課程背景
一個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)前期如果沒(méi)有進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)，最后驗(yàn)證測(cè)試時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，如多個(gè)項(xiàng)目不通過(guò)且超標(biāo)嚴(yán)重；即使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)前期進(jìn)行了完美的EMC設(shè)計(jì)，在摸底測(cè)試中也或多或少也會(huì)存在一些問(wèn)題，如某個(gè)項(xiàng)目測(cè)試不通過(guò)或者余量不足。
當(dāng)產(chǎn)品測(cè)試時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，如何快速、準(zhǔn)確、高效地定位診斷原因并采取有效對(duì)策措施是眾多企業(yè)普遍關(guān)注的問(wèn)題之一。本課程使學(xué)員通過(guò)學(xué)習(xí)可以掌握最大概率出問(wèn)題的RE、CE和ESD三個(gè)測(cè)試項(xiàng)的定位方法、整改思路和對(duì)策措施，提高EMC設(shè)計(jì)水平。
另外近年來(lái)EMC仿真技術(shù)發(fā)展迅速、功能越來(lái)越強(qiáng)大、作用越來(lái)越明顯，隨著產(chǎn)品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域?qū)MC仿真分析的需求不斷增強(qiáng)，在此背景下本課程融入了EMC仿真技術(shù)的內(nèi)容，通過(guò)對(duì)PCB EMI、典型濾波電路及屏蔽設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的仿真分析，給出了相應(yīng)有理、有據(jù)的EMC設(shè)計(jì)規(guī)則。
課程特色
1) 抽取的概念重要、理論分析經(jīng)典：基于培訓(xùn)老師20多年大公司EMC工作經(jīng)驗(yàn)，選擇最重要要的、與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密的EMC概念進(jìn)行介紹，參考國(guó)外多部經(jīng)典、權(quán)威的EMC文獻(xiàn)資料進(jìn)行理論分析；
2) EMC定位分析與整改接地氣：?jiǎn)栴}原因分析抓住主要矛盾，分析透徹，舉一反三；診斷設(shè)備介紹全面，常規(guī)的和高端的都有；解決方案中有新型的EMC器件及應(yīng)用介紹；
3) EMC設(shè)計(jì)規(guī)則有仿真、測(cè)試數(shù)據(jù)支持：大多EMC設(shè)計(jì)規(guī)則，如PCB走線跨分割、換參考、電源/地平面去耦等都有詳細(xì)的仿真數(shù)據(jù)支持，有的還有測(cè)試數(shù)據(jù)支持，使學(xué)員印象深刻、銘記于心，達(dá)到學(xué)以致用、立竿見(jiàn)影的效果；
4) 經(jīng)典的EMC案例分享：通過(guò)比較新的、經(jīng)典的EMC案例分享，是學(xué)員達(dá)到實(shí)戰(zhàn)能力的提升
課程大綱
(一) 電磁兼容基本概念及理論
電磁兼容三要素
頻域和時(shí)域
周期信號(hào)的頻譜
隨機(jī)信號(hào)的頻譜
差模電流和共模電流
差模輻射和共模輻射
近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)
PCB中信號(hào)回流及傳播方式
dB單位的換算
頻率及波長(zhǎng)
展頻（SSC）
峰值、準(zhǔn)峰值和平均值
回路電感、部分電感及凈余電感
(二) 輻射發(fā)射整改與案例分析
輻射發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)
輻射發(fā)射測(cè)試失敗的主要原因分析
1） PCB設(shè)計(jì)缺陷
布局不當(dāng)
布線不當(dāng)：
a. 關(guān)鍵走線跨分割：對(duì)EMI的影響及整改措施
b. 關(guān)鍵信號(hào)換參考：對(duì)EMI的影響及整改措施
層疊不當(dāng)
2） 電纜屏蔽層搭接不良或一致性差或非屏蔽線接口濾波不當(dāng)
3） 結(jié)構(gòu)屏蔽設(shè)計(jì)缺陷：縫隙過(guò)大、開(kāi)口過(guò)大
輻射發(fā)射整改所需儀器設(shè)備及器件
頻譜儀、近場(chǎng)探頭、電流探頭、光纖探頭、屏蔽室/半電波暗室、磁環(huán)、簧片、帶導(dǎo)電布的連接器、電源口濾波器、信號(hào)線濾波器、銅箔、波導(dǎo)板及吸波材料等
