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面对连接器的电磁干扰问题 我们该如何解决

来源:本站   发布时间:2016/6/17 10:43:51   点击量:

360° EMC防护连接器


连接器的各项性能中,抗电磁干扰能力尤其重要。
当今,电子系统的时钟频率为几百兆赫,所用脉冲的前后沿在亚纳秒范围,高质量视频电路也用以亚纳秒级的象素速率。这些较高的处理速度表示了工程上受到不断的挑战。那么如何预防和解决连接器磁干扰的问题值得我们关注。随着电路上振荡速率(上升/下降时间)变得更快以及电压/电流幅度变得更大,如今电磁兼容性问题的解决就变得更加艰难了。

在电路的两个波节之前,快速变化的脉冲电流,表示了所谓差模噪声源,电路周围的电磁场可以耦合到其它元件上和侵入连接部分。经感性或容性耦合的噪声是共模干扰。射频干扰电流是彼此相同的,系统可以建模为:由噪声源、“受害电路”或“接受者”和回路(通常是底板)组成。用几个因素来描述干扰的大小:噪声源的强度、干扰电流环绕面积的大小、变化速率。噪声几乎总是共模型的。 共模噪声是由于不合理的设计产生的。有些典型的原因在于不同线对中个别导线的长度不同,或者是到电源平面或机壳的距离不同。另一个原因是元件的缺陷,比如磁感应线圈与变压器,电容器与有源器件。一旦在输入/输出(I/O)连接器和机壳或地平面之间接入电缆,有某些RF电压出现时,导致几毫安的RF电流就能足以超过允许的发射电平。此外,不恰当的去耦电路通常也变成干扰源。如果电路要求大的脉冲电流,以及局部去耦时不能保证小电容或十分高的内阻需要,则由电源回路产生的电压就下降。这相当于纹波,或者相当于终端间的电压快速变化。由于封装的杂散电容,干扰能耦合到其它电路中去,引起共模问题。

当共模电流污染I/O接口电路时,该问题必须在通过连接器之前解决。对于不同的应用,深圳市莫科连电子建议用不同的方法来解决这个问题。在视频电路中,那儿I/O信号是单端的,而且用同一回路,要解决它,应该使用小型LC滤波器过滤掉噪声。在低频串联接口网络中,有些杂散电容就足够将噪声分流到底板上。差分驱动的接口,如以太,通常是通过变压器耦合到I/O区域,是在变压器一侧或两侧的中心抽头提供耦合的。这些中心抽头经高压电容器与底板相连,将共模噪声分流到底板上,以使信号不发生失真。目前还没有没有一个通用办法来解决所有类型的I/O接口的问题。

设计师们的主要目标是将电路设计好,而常常忽略了一些视为简单的细节。一些基本法则能使噪声在到达连接器以前,降至最小,比如将去耦电容设置在紧挨负载处、使大电流器件(即驱动器和ASIC)远离I/O端口以及使用局部滤波等。
屏蔽连接器可以通过加指形簧片或垫片来实现。连接器的搭接,是在连接器和机壳之间填满空处。这要求有一个衬垫。一般来说金属衬垫较好,只要表面不被污染,只要手不触及或损坏衬垫,在压力足够的情况下,就能保持良好的、低阻抗的接触。另外一个方法是将连接器装接头片安装在机壳上。此时,最大接触面稍微小些,应严格控制接头片的尺寸和弹性。同时,安装屏蔽连接器时,在机壳上开口,开口的一侧要去掉油污,要仔细制作,若公差不合适,导致连接器在机壳内陷入太深,这样就会使搭接中断。每位工程师应该,在生产加工时要及时检查,切不能使未紧固的或弯曲的衬垫安装于关键区域的油污上。
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