结构设计中电磁兼容研究分析葛学森

结构设计中电磁兼容研究分析葛学森

葛学森

陕西长岭电子科技有限责任公司陕西宝鸡721006

摘要：随着科技发展，电子设备已经成为一种必不可少的基础设施。电子设备的电磁兼容性能与其结构电磁屏蔽措施紧密相关，不采取恰当的电磁屏蔽措施，会导致设备之间的电磁干扰日益严重，电子设备的性能下降，甚至会导致无法正常工作。本文从结构电磁兼容设计的角度出发，以实现良好的电磁兼容为目标，探讨良好有效的电子设备结构设计屏蔽措施。

关键词：电子设备；电磁兼容；结构设计

引言

电力系统的稳定运行离不开电子设备的支持，在电子设备运行过程中，存在多个可能会对电子设备的正常运行产生干扰的因素，尤其是在当前的市场发展环境下，人们对电子设备的运行质量提出了更高的要求，也就意味着必须实现高质量的电子设备结构的兼容。基于此，电子设备结构的设计人员必须加强对电子设备结构设计中电磁兼容设计的研究与实践，并不断总结经验，提高电子设备结构的整体设计水平。

1电子设备兼容的基本内涵

电子设备在运行过程中，需要保证电磁兼容，当实现良好的电磁兼容时，说明该电子设备整体处于稳定的运行状态中。电磁兼容指的是电子设备运行过程中，各个运行线路不会出现应用电子设备正常运行的电磁。电磁兼容时，电力系统中的电子设备、电子线路等也能够独立运行而不彼此干扰，能够保证电力系统中各个环节功能的正常发挥。且各个电子设备还能够互相支持，形成稳定高效的电力系统。当电子设备不兼容时，说明电子设备在运行过程中出现了电磁干扰，从而不能正常运行。因此，电磁兼容情况的好坏一定程度上等同于电子设备是否能够正常发挥效益。在众多行业和领域都存在电子设备，对于较为复杂的电力系统而言，其面对的电磁环境更为复杂，因而会产生较大的电磁干扰，对于这种电力系统而言，更要重视电子设备结构设计过程中的电磁兼容，确保采用恰当的处理手段，降低电磁对电力系统的干扰，实现各个电子设备构成部分的平衡与稳定。

2对电磁兼容进行设计的必要性

现阶段人们生活和生产中，电子设备的正常运行是与电磁兼容密切相关的。由于当前社会中各个行业都会频繁使用各种电子设备，所以一旦电子设备中出现了问题，就会造成整个行业的经济受到严重损失，甚至会影响行业的稳定发展。所以电子产业在设计电子设备时要充分考虑电磁兼容的相关因素，对于那些电磁不兼容的电子设备进行及时的改进。因此，电磁兼容设计的主要目的就是要研究如何有效控制并消除电磁干扰，让电子设备在与其他设备共同工作时不会受到影响。作为理想的电磁兼容的设计，应该是要使电子设备在正常运行时不受到那些不好的影响。对于电磁兼容的设计应该通过合理的接地和搭接以及屏蔽等方式，将外部对电子设备的干扰进行减弱并消除。

3电子设备结构中电磁兼容的设计措施

3.1PCB设计对策

设计人员要确保设计出合理的PCB尺寸，在此基础上，不断完善PCB的自身性能，包括抗噪和抗串扰等。PCB的设计还要关注PCB板的布局，在连接高频元器件时，要尽量将连线缩短。其次，还要对电路各功能单位的位置进行合理的布置，确保布局合理，以实现信号向着同一个方向流通。在设计元器件参数时，要按照参数标准对PCB元器件进行有序排列。元器件的设计还涉及到布局设计，此时应该尽量实现电路元器件的集成设计，使其连接合理，促进电磁兼容。