定位小技巧：分辨靠近的諧波源、在多個(gè)時(shí)鐘源中定位主要的時(shí)鐘源、測(cè)試電纜諧振、測(cè)試結(jié)構(gòu)諧振、測(cè)試部件間或接口間電位差
輻射發(fā)射定位及整改的一般步驟
典型案例分享
(三) 傳導(dǎo)發(fā)射整改與案例分析
傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及限值；
開(kāi)關(guān)電源噪聲等效電路：
共模噪聲等效電路
差模噪聲等效電路
開(kāi)關(guān)電源不同頻段噪聲性質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)
開(kāi)關(guān)電源共模噪聲和差模噪聲分離方法
開(kāi)關(guān)電源CE定位整改必要的儀器設(shè)備
開(kāi)關(guān)電源CE整改措施
開(kāi)關(guān)電源輸入接口濾波抑制噪聲；
多電源模塊系統(tǒng)電源外殼與機(jī)框良好搭接；
定位內(nèi)部干擾源和耦合路徑，在源頭采取EMI抑制措施
典型案例分享
(四) ESD抗擾度整改及案例分析
ESD抗擾度標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試；
ESD失效模式分析；
ESD整改措施：
阻止靜電能量進(jìn)入電路：機(jī)殼屏蔽、非屏蔽機(jī)殼設(shè)置金屬底板、端口防護(hù)、絕緣隔離
加固敏感電路：復(fù)位線、中斷線等走內(nèi)層及濾波、
軟件容錯(cuò)能力提升等
典型案例分享
(五) 電路板接地及仿真分析
a) PCB中地的概念
信號(hào)地：電路地，數(shù)字地，模擬地
機(jī)殼地
安全地
b) 數(shù)字邏輯電流的流動(dòng)
微帶線中信號(hào)電流及回流路徑
帶狀線中信號(hào)電流及回流的路徑
c) 回流參考面電流分布
微帶線回流參考面電流分布
帶狀線回流參考面電流分布：對(duì)稱，非對(duì)稱
d) 回流參考面阻抗
微帶線回流平面凈余部分電感
微帶線回流平面電阻
微帶線回流平面感抗與電阻的比較
e) 回流參考面噪聲電壓
考慮走線過(guò)孔時(shí)微帶線回流參考平面電流分布
考慮走線過(guò)孔時(shí)微帶線回流參考平面凈電感的測(cè)試值
考慮走線過(guò)孔時(shí)微帶線回流參考平面噪聲電壓的測(cè)試值
回流參考平面噪聲電壓對(duì)EMI及SI的影響
f) PCB板中電路的地與機(jī)殼的連接
g) 散熱器接地仿真分析
散熱器天線等效模型
散熱器不同數(shù)量接地螺柱及不同布置對(duì)輻射影響的仿真分析
仿真分析總結(jié)
h) 混合信號(hào)電路的接地
混合信號(hào)電路的EMC問(wèn)題；
一般數(shù)字和模擬混合電路的接地
含大功率電機(jī)、繼電器等高噪聲驅(qū)動(dòng)器的數(shù)模混合電路的接地
典型案例分享
(六) 電源/地平面去耦及仿真分析
電源/地平面去耦的目的
電源/地平面間EMI噪聲的來(lái)源
全局去耦電容EMI去耦效果仿真分析
不同數(shù)量均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同封裝均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同容值均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
不同容值全局去耦電容交錯(cuò)分布EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容EMI/SI去耦效果仿真分析
不同容值局部去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容離干擾源不同距離時(shí)EMI去耦效果的仿真分析
局部去耦電容在不同電源/地平面距離時(shí)EMI去耦效果的仿真分析
電源/地平面及時(shí)鐘電路電源的去耦設(shè)計(jì)規(guī)則總結(jié)
典型案例分享
(七) PCB布局、層疊和布線EMI設(shè)計(jì)及仿真分析
PCB布局設(shè)計(jì)
PCB總體布局分區(qū)；
接口電路布局；
關(guān)鍵器件布局
PCB層疊設(shè)計(jì)
多層板選擇的原則及設(shè)計(jì)目標(biāo)；
基本的多層板構(gòu)建區(qū)塊及組合
PCB布線EMI設(shè)計(jì)
1） 關(guān)鍵信號(hào)走線跨分割對(duì)輻射影響仿真分析
跨分割處增加不同數(shù)量、不同封裝、不同容值縫補(bǔ)電容對(duì)輻射抑制效果
離跨分割處不同距離處增加縫補(bǔ)電容對(duì)輻射抑制效果
關(guān)鍵信號(hào)跨分割的EMI設(shè)計(jì)規(guī)則
