鋁合金外殼怎麼做emc(電磁屏蔽)

永錮殼體ygkt 發佈 2024-03-05T23:20:52.754596+00:00

EMC即,電磁兼容性,是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行並不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。

什麼是EMC?

EMC(Electro Magnetic Compatibility)即,電磁兼容性,是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行並不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。


因此,EMC包括兩個方面的要求:

(1)是指設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁干擾不能超過一定的限值;

(2)是指設備對所在環境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。


針對以上兩個方面,工程上的解決方法同樣是針對每個方面的特性進行的:

(1)改良電子設備中的電路設計,採用濾波器件、不同特性元器件分開布局(局部增加屏蔽罩、粘貼金屬箔、也有採用金屬編織網等方法);

(2)在整個電子設備外殼就具有高電磁波發射能力的電路和器件周圍,添加電磁波屏蔽罩、粘貼金屬箔、噴塗導電塗料、鍍一層導電金屬層、增加電磁波吸收材料。


EMC需要具備的三要素




目前主流的電磁屏蔽材料表



屏蔽體

根據屏蔽目的的不同,屏蔽體可分為靜電屏蔽體、磁屏蔽體和電磁屏蔽體三種。

靜電屏蔽體

由逆磁材料(如銅、鋁)製成,並和地連接。靜電屏蔽體的作用是使電場終止在屏蔽體的金屬表面上,並把電荷轉送入地。

磁屏蔽體

由磁導率很高的強磁材料(如鋼)製成,可把磁力線限制於屏蔽體內。

電磁屏蔽體

主要用來遏止高頻電磁場的影響,使干擾場在屏蔽體內形成渦流並在屏蔽體與被保護空間的分界面上產生反射,從而大大削弱干擾場在被保護空間的場強值,達到了屏蔽效果。有時為了增強屏蔽效果,還可採用多層屏蔽體,其外層一般採用電導率高的材料,以加大反射作用,而其內層則採用磁導率高的材料,以加大渦流效應。

EMC主要測試項目標準表



在設計鋁合金外殼的emc功能中,首先需要了解「波阻抗Zw」。波阻抗定義為電場E與磁場H的比值。源上的驅動電壓決定了干擾的特性。例如,環天線中流動的電流與較低的驅動電壓對應。結果是在天線附近產生較小的電場和較大的磁場,具有較低的波阻抗。另一方面,四分之一波長的距離上,所有源的波的阻抗趨近於自由空間的特徵阻抗。這時,稱為平面波,作為參考,1MHz的波長是300m。


按照到源的距離,電磁波可以進一步分為兩種,近場和遠場。兩種場的分界以波長入除以2nt的距離為分界點。N/2Tt附近的區域稱為過渡區。源與過渡區是近場,超過這點為遠場。近場波的特性主要由源特性決定,而遠場波的特性由傳播媒介決定。如果源是大電流、低電壓。則在的近場以磁場波為主。高電壓、小電流的源產生電場為主的波。


在設計屏蔽控制輻射時,這個概念十分有用。用能將磁通分流的高導磁率材料可以屏蔽200KHz以下的低阻抗波。反過來,用能將電磁波中電矢量短路的高導電性金屬能夠屏蔽電場波和平面波。入射波的波阻抗與屏蔽體的表面阻抗相差越大,屏蔽體反射的能量越多。因此,一塊高導電率的薄銅片對低阻抗波的作用很小。


屏蔽效能(SE)=吸收因子(A)+反射因子(R)+多次反射修正因子(B)。

由於吸收主要由屏蔽厚度產生的,吸收因子對所有類型的電磁波都一樣,與近場還是遠場無關。以下是計算平面後反射損耗的公式,等於電場波和磁場波有類似的公式。

R=168 101g(urf/or)dB


信號強度的衰減

dB

衰減的百分比

10

90

20

99

30

99.9

40

99.99

50

99.999

60

99.9999

70

99.99999


在設計磁屏蔽時,特別是14KHz以下時,除了吸收損耗外,其它因素都可以忽略。同樣,在設計電場或平面波屏蔽時,只考慮反射因子


當一束電磁波碰到屏蔽體時,在表面上感應出電流。屏蔽的一個作用是將這些電流在最小擾動的情況下送到大地,如果在電流的路徑上有開口,電流受到擾動要繞過開口。較長的電流路徑帶來附加阻抗,因此在開口上有電壓降。這個電壓在開口上感應出電場並產生輻射。當開口的長度達到N/4時,就變成效率很高的輻射體,能夠將整個屏蔽體接收到的能量通過開口發射出去。為了限制開口效應,一個一般的規則是,如果屏蔽體的屏蔽效能要達到60dB,開口長度在感興趣的最高頻率處不能超過0.01入。每隔一定間隔接觸的複合或用指形簧片連接的縫隙可以作為一系列開口來處理。


值得指出的是,材料本身的屏蔽特性並不是十分重要的,相比之下縫隙開口等屏蔽不連續性是更應該注意的因素。


用於屏蔽的金屬特性表

金屬

相對收導率

相對磁導率

1.05

1

1.00

1

0.61

1

0.29

1

0.17

1000

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