元器件与可靠性的应用
电磁骚扰与电磁干扰
电磁骚扰(Electromagnetic Disturbance):任何可能引起设备、装置或系统性能降低,或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象
电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI):电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降
电磁干扰的传播路径
传导耦合:通过导电介质把一个电网络上的信号(不期望地)耦合到另一个电网络,低频(<30MHz)条件下显著
辐射耦合:干扰源通过自由空间把其信号(不期望地)耦合到另一个电网络,高频(>30MHz)条件下显著
flicker harmonics overvoltage phasedelay backfiring spike burst peaks
差分差模干扰与共模干扰
差模干扰:出现在电路的一个输入端和另一个输入端之间的干扰
共模干扰:出现在电路的任一个输入端与公共参考电位之间的干扰
无干扰的直流电平存在共模干扰情形存在差模干扰情形同时存在共模与差模干扰情形
负载电流较小且变化不大,或源与负载阻抗较高的场合大负载电流时需要大容量的电容小电流输出时滤波效果好,实现体积小电容式滤波负载电流较大,或源与负载阻抗较低的场合结构笨重,易引起电磁干扰大电流负载下滤波作用明显,对电路的冲击电流小,带负载能力强电感式滤波滤波器类型优点缺点适用范围TT型型多级倒L型并联谐振型
倒L型单电感型单电容型L型π型。
磁兼容性(ElectroMagneric Compatibility,EMC)
产品既不对其它系统施放无用的电磁能(不产生干扰),同时也不受来自外部电磁环境的干扰(不受干扰影响)
抗扰度(Immunity):产品不受干扰影响的能力
耐受性(Susceptibility): 对噪声的感知能力
信号完整性(Signal Integrity,SI)
信号在信号线上的质量
当在需要的时候,具有所必需达到的电压电平数值,则信号具有良好的完整性
常见的信号完整性问题有反射、振荡、地弹、串扰等
A级干扰:设备仍然能在规定的环境中实现正常功能,但性能有所下降(电磁兼容性问题)
B级干扰:设备出现误动作或丧失局部功能,但设备总体上仍在正常运转,干扰消失后,设备可以自动恢复正常状态,不再出现误动作
或局部功能失常(电磁兼容性问题)
C级干扰:设备运行停止,需要外部干预(如操作者重新启动)才能重新开始运行(电磁兼容性问题)
D级干扰:故障现象同上,但已给设备引入不可恢复的潜在损伤,设备的寿命及抗环境应力能力已下降(可靠性问题)
E级:设备即时*丧失功能,必须进行维修(可靠性问题)