如何防護電子設計抵御EMI/RFI干擾
發(fā)布日期:2025-02-14
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電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）是指可能影響產品性能和可靠性的電磁噪聲。RFI作為EMI的一個子集，特指來自電源線或通信線等的輻射。
設計工程師必須利用一切策略性手段減少EMI和RFI，尤其是因為有些干擾源是自然產生的，無法從環(huán)境中徹底消除。
工程專業(yè)人員應首先選擇能夠減輕這些不良影響的設計方案。例如，由于PCB走線承載來自驅動器和接收器的電流，因此走線布局可以減少不良干擾。
一個廣泛接受的技巧是，使走線之間的距離至少為單個走線寬度的幾倍。同樣，設計人員應將與信號相關的走線與其他走線分開，包括與音頻或視頻傳輸相關的走線。
以設計為中心的工具可以幫助各方測試不同的可能性，以找到最有可能在現(xiàn)實世界中發(fā)揮作用的方案。通過創(chuàng)建生產環(huán)境的數(shù)字孿生，設計師可以簡化從設計到制造的過渡。這種與格式無關的平臺還可以實現(xiàn)實時協(xié)作，縮短客戶批準設計所需的時間。
選擇合適的內部濾波器和屏蔽
除了遵循與設計相關的最佳實踐外，制造電子產品的專業(yè)人員在降低EMI和RFI的同時，還必須找到機會抑制和轉移這些干擾，而不會給設備增加太多重量。這對于制造用于航空航天和汽車應用的電子產品尤其重要。
總體流程是在進行所有適當?shù)脑O計改進后，確定故障點。然后，工程師應在輸入和輸出端應用濾波電路。接下來，他們可以應用屏蔽。這些產品圍繞著有風險的組件，形成一道保護屏障。
屏蔽層通常由金屬或聚酯制成，工程師使用工業(yè)機器將其制成所需形狀。濾波器允許無害頻率通過，而屏蔽層可以阻擋和重新分配EMI，以減輕其潛在的危險影響。
需要特別注意的是，濾波器僅阻止通過電纜等物理連接移動的EMI。EMI通過空氣進行傳輸，不需要入口點。此外，設計人員可以通過仔細研究電子設備的功能并采取相應措施來獲得最佳效果。一種可能性是在散熱器上安裝濾波器，以控制原本會通過促進熱管理的孔進入的EMI。
考慮電噴霧技術
一種新興的EMI保護方法是將電噴霧材料沉積到表面或組件上。除了成本效益之外，該解決方案還提供可定制的結果，因為工程師可以根據(jù)其應用需要添加任意數(shù)量的材料。
盡管許多此類努力尚處于早期階段，但設計工程師應密切關注其進展，并考慮如何將其融入未來的產品中。一個例子來自一位機械工程博士生，他正在探索如何通過用電將氣溶膠或液體噴灑到電子產品上來為電子產品添加保護層。這種方法對于那些生產越來越小的產品的制造商來說尤其有價值，因為傳統(tǒng)的屏蔽技術不太適合這些產品。
該學生認為，電噴霧屏蔽技術可以為保護微型設備提供機會。她的技術在表面沉積一層銀層，最大限度地減少了保護設備所需的空間和成本。
這種策略和類似的努力對于想要保護精密電子產品而不增加重量的工程師來說也是理想的選擇。許多消費者認為輕巧、微型的設備比更重、更大的設備更具創(chuàng)新性。Electrospray既能滿足這些設備的需求，又能滿足現(xiàn)代制造要求。
采取針對項目的方法
除了遵循這些技巧外，電子設計師還必須在整個工作過程中始終與客戶保持聯(lián)系。這種聯(lián)系使工程專業(yè)人員能夠了解具體需求并找到取得成功結果的最有效方法。
在某個案例中行之有效的方法可能在其他類似案例中不太適用。但是，客戶反饋可確保每個人都能達成共識。
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