EMC 可以從不同的設(shè)計(jì)層次來實(shí)現(xiàn)，例如從芯片級(jí)集成設(shè)計(jì)、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(jì)和干擾源的類型，已經(jīng)針對(duì)各種 EMI 問題開發(fā)了不同的設(shè)計(jì)技術(shù)。
汽車電子系統(tǒng)的進(jìn)步導(dǎo)致對(duì) EMC 和 EMI 屏蔽設(shè)計(jì)的要求越來越嚴(yán)格。機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)接口具有挑戰(zhàn)性，特別是對(duì)于新產(chǎn)品開發(fā)而言，必須做出關(guān)鍵的早期設(shè)計(jì)決策，或者假設(shè)可以通過良好的電子設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn) EMC 以消除對(duì) EMI 屏蔽的需求，或者預(yù)計(jì)包含EMI屏蔽。此外，應(yīng)優(yōu)化EMI屏蔽設(shè)計(jì)，以盡可能低的成本滿足EMC要求。這也增加了選擇正確的 EMI 屏蔽材料和開發(fā)用于 EMI 屏蔽應(yīng)用的新材料的需求 。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，在汽車中安裝大量電氣和電子系統(tǒng)的需求急劇增加。僅舉幾例，這些系統(tǒng)包括控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (CAN)、安全系統(tǒng)、通信、移動(dòng)媒體、信息娛樂系統(tǒng)，包括無線耳機(jī)、直流電機(jī)和控制器。由于汽車設(shè)計(jì)涉及的尺寸和重量限制，這些系統(tǒng)的物理尺寸大大減小。這些系統(tǒng)可能很小，但這并不一定意味著它們的電磁輻射也很小。
電磁干擾 (EMI) 被譽(yù)為電源設(shè)計(jì)中最困難的方面之一。我認(rèn)為這種聲譽(yù)在很大程度上來自這樣一個(gè)事實(shí)，即大多數(shù)與 EMI 相關(guān)的挑戰(zhàn)并不是通過查看原理圖就能解決的問題。這可能令人沮喪，因?yàn)樵韴D是工程師了解電路功能的中心位置。當(dāng)然，您知道設(shè)計(jì)中有一些不在原理圖中的相關(guān)功能——比如代碼。
制造清潔度具有令人難以置信的好處，這對(duì)于制作優(yōu)質(zhì)電子產(chǎn)品至關(guān)重要。今天，很少有行業(yè)像電子制造那樣對(duì)日常生活至關(guān)重要。每個(gè)人都依賴于筆記本電腦、手機(jī)、智能手表、汽車和無數(shù)其他設(shè)備的供應(yīng)鏈。
電磁干擾 (EMI) 是所有電氣和電子電路中的一個(gè)問題。這個(gè)由六部分組成的系列將討論用于減輕 EMI 噪聲排放的可用組件解決方案;如何使您的電路不易受 EMI 影響;以及針對(duì)汽車、醫(yī)療、植入式和空間應(yīng)用的特定 EMI 考慮因素。在第一篇文章中，我將介紹 EMI 以及用于降低 EMI 噪聲排放的可用組件解決方案。
BJT是所有電子元件之王，它改變了電子技術(shù)的進(jìn)程。晶體管_也可以是一個(gè)功率元件，并允許重要的電流值通過。功率 BJT 雖然采用與信號(hào)晶體管不同的技術(shù)制造，但具有非常相似的工作特性。主要區(qū)別在于較高的耐受電壓和電流值以及較低的電流增益。為此，需要以相當(dāng)高的基極電流驅(qū)動(dòng)功率晶體管。
在上一集中觀察到的雙極晶體管的缺點(diǎn)是開關(guān)時(shí)間太長，尤其是在高功率時(shí)。這樣，它們不能保證良好的飽和度，因此開關(guān)損耗是不可接受的。由于采用了“場(chǎng)效應(yīng)”技術(shù)，使用稱為 Power-mos 或場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的開關(guān)器件，這個(gè)問題已大大減少。在任何情況下，表示此類組件的最常用名稱是 MOSFET。
基于硅 (Si) 的電力電子產(chǎn)品長期以來一直主導(dǎo)著電力電子行業(yè)。由于其重要的優(yōu)勢(shì)，碳化硅(SiC)近年來在市場(chǎng)上獲得了很大的空間。隨著新材料的應(yīng)用，電子開關(guān)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)電氣特性得到了顯著改善。
如前幾篇文章所述，大電流流經(jīng)電纜和高截面連接。需要能夠承受高電流強(qiáng)度而不會(huì)損壞自身或在極高溫度下運(yùn)行的特殊電子元件，以便切換、控制或轉(zhuǎn)移該電流。電力電子元件是靜態(tài)半導(dǎo)體器件，可以控制微弱的控制信號(hào)以產(chǎn)生高輸出功率。
通常，設(shè)計(jì)人員只關(guān)注電源組件和最大化使用能量的最佳技術(shù)。但是他們忘記了研究最好的 PCB 解決方案及其相關(guān)的最佳電子元件布置。最近，項(xiàng)目已經(jīng)基于采用能夠承受大工作功率的高度集成的組件。高電流和電壓的管理需要非常復(fù)雜的技術(shù)挑戰(zhàn)。印刷電路板是熱量必須通過的第一個(gè)障礙，它們需要以最佳方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在深入電力電子領(lǐng)域之前，我們將在電力電子課程的第三部分討論一個(gè)關(guān)鍵主題。電纜、電線、PCB和板用于識(shí)別能量傳輸系統(tǒng)，這些系統(tǒng)始終需要正確計(jì)算和確定尺寸。 設(shè)計(jì)人員必須從支撐和布線系統(tǒng)開始創(chuàng)建自己的電路。使用強(qiáng)大的電源組件構(gòu)建的解決方案，但連接結(jié)構(gòu)和電線的結(jié)構(gòu)很差，很快就會(huì)失效。
電力電子的概念已經(jīng)發(fā)展，如今它與與電力轉(zhuǎn)換、其控制和相對(duì)效率相關(guān)的技術(shù)相關(guān)聯(lián)。該部門還與適合能源轉(zhuǎn)換的所有電氣和電子系統(tǒng)密切相關(guān)。在電力電子中進(jìn)行的電路研究主要集中在效率上。能源是一種非常寶貴的資源，必須以盡可能最便宜的方式使用。正是由于這個(gè)原因，必須盡量減少電子設(shè)備中的散熱和功率損耗。
電磁干擾 (EMI) 是我們生活的一部分，無論是否是工程師。電子解決方案的普及是一件好事，因?yàn)殡娮釉O(shè)備為我們的生活帶來了舒適、安全和健康。然而，所有這些好東西繼續(xù)使我們的傳輸空間變得混亂。對(duì)這種干擾的最佳防御是通過專門設(shè)計(jì)用于阻止干擾的解決方案將這個(gè)問題扼殺在萌芽狀態(tài)。本博客展示了如何量化和快速解決傳感器電路中的 EMI 問題。
電磁干擾 (EMI) 及其對(duì)組件、電路和系統(tǒng)的影響是許多設(shè)計(jì)的一個(gè)嚴(yán)重問題。它可能導(dǎo)致暫時(shí)性故障、不穩(wěn)定的性能、間歇性問題、系統(tǒng)故障、組件退化和硬故障。EMI 是許多應(yīng)用中普遍存在的問題，尤其是工業(yè)和汽車設(shè)計(jì)，并且有各種行業(yè)和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)來確保最終產(chǎn)品必須滿足的 EMI 抗性。
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