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摘要:
电子设备结构设计电磁兼容设计中,常见问题体现在PCB设计、屏蔽设计、滤波设计、接地设计等方面,它们的出现,不仅降低工作效率,还可能导致安全事故发生。为应对这些问题,实际工作中应该有针对性采取处理措施,并重视电子设备的养护管理,提高设备综合性能。
关键词:
电子设备;结构设计;电磁兼容设计
1前言
电子设备结构设计构成比较复杂,它是由PCB、屏蔽系统、滤波、接地系统组合而成的综合设备。随着技术创新发展,综合性能更为强大,功能更加多元化,内部结构也更加复杂。但不能否定的是,如果忽视设计和管理工作,往往容易出现故障,不仅影响工作进度,还可能引发安全事故,降低电子设备的工作效率和综合效益。文章结合电子设备结构设计和运行作业的基本情况,探讨常见的不足,并有针对性的提出设计对策,希望能为实际工作提供指导与借鉴。
2电子设备电磁干扰源分析
电子设备运行过程中,往往受到内部和外部干扰,影响设备的正常运行,需要提高设计水平,促进设备作用的充分发挥。
2.1内部干扰
内部各元器件之间相互作用,进而产生干扰现象,对设备运行带来不利影响。常见形式如下:元器件发生漏电现象而引起干扰,无线电信号出现耦合,导线之间出现互感现象引起内部干扰。元器件工作时间过长导致发热,影响元器件运行的稳定性。公共地线上汇集电流,当电子设备在运营时,会出现电压降低现象,对设备产生不必要的干扰。
2.2外部干扰
外部电源及高电压出现绝缘漏电现象,对电子设备产生干扰。功率大的外部设备产生较强的磁场,出现耦合进而导致干扰现象发生。外部空间电磁波干扰电子设备正常运行,设备在温度不稳定的环境下工作,导致设备参数改变,也会干扰电子设备正常运行。
3电子设备结构设计电磁兼容设计的不足
电子设备结构设计中,有些设备存在质量缺陷,操作人员的综合技能不高,存在违规违章操作现象,可能导致电子设备出现相应的故障,制约设备综合性能的发挥,常见故障体现在PCB设计、屏蔽设计、滤波设计、接地设计等方面。
3.1PCB设计的不足
例如,PCB尺寸设计不合理,忽视对其综合性能的考虑,PCB板和元器件布局设计不到位,未能对各项参数全面考虑,难以提高设备的抗干扰能力,也制约电磁兼容性能提升。
3.2屏蔽设计的不足
组合体之间的电接触设计不合理,屏蔽材料选择不到位。设备机箱缝隙的屏蔽设备设计不到位,制约屏蔽设计水平提升,也难以提高电子设备的抗干扰性能。
3.3滤波设计的不足
设计过程中忽视对设备性能进行全面考虑,未能采取有效措施切断电磁干扰源,出现电磁干扰现象。
3.4接地设计的不足
接地点位置不合理,忽视考虑接地工作需要。电路组合接地方案不科学,抑制接电干扰措施不到位,降低接电设计水平,对设备运行也带来不利影响。
4电子设备结构设计电磁兼容设计的对策
为避免结构设计中可能出现的故障,提高施工作业效率,更好处理作业中遇到的问题,结合实际工作需要,笔者认为今后应该采取以下处理措施。
4.1PCB设计对策
首先,合理进行PCB尺寸设计。考虑抗噪音和抗串扰性能,提高尺寸合理性,避免出现尺寸过大或过小情况,使其更好发挥作用。其次,PCB板布局设计。尽量缩短高频元器件之间的连线,合理布置电路各功能单位的位置,确保信号流通性良好,尽量让信号流通方向保持一致。合理确定元器件参数,提高设备性能,并让元器件平行排列,增强抗干扰能力。最后,元器件布局设计。采用集成电路元器件,增强其抗干扰性能,提高电磁兼容性能。
4.2屏蔽设计对策
合理设计屏蔽组合体各部分之间的电接触,将接触电阻降到最小。屏蔽材料选用导磁率和导电率较高的材料,可在高导磁材料表面增加一层高导电率材料,促进材料的抗干扰能力增强。采取相应措施,提高设备机箱缝隙的屏蔽效果。将带背胶的铍青铜簧片粘贴于机箱缝隙结合面处,促进屏蔽效果提升。机箱制作时,应该合理采用焊接措施,确保焊缝平滑和连续,让接缝处和金属板的射频电阻尽可能相等,有效提升屏蔽效果。
4.3滤波设计对策
切断沿导线传播的干扰源,从而有效落实电磁兼容设计方法。采用两个电容器和一个电感器组成π型滤波器,作为滤波形式,并消除电路间的耦合,促进电磁兼容设计水平提升。将差模和共模滤波单元组合起来,抑制电流,降低高频段噪声衰减,提高兼容设计水平,促进设备综合性能提升。
4.4接地设计对策
合理选择接地点,提高电路组合接地方案科学性。采用多点就近接地方式,让接地点间的电位差尽量接近,避免相互之间产生干扰。要确保接地线和接地面的直流搭接阻抗小于2.5mW,确保电气连接的可靠性。注重接地面处理,提升抗氧化和抗腐蚀性能,促进接地设计水平提升。
4.5电子设备结构其他设计对策
重视接电保护工作,当电子设备出现损坏现象时,要检查各项设备,掌握设备的综合性能,确保满足要求。结构出现损失时,应该及时更换新的设备,保证设备运行的安全。还要提高电子设备设计和维修人员素质,完善设计措施和管理制度,加强电子设备的性能监测,及时排除故障,确保电子设备性能良好。
5结语
电子设备在日常运行中,由于受到自身质量状况、所在环境、工作人员操作技能等因素的影响,可能出现相应故障。如果未能及时处理,会影响作业顺利进行。实际工作中应该认真分析形成原因,有针对性的采取控制和完善措施,将故障及时排除,提高电磁兼容设计水平,促进电子设备有效运行。
参考文献:
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[4]孟晓玲,郭陈江.电子设备的电磁兼容设计[J].航空兵器,2005(4),27~29.
作者:陈灿雄 单位:同方电子科技有限公司