張銅 白宗旭 李佳

摘 要：電磁兼容性在電子設(shè)備中占有重要的地位，電磁干擾直接影響到設(shè)備能否可靠的工作。電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣可能對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生重要的影響，關(guān)系到產(chǎn)品的整體性能的好壞。通過對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)可以提高電子設(shè)備電磁兼容能力，使產(chǎn)品變得更為可靠。本文主要對(duì)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的電磁兼容性進(jìn)行詳細(xì)的研究分析，總結(jié)出一些科學(xué)合理的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，促進(jìn)電子設(shè)備的安全高效使用。

關(guān)鍵詞：電子設(shè)備結(jié)構(gòu);電磁兼容;優(yōu)化設(shè)計(jì)

0 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行業(yè)電子設(shè)備自主研制效果已變得越來越好，對(duì)電磁兼容的設(shè)計(jì)要求也越來越高。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師更加關(guān)注電子設(shè)備結(jié)構(gòu)本身的力學(xué)性能、散熱能力，對(duì)電磁兼容性能關(guān)注較少，行業(yè)內(nèi)業(yè)缺少通用的解決方案。隨著我國電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越多，電子技術(shù)促進(jìn)了電子設(shè)備的開發(fā)和設(shè)計(jì)，電子設(shè)備的工作頻段變得越來越寬，但是由于電子設(shè)備內(nèi)部的電磁環(huán)境復(fù)雜，這就需要對(duì)產(chǎn)品或裝備的電磁兼容性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文重點(diǎn)研究電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其電磁兼容的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，讓電子設(shè)備能夠更好的適應(yīng)不同條件下的電磁環(huán)境，從而使電子設(shè)備能夠更加高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。

1 電磁兼容的概念

（1）概念。電磁兼容簡(jiǎn)單來講就是說當(dāng)電子設(shè)備處于正常工作的時(shí)候，設(shè)備內(nèi)部或外部的復(fù)雜電路會(huì)對(duì)設(shè)備某些部分產(chǎn)生電磁干擾。而電磁兼容良好是指設(shè)備在內(nèi)外部存在電磁工作的環(huán)境下不會(huì)對(duì)本身設(shè)備產(chǎn)生影響，仍舊能夠正常工作。這就要充分考慮電磁兼容影響，保證電子設(shè)備的運(yùn)行工作效率。

（2）電磁兼容三要素。電磁干擾是由電磁干擾源、傳播途徑、敏感設(shè)備著三個(gè)方面組合產(chǎn)生。同理，要規(guī)避相關(guān)問題，也需要我們能具體分析這三個(gè)方面的原因，切斷或盡量阻隔其連接途徑或存在方式，盡可能的將要素的影響力降低或消除，從而實(shí)現(xiàn)較好的電磁兼容性，使設(shè)備較好的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 電磁兼容研究的意義

如今人們的生活之中，處處存在著電子設(shè)備，電子設(shè)備的正常運(yùn)行，是與電磁兼容分不開的。電子設(shè)備已經(jīng)成為我們生活一個(gè)不可替代的工具，所以如果電子設(shè)備出現(xiàn)了任何的差錯(cuò)，就會(huì)導(dǎo)致各行各業(yè)的損失，也會(huì)對(duì)電子行業(yè)產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響，阻礙行業(yè)的正常發(fā)展。因此，在研發(fā)電子產(chǎn)品時(shí)，要慎重、全面評(píng)估電磁兼容的產(chǎn)生可能性、規(guī)避方法和容差設(shè)計(jì)，利用預(yù)計(jì)分析或仿真評(píng)估手段來研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，從而有效規(guī)避電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性。我們期望達(dá)到的最理想狀態(tài)，應(yīng)該做到即使有足夠量的外在或內(nèi)在電子設(shè)備同時(shí)工作，我們關(guān)注的設(shè)備依然能較好的保持良好性能工作。而減輕電磁干擾的措施中，可以合理的接地和電磁屏蔽，將外界的干擾進(jìn)行引導(dǎo)和消除，將電磁干擾傳導(dǎo)到地面，避免電子設(shè)備相互之間的影響等。