3.2滤波技术

滤波技术不仅可以有效防止电子设备传导干扰，还可以在很大程度上提高电子设备的抗传导干扰能力。电磁干扰滤波器能够直接减小传导干扰电平，合理利用阻抗失配原理，促使电磁干扰信号被衰减。滤波器的安装直接影响着其性能，因此在使用的时候，应注意：其一，滤波器金属壳与机箱壳处于良好面进行接触，而且地线连接良好；其二，滤波器输出线和输入线之间应该保持一定的距离，不能并行，防止滤波器的效能受到影响；其三，滤波器的连接线最好选择双绞线，其能够及时消除一些高频的干扰信号；其四，滤波器在安装时，位置最好选择在电源的入口位置，以此缩短输入线的机箱内部长度，大大减少辐射干扰。

3.3良好接地

接地可以在很大程度阻碍甚至是消除电子设备的电磁干扰源，电子系统的接地质量对设备的电磁屏蔽性能有着直接性影响。不论设备是否和地面之间保持着正常的连接状态，但凡有回路和基准点位等供给设备电源和信号电流，就都可以称之为接地。如果屏蔽体在经过输电线路和基准地得以有效连接，为了确保连接的稳定性和良好的屏蔽能力，应该保证输电线路的横截面和接触面都维持比较大，这时，长度应该比较短，从而避免对线路的感抗。因为金属编织线相对于单芯接地线等其他输电导线的屏蔽更具独特性和优势，所以，可以选择其作为接地线。为了保证接地安全与质量，还应该充分考虑接地线的耐腐蚀能力，使用铜螺柱和螺母，确保接地导线连接足够牢固。然而，在实际操作过程中，为了保障电子设备可以与地面之间实现有效连接，还应充分考虑以下因素：应确保电力设备由于静电感应等所形成的电荷可以及时得到释放，避免感应电荷产生太高的电压，从而导致设备在内部产生放点，进而影响设备的正常运行，甚至是威胁到设备的稳定与安全。对此，需要采取科学合理的措施，确保操作人员和相关的设施设备足够安全、可靠，防止由于雷击等各种自然和非自然因素受到严重损害。

3.4屏蔽设计对策

屏蔽设备多种元器件的组合，在设计时，要尽量实现元器件合理的电接触，衡量电接触是否合理的关键在于接触电阻的大小，要尽量降低接触电阻。在屏蔽设备设计过程中，要关注屏蔽材料的选择，选择的材料应具有较高的电阻和导电率。导电率较高的材料能够有效的增强材料的抗电磁干扰的能力。设备机箱中会有缝隙，也要注意对其进行屏蔽设置。常用的处理设备机箱缝隙的措施是在机箱缝隙结合面处粘贴带背胶的铍青铜簧片。

3.5电源保护设计

电力系统的稳定运行离不开电源的支持，电源能否正常启动关乎到电力系统整体的运行质量。因此，设计人员要做好电源保护设计，电源保护设计的内容包括过压力保护、缓启动保护、欠压报警以及过流保护等。有的电源的电路板为印制，对于这种电源，有效的保护措施为采用适当软度的保险丝实现过流保护，这样做的目的在于当电路电流较大时，电源也能够正常启动，并保证过流安全。在电源保护设计过程中，还要做好电容保护设计，对电容进行保护的目的在于避免保险丝熔断对其他元器件正常工作的影响，保护电容的常用方式为输入电压，这种方式经实践证明是一种高效、直接的电容保护方式，输入电压的部位是元器件，要密切关注保险丝的状况，及时的更换出现问题的保险丝。在保护电源的过程中，还要做好对元器件的保护设计，要在元器件中加入电管、压敏的电阻等，这样做的目的在于实现对配电线路和地电位之间的过压保护，在安装电压和压敏电阻之后，能够实现配电路和地电位之间的等电位连接，从而实现过压保护。

结语

随着电子设备的不断进步，而电子设备中的电磁兼容也成为电子行业的核心工作。由于电磁兼容作为电子设备正常运行的基础条件，所以在对电子设备进行设计时要充分考虑电磁的兼容性，要尽量提高电磁的兼容，从而提高电子设备的质量和效率。

参考文献：

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[2]邓少文.电子设备结构设计中的电磁兼容研究[J].无线互联科技，2017，（16）：102-103.

[3]汤恒，易艳春.舰用电子设备结构电磁兼容性设计要点[J].电子世界，2017（8）：18.