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EMC器件速览

职场 2024-09-02 11:50 湖南

一前言

今天的主题是，在EMC设计和整改过程中，有哪些我们常用的器件，并对它们的特性做简单的介绍。器件明细如下：

二器件介绍

1.BDL

BDL，即双线平衡滤波器，是同时针对两根信号线进行滤波，既能够抑制共模噪声，又能抑制差模噪声；其特殊的内部结构，将寄生电感ESL最小化，从而最大限度提高谐振频率点，实现宽频带滤波效果。内部结构如下图所示：

【典型应用】：

（1）直流有刷电机

（2）数字功放

2.展频IC

展频技术，主要用于对固定时钟频率进行频率抖动，使频谱上的窄带时钟能量分散到具有一定带宽的频谱范围，从而降低时钟单支辐射强度，能极大提高EMI辐射测试通过率。一般可以通过软件展频（若芯片内部集成了展频模块），或者通过借助展频IC，对时钟进行展频。展频应用效果如下图所示：

【常用型号及Demo板如下】：

【应用】：用于主时钟或单线时钟展频

3.电感

不管是什么形态的电感，其基本组成都离不开线圈和磁芯，电感具有通直流，阻交流的作用，在实际应用中，主要作为储能和滤波器件。常见电感形态如下：

（1）T-Core电感

T-Core电感是一体成型电感的新趋势，工艺进一步升级，用具有更高磁导率的磁粉，先压制成T-Core磁芯，使其具有较高磁导率，实现同等感量下，封装小型化；更大的中柱，提高磁芯导磁能力；扁平铜线，具有更低的直流电阻；扁平铜线线脚做端子电极，无点焊工艺，杜绝虚焊，最大程度降低接触电阻。内部结构如下：

【应用】：对封装小型化、电流以及电感损耗有更高要求的场景

（2）POC电感

POC是一种同轴线供电传输技术，即利用同轴线同时传输高速信号和电源。为了将电源和信号分开，利用了电感的通直流阻交流的特性，阻碍信号流向电源模块，保证信号的完整性。

这里所选用的电感，即是我们所说的POC电感，电路结构如下：

【POC电感的特点】：

考虑到高速信号传输带宽较大，POC电感的滤波带宽也需要足够大，为此需要精确把控POC电感的绕线工艺，减小寄生电容，让POC电感的谐振频率更高。

在满足滤波带宽的同时，还需要考虑有足够大的阻抗，以上要求单靠单颗电感一般是无法满足的，故POC电感一般是多颗电感组合方案。中频POC电感频率阻抗特性如下图所示：

【参数要求】：电流，滤波带宽

4.磁珠

磁珠是一种高频滤波器件，等效于电阻与电感的组合，其中电阻能够起到吸收能量的效果，电感能够抑制高频。常见磁珠频率阻抗特性如下：

5.共模滤波器

共模滤波器是专门用于抑制共模噪声的滤波器件，当共模噪声流过时，共模滤波器呈现大阻抗特性，当差模信号流过时，由于磁通抵消特性，不会产生抑制效果，所以共模滤波器体现出通差模，阻共模特性。

【主要应用】：

电源端口滤波，差分对信号（LVDS信号，CAN，以太网）滤波。

【选型】：

封装，电流，共模阻抗，插入损耗（针对信号线）。

6.CAN-FD和以太网共模

CAN-FD是车载通信网络的一种，为了保证其通信信号质量，该网络使用的共模滤波器需要满足测试标准IEC 62228-3，测试项目如下：

【推荐型号】：TLCMI3225-2-101TF，TLCMI3225-2-510TF

车载以太网通信网络，其传输速率更高，对信号链路要求也更严，所以对该网络使用的共模滤波器，需要满足测试标准IEC62228-5，测试项目如下：

【推荐型号】：

100BASE-T1：TECMI3225-2-201TF

1000BASE-T1：TECMI3225-2-800TF

7.TVS&ESD

（1）TVS

TVS，一般指大功率瞬态电压抑制器，用于电子产品的过压防护器件，常见于车载产品的ISO 7637-2：5A/5B波形抗扰度测试中作为防护器件；或者是在雷击浪涌测试中作为防护器件。

【工作原理】：

当受到瞬态高电压冲击时，器件快速由高阻抗转换为低阻抗，实现电压钳位，使后端电路免受过压冲击。

【主要参数】：最大反向工作电压，钳位电压，功率。

（2）ESD

ESD，即electrostatic discharge静电放电测试，ESD抑制器即静电抑制器，一般用于信号端口静电防护，工作原理与TVS相似。

【主要参数】：最大反向工作电压，钳位电压，结电容。

8.PPTC

正温度系数热敏电阻，作为电路的过载防护器件，当电路出现异常电流时，器件发热，并由低阻态转换为高阻态，抑制异常电流流过，起到电路过流防护的作用。

【主要参数】：

维持电流Ihold（对应温度下）：大于电路实际工作电流；

动作电流Itrip：要小于电路实际能承受异常电流值。

9.SMT导电硅橡胶

内部填充为硅胶，外层为金属镀层薄膜，表面光滑的导电衬垫，可通过SMT回流焊接在PCB板上，具有优异弹性和导电性，用于EMI或者接地的导电终端。

10.其他

（1）磁环

【作用】：

一般通过将线束穿过磁环，起到跟电感相似的滤波效果。

【选型】：

已知电感量L∝uN2 ，u指磁导率，N为线圈匝数，不同材质的磁环磁导率不同，当要抑制频段为低频时，选择磁导率大的磁环，且进行多圈绕制，提高电感量以达到滤波效果。

（2）吸波材料

【作用】：

当电磁波入射到吸波涂层上时，一部分会在材料表面发生反射，另一部分会进入涂层内部，被涂层材料吸收或衰减，通过磁滞损耗、铁磁共振和涡流损耗等作用大量吸收电磁波的能量，并将其转化为热能来达到吸波的。

三总结

以上便是常用的EMC器件，本文仅对提及的器件作简单的介绍，鉴于小编能力有限，不对以及不足之处恳请指出，也欢迎各位留言探讨，共同学习进步。

声明：

本文转载自韬略科技EMC公众号，如涉及作品内容、版权和其它问题，请联系工作人员微（13237418207），我们将在第一时间和您对接删除处理!

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