。當(dāng)電氣和電子電路位于非導(dǎo)電外殼中時，或者當(dāng)難以或不可能使用 RF 墊片時，BLS 提供了 EMI 抑制的最佳選擇。正確設(shè)計和安裝的 BLS 實際上可以消除整個環(huán)路區(qū)域，因為有問題或受影響的電路將包含在屏蔽內(nèi)。

· Meta RF 墊片由各種材料制成。標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品以 BeryCopper 提供，但也可提供磷青銅和不銹鋼?？商峁┒ㄖ圃O(shè)計以滿足特定應(yīng)用。金屬必須是導(dǎo)電的并且具有良好的彈性。金屬射頻墊片通常具有最大的物理壓縮范圍和在寬頻率范圍內(nèi)保持穩(wěn)定的高屏蔽效率。CuBe 的導(dǎo)電性最好，具有最好的彈性。考慮到電偶腐蝕，它們可以很容易地電鍍。

· Fingerstock 和彈簧觸點產(chǎn)品非常適合需要頻繁使用的高循環(huán)應(yīng)用。有數(shù)百種標(biāo)準(zhǔn)形狀可供選擇，以及切割長度和修改標(biāo)準(zhǔn)。Fingerstock 和彈簧觸點在高溫下提供卓越的性能，這在汽車應(yīng)用中通常是一個問題。

· 為了應(yīng)對對鈹和其他合金(如 RCC(Cu-Ni-Sn)、Cu-Ti、磷青銅和不銹鋼)處理的日益關(guān)注的環(huán)境問題，在某些應(yīng)用中，它們比 BeCu 更受歡迎。然而，這些替代品的使用進(jìn)展緩慢，因為它們的性能較差，加上開發(fā)新工具和新設(shè)計以提高性能的費用。

· 金屬絲網(wǎng)墊片用途廣泛，是一種常見的屏蔽方式。金屬絲網(wǎng)墊片用途廣泛，有多種流行類型可供選擇，具體取決于屏蔽或環(huán)境要求。針織墊片可由多種金屬線制成，包括蒙乃爾合金、鍍錫銅包鋼或鋁。它們對于低循環(huán)應(yīng)用具有成本效益，并在寬頻率范圍內(nèi)提供高屏蔽效率。它們有多種尺寸和形狀可供選擇，針織結(jié)構(gòu)提供持久的彈性和多種安裝選項。它們還提供粘合彈性體墊圈，用于防潮和防塵密封，這在汽車應(yīng)用中通常是一個問題。流行的產(chǎn)品線包括全網(wǎng)，

· 導(dǎo)電布針織提供金屬化尼龍的緊密針跡，提供高效的 EMI 屏蔽，以及光滑、柔軟的表面。在所有其他屏蔽材料和配置中，CuBe Mesh 為一致的點對點接觸提供了極好的彈性，需要最低的壓縮力。

· Elastomer Core Mesh 是將出色的屏蔽性能與高度彈性相結(jié)合的最佳解決方案。

· 定向線是一種良好的導(dǎo)電彈性體，其中蒙乃爾或鋁的單獨導(dǎo)電線浸漬到固體或海綿硅膠中。定向線提供 EMI 保護(hù)，并在鑄造或機(jī)加工表面上提供防潮或防雨密封。