3 電子設(shè)備結(jié)構(gòu)中電磁兼容的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在電子、電氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，常用的規(guī)避措施主要有：采用隔離濾波設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)良好的接地環(huán)境，做好電磁干擾屏敝設(shè)計(jì)，三維合理工藝設(shè)計(jì)布局等。

3.1 濾波設(shè)計(jì)

電磁濾波就是指通過壓縮信號(hào)回路進(jìn)而來控制和影響電磁兼容的方法，在使用電磁濾波的時(shí)候可以充分的抑制外界的干擾因子，也可以有效的控制干擾源譜分量對(duì)電子設(shè)備的影響。電磁濾波可以減輕電磁的干擾的原理是它可以濾掉干擾信號(hào)中一些特殊的波段頻率。所以，可以充分利用這一點(diǎn)，在電子設(shè)備設(shè)計(jì)中加入對(duì)于電磁濾波的使用。每一個(gè)電子設(shè)備在使用的過程中都會(huì)產(chǎn)生一些比較強(qiáng)的干擾信號(hào)，而這些干擾信號(hào)就會(huì)沿著電路和信號(hào)線等途徑對(duì)整個(gè)電路造成極大的影響。應(yīng)用電磁濾波的時(shí)候也要充分的考慮所有濾波器裝置是否連接成功，只有正確、完整的電磁濾波才能優(yōu)化電磁兼容，提升電路的整體運(yùn)行水平。

3.2 接地設(shè)計(jì)

接地技術(shù)也是電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的技術(shù)，將信號(hào)源和電源進(jìn)行的回路進(jìn)行結(jié)合。電磁兼容的核心就是運(yùn)用接地技術(shù)來減輕電磁干擾。在利用的時(shí)候要注意接地操作的標(biāo)準(zhǔn)，接地的方式和接地點(diǎn)都是會(huì)對(duì)電子設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生影響。要將電子設(shè)備的金屬外殼通過導(dǎo)體連接到地保障安全和效率。因?yàn)榻拥丶夹g(shù)可以阻礙外界電磁的干擾，所以將電子設(shè)備的機(jī)殼連接到地，向地面釋放電荷，防止電壓過大產(chǎn)生漏電，提高電磁兼容，對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)。

3.3 屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

電磁屏蔽就是對(duì)多個(gè)電子設(shè)備之間利用金屬導(dǎo)體進(jìn)行屏蔽，讓整個(gè)電磁場(chǎng)和電磁波都得到控制，使得每一個(gè)電子設(shè)備都相互獨(dú)立。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該選取導(dǎo)電性能優(yōu)越的金屬材料如鋁合金、銅、鋼等，在碳纖維中鋪設(shè)銅網(wǎng)，也能達(dá)到一定的電磁屏蔽效果。然而，具體的屏蔽效果與材料厚度、搭接、接地方法有關(guān)。機(jī)箱、機(jī)柜等結(jié)構(gòu)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)，需嚴(yán)格考慮接縫的處理，盡可能減少縫隙，嚴(yán)格控制結(jié)合面的加工精度、平整度等，必要時(shí)可采取增加導(dǎo)電橡膠條或?qū)щ娨r墊方式。對(duì)于模塊、組件級(jí)產(chǎn)品，也可以采用激光封焊或采取導(dǎo)電膠填充縫隙等方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)屏蔽。

4 結(jié)語

綜上所述，電子設(shè)備在不斷的進(jìn)行完善和發(fā)展，而電子設(shè)備相互之間的電磁兼容也變成了行業(yè)考慮的重點(diǎn)。電子設(shè)備正常運(yùn)行的前提就是電磁兼容，因此在電子設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮到這一點(diǎn)，提高設(shè)備之間的電磁兼容。目前電子行業(yè)在這方面的設(shè)計(jì)中還存在著許多的難點(diǎn)和局限性，需要更完善的設(shè)計(jì)和逐漸摸索，根據(jù)實(shí)際的需求來設(shè)計(jì)電路，選擇實(shí)現(xiàn)合理的實(shí)現(xiàn)電磁兼容的方法，提高電子設(shè)備運(yùn)行的效率。

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