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DFM程序中的電子可靠性
關于將隨機電脈沖發送到PCB的說法不盡相同。某些電子設備即使在受到最小干擾的情況下也會停止工作,這需要進行磁化率測試。
在理想的實驗室條件下,正確設計的PCB即可正常工作。但是,大多數PCB打算部署在遭受外部電噪聲的環境中。當電氣噪聲引入電路時,某些PCB可能會停止運行或產生錯誤結果。
傳導敏感性測試是一種測試程序,它確定當將一定數量的電噪聲注入電路時,設備或電路的性能如何。顧名思義,傳導敏感性測試僅評估直接耦合到導體中的噪聲。
通過在電路的幾個點上引入中低頻噪聲來執行測試。通常,噪聲會施加到電源線和信號線上。如果電路在指定的頻率范圍后繼續工作,則表明已通過傳導敏感性測試。
涉及到耦合到導體中的RF噪聲的傳導敏感性測試基于IEC-61000-4-6標準。該標準定義了被測設備(EUT)的頻率范圍和測試級別。具體來說,測試頻率范圍為150 kHz至80 Mhz。
在需要評估傳導共模干擾的情況下,IEC 61000-4-16是參考標準。該測試涉及模擬范圍為15 Hz至150 kHz的共模噪聲進入電源,信號和通信線路。
傳導排放源
完成敏感性測試后,您可以預期部署PCB時的潛在問題。另外,您需要預算測試費用。對于所有這些麻煩,您將想知道哪些可能導致設計麻煩的傳導發射源。
開關電源是最臭名昭著的傳導性發射源之一。高頻開關將噪聲引入電壓線。這是開關電源提供的效率不可避免的折衷方案。不同型號的電源可能具有不同的噪聲水平。您的PCB可能在一個上工作正常,并在連接到另一個上時表現出特殊行為。
偶發性傳導發射的另一個來源是電動機。電流的突然變化,特別是在PWM控制的電機上,會導致EMI引入電纜。通常,電動機的傳導發射會與電纜的長度混合在一起,從而導致更大的環路。
通常,如果您的PCB上有快速切換信號,無論是來自微控制器還是通信信號,都有可能在電路上產生傳導發射。有時,會將噪聲引入接地層,這會導致接地反彈并導致邏輯IC錯誤地工作。
進行磁化率測試的優化
通過傳導敏感性測試是一件好事,但更重要的是要確保一個健壯的設計能夠在健壯的環境中完美運行。這意味著防止傳導發射影響電路。
首先,您可以通過在電壓線上添加一個LC濾波器來保護PCB的電源輸入。代替普通的鐵芯電感器,使用鐵氧體磁珠可以阻止高頻噪聲通過。并聯放置一個去耦電容器有助于將傳導噪聲傳導到地面。
音頻放大器和微控制器等敏感組件的布局也必須格外小心。在電源引腳附近放置旁路電容器有助于穩定電源。敏感信號的返回路徑必須保持盡可能短,并極大程度地減小環路面積。