Существует так много проблем, которые затрудняют EMI, что трудно выбрать только одну.

Несколько кандидатов, которые сразу приходят на ум: излучение печатной платы, экранирование корпуса, фильтрация входной мощности, перекрестные помехи и заземление. Есть еще много других.

Но, без сомнения, схемы, подключенные по кабелю, являются самой распространенной проблемой.
Спросите любого эксперта по электромагнитным помехам, самой большой причиной сбоев в тестировании на электромагнитные помехи является чрезмерный шум в электрических кабелях. Как шум, вызванный цепью, так и шум, вызванный электромагнитной средой.

ШУМ НА КАБЕЛЯХ

Кабели являются основным механизмом вывода радиочастотной энергии из устройства и основным способом ее поступления внутрь.

Так почему бы нам не услышать больше об EMI на кабелях?

Вероятно, потому, что это сложная тема, и большинство инженеров ее не очень хорошо понимают. Намного проще визуализировать трассировку цифровых часов на печатной плате, чем визуализировать остаточные гармоники импульсного источника питания на силовом кабеле. Инженеры-электрики склонны мыслить во временной области, но электромагнитные помехи почти полностью описываются в частотной области.
Проблемные помехи в кабелях могут быть вызваны незначительными уровнями шума. Кроме того, кабели могут взаимодействовать со схемой сложными способами, которые неочевидны даже опытным инженерам.

ЭКСПЕРТЫ EMI ЗНАЮТ

Эксперты в области EMI сотрудничают в создании отраслевых стандартов, определяющих требования EMI. Эти эксперты понимают, что схемы, подключенные по кабелю, играют центральную роль в борьбе с помехами. В каждой спецификации электромагнитных помех, в каждой отрасли, почти все тесты на электромагнитные помехи либо измеряют шум на кабелях, либо вызывают шум на кабелях.

Дело не в том, что в кабелях есть что-то изначально плохое. В конце концов, электрические кабели необходимы. Они получают питание от устройства и позволяют одному устройству взаимодействовать с другим. Проблема с кабелями заключается в том, что они довольно эффективно улавливают шум и транспортируют его туда, где он не нужен. Кабели обеспечивают удобный путь для проникновения шума в устройство и из него.

ЭТО НЕ ТАК ПРОСТО

Зная, что многие проблемы с электромагнитными помехами напрямую связаны с кабелями, вы можете подумать, что управление электромагнитными помехами сводится к простому экранированию кабелей.

К сожалению, экранирование решает только часть проблемы. Экранирование может уменьшить поля, связанные между кабелями и окружающей средой, что помогает контролировать излучаемые излучения и радиационную невосприимчивость. Но экранирование ничего не делает для контроля непреднамеренного, нежелательного тока и напряжения, проходящих по кабелям.

Испытания кондуктивных помех ограничивают уровень шума, который устройство может создавать на линиях питания и сигнала. И наоборот, CS или CI (кондуктивная восприимчивость или проведенные тесты на помехозащищенность) вводят шум в линии электропередачи и сигнальные кабели, чтобы убедиться, что устройство восприимчиво к помехам, создаваемым другим оборудованием на линиях. Экранирование практически ничего не делает для повышения производительности тестов CE и CS/CI.

Еще больше усложняет ситуацию то, что кабели, как правило, имеют электрическую длину (большую по сравнению с длиной волны передаваемых ими сигналов помех). Таким образом, кабели довольно эффективно улавливают и отдают шум. Кабели поддерживают стоячие волны, и возникающие в результате резонансы могут усиливать в противном случае терпимый шум до уровней, вызывающих расстройство или даже повреждение.

БУДЬТЕ АКТИВНЫ

Примите во внимание, что цепи, подключенные к электрическим кабелям, являются основной причиной сбоев в тестировании на электромагнитные помехи и восприимчивы к помехам, создаваемым шумом, подаваемым на проводники кабеля и соединяемым с ними. Затем примите план по разработке мер контроля в продукте.

Хорошая стратегия профилактики является ключом к успешной программе борьбы с электромагнитными помехами.

a. Принимайте меры на ранней стадии проектирования каждого проекта, чтобы понять конструктивные компромиссы, влияющие на EMI.
b. Просмотрите каждую схему, подключенную к кабелю, чтобы оценить ее выбросы и восприимчивость.
c. Программное обеспечение для анализа электромагнитных помех имеет важное значение. Взаимодействие между цепями, фильтрацией электромагнитных помех, прокладкой кабелей и окружающей средой является сложным.
d. Разработайте планы действий в чрезвычайных ситуациях таким образом, чтобы, если тестирование выявит проблему, у вас были варианты ее устранения без серьезной перестройки.
e. Проведите тестирование разработки. Гораздо проще внести изменения в процессе проектирования, чем исправить ошибку при тестировании во время окончательного сертификационного тестирования.