2） 關(guān)鍵信號(hào)換參考對(duì)輻射影響仿真分析
a.在兩個(gè)相同性質(zhì)參考平面（同為GND或同為VCC）間換參考
更換參考平面處增加不同數(shù)量縫補(bǔ)過(guò)孔對(duì)輻射抑制效果
離更換參考平面處不同距離增加縫補(bǔ)過(guò)孔對(duì)輻射抑制效果
更換的參考平面不同層間距離時(shí)增加縫補(bǔ)過(guò)孔對(duì)輻射抑制效果
b.在兩個(gè)不同性質(zhì)參考平面間（一個(gè)為VCC、一個(gè)為GND）換參考
更換參考平面處增加不同數(shù)量、不同封裝、不同容值縫補(bǔ)電容對(duì)輻射影響
更換的參考平面不同層間距離時(shí)增加縫補(bǔ)電容對(duì)輻射抑制效果
c. 關(guān)鍵信號(hào)在與同一參考平面相鄰的兩個(gè)信號(hào)層間換參考
d.關(guān)鍵信號(hào)換參考的EMI設(shè)計(jì)規(guī)則
3） 關(guān)鍵信號(hào)PCB表層走線離板邊不同距離對(duì)EMI輻射仿真分析
關(guān)鍵信號(hào)PCB表層走線輻射與板邊距離關(guān)系
關(guān)鍵信號(hào)表層走線EMI設(shè)計(jì)規(guī)則
4） 20H原則仿真分析
20H的基本概念
分析VCC-GND兩平面結(jié)構(gòu)VCC內(nèi)縮20H對(duì)EMI輻射的影響；
GND-VCC-GND三平面結(jié)構(gòu)；
a. VCC內(nèi)縮20H對(duì)EMI輻射的影響；
b. VCC范圍內(nèi)增加不同密度的地過(guò)孔對(duì)EMI輻射的影響；
20H規(guī)則對(duì)EMI影響的仿真總結(jié)
5） 3W原則仿真分析
3W原則的概念及仿真模型；
平行微帶線的不同中心間距對(duì)串?dāng)_的影響；
平行微帶線不同線長(zhǎng)度、不同介質(zhì)厚度及不同介電常數(shù)時(shí)對(duì)串?dāng)_的影響 ；
3W原則對(duì)串?dāng)_影響的仿真總結(jié)
6） 差分信號(hào)的EMI輻射仿真分析
差號(hào)線直角拐彎45o斜角長(zhǎng)度對(duì)EMI的影響；
差號(hào)線以4個(gè)45o角繞過(guò)小障礙物對(duì)EMI影響；
差號(hào)線以4個(gè)45o斜角或圓弧過(guò)渡90o繞過(guò)大障礙物對(duì)EMI影響；
一個(gè)相鄰差分對(duì)對(duì)輻射的影響；
兩個(gè)個(gè)相鄰差分對(duì)對(duì)輻射的影響；
差分對(duì)內(nèi)層偏移對(duì)輻射的影響；
不平衡的過(guò)孔焊盤(pán)對(duì)EMI的影響
差分線參考平面上的反焊盤(pán)對(duì)EMI 的影響
差分線EMI輻射仿真分析總結(jié)
典型案例分享
(八) EMI濾波、防護(hù)電路設(shè)計(jì)及仿真分析
電源接口濾波及防護(hù)設(shè)計(jì)；
直流端口濾波電路各器件參數(shù)影響仿真分析；
-48VDC電源接口濾波防護(hù)設(shè)計(jì)
AC交流端口防護(hù)設(shè)計(jì)
信號(hào)接口濾波防護(hù)設(shè)計(jì)；
濾波設(shè)計(jì)的概念；
單端信號(hào)濾波設(shè)計(jì)（非金屬外殼、金屬外殼）；
差分信號(hào)端口濾波設(shè)計(jì)
單端和差分混合信號(hào)電路濾波設(shè)計(jì)
時(shí)鐘電路濾波設(shè)計(jì)；
時(shí)鐘輸出RC濾波；
晶振及驅(qū)動(dòng)器電源去耦設(shè)計(jì)；
晶振電源去耦仿真分析；
時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器電源去耦仿真分析
其它端口濾波防護(hù)設(shè)計(jì)
復(fù)位電路濾波設(shè)計(jì)；
面板指示燈電路濾波設(shè)計(jì)；
撥碼開(kāi)關(guān)濾波設(shè)計(jì)
典型案例分享
(九) 結(jié)構(gòu)、電纜和PCB屏蔽及仿真分析
結(jié)構(gòu)屏蔽效能評(píng)估；
解析公式評(píng)估；
仿真評(píng)估
a. 不同開(kāi)孔數(shù)量對(duì)屏效的影響
b. 不同Q值對(duì)屏效的影響
c. 不同機(jī)箱大小對(duì)屏效的影響;
d. 機(jī)箱開(kāi)槽屏效仿真
e. 不影響散熱條件下提高屏效的方法舉例
電纜的屏蔽
電纜屏蔽層的搭接要求；
電纜屏蔽層與機(jī)殼360o搭接的實(shí)現(xiàn)方式
PCB屏蔽
PCB邊緣屏蔽仿真分析；
a. 周邊不同間距地過(guò)孔時(shí)對(duì)屏蔽效能的影響;
b. 電源平面超出周邊地過(guò)孔時(shí)對(duì)屏蔽效能的影響
PCB局部屏蔽
典型案例分享 |
合作伙伴與授權(quán)機(jī)構(gòu)
總部李老師
