電磁兼容領(lǐng)域，隨著電子產(chǎn)品集成度、處理器速度、開關(guān)速率和接口速率的不斷提高，電子產(chǎn)品的ESD/EMI/EMC問題日益突出。特別是當手持式電子設(shè)備向輕薄小方向發(fā)展，產(chǎn)品功能不斷增加時，其輸入/輸出端口也會增加，導(dǎo)致靜電放電進入系統(tǒng)，干擾或損壞集成電路。電路保護是最容易出現(xiàn)問題的部分，也是最容易被忽視的問題。

在通信、消費、軍工、航空航天等領(lǐng)域，ESD往往是導(dǎo)致電路故障的罪魁禍首，過流過壓保護裝置的選擇。消除傳導(dǎo)輻射電磁干擾。EMC測試環(huán)境等問題已成為工程師設(shè)計中的難點。如何解決這些問題？

一.電路保護從元件選型開始：

• 電路保護部件通常包括過壓保護部件和過流保護部件。

• 工程師需要根據(jù)各部件的特點和不同的應(yīng)用類型進行選擇。

• 在電子產(chǎn)品中，印刷電路板的密度不斷提高，半導(dǎo)體元件和集成電路的工作電壓不斷降低，制造商使用表面安裝技術(shù)。

• 片式多層陶瓷技術(shù)。

• 陣列技術(shù)等新技術(shù)開發(fā)小尺寸產(chǎn)品，滿足小電壓、大電流電路保護的需要；可以預(yù)見，隨著未來電子電力技術(shù)的不斷發(fā)展，國內(nèi)外電路保護部件制造商將繼續(xù)大力開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)，為各應(yīng)用領(lǐng)域提供合適、安全的電路保護部件。

• 選擇合適的電路保護裝置是實現(xiàn)高效、可靠的電路保護設(shè)計的關(guān)鍵。

• 當涉及到電路保護裝置的選擇時，我們必須了解每個電路保護裝置的作用。

• 在選擇電路保護裝置時，我們應(yīng)該知道保護電路不應(yīng)干擾受保護電路的正常行為。

• 此外，還必須防止任何電壓瞬態(tài)導(dǎo)致整個系統(tǒng)的重復(fù)性或非重復(fù)性不穩(wěn)定性，并進行多次模擬測試，以實現(xiàn)電路保護方案的可靠性和實用性。

二、選擇電路保護裝置的技巧：

面對ESD過壓、浪涌、過熱等現(xiàn)象帶來的巨大危害，最新的電路保護裝置不僅要注意伏安特性、保護水平等因素，還要考慮許多其他問題，例如，電子設(shè)備越來越薄。為了滿足尺寸限制，在較小的占地面積內(nèi)提供電路保護，保護裝置制造商需要開發(fā)較小的部件，這就要求制造商不斷提高部件的能量密度。當電子設(shè)備的接口速率不斷提高時，為了保證信號的完整性，必須考慮保護裝置電容的大小。保護方案必須遵循接口的發(fā)展趨勢，確保接口的可靠性，并確保保護裝置的抗沖擊次數(shù)，抗震、防潮等因素。

三、過流.過壓保護裝置的特點：

• 雖然保護裝置種類繁多，但在功能上可分為過流保護和過壓保護。

• 最重要的過流保護裝置是保險絲，也稱為保險絲。

• 它通常串聯(lián)在電路中，要求電阻小（功耗小）。

• 當電路正常運行時，只相當于一根導(dǎo)線，可長期穩(wěn)定。

• 當電源或外部干擾引起電流波動時，也應(yīng)能夠承受一定范圍的過載。

• 只有當電路中出現(xiàn)較大的過載電流（故障或短路）時，保險絲才會移動。

• 在保險絲斷開電路的過程中，由于電路電壓的存在，保險絲斷開時會發(fā)生電弧，高質(zhì)量保險絲應(yīng)盡量避免電弧；斷開電路后，保險絲應(yīng)能夠承受兩端增加的電路電壓。

• 脈沖損傷會逐漸降低脈沖容量，選擇必要的安全余量；該安全余量是指保險絲的總保險絲（動作）時間，是預(yù)飛弧時間和飛弧時間的總和。

• 因此，在選擇時，應(yīng)注意其熔斷特性和額定電流的基本條件；此外，在安裝過程中，應(yīng)考慮熔斷器周圍的環(huán)境。

• 只有當熔斷器達到自身熔化熱能值時才會熔斷。

• 如果環(huán)境寒冷，其熔斷時間會發(fā)生變化，使用時必須注意。

四、EMC測試要點：

電磁兼容性(EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中的性能不降級。

EMC，一方面要求系統(tǒng)中沒有嚴重的干擾源，即設(shè)備在正常運行過程中對環(huán)境的電磁干擾不得超過一定的限值，另一方面要求設(shè)備或系統(tǒng)本身具有良好的電磁干擾，即電磁敏感性。

EMC包括EMI(電磁干擾)和EMS(電磁耐受性):

1.EMI電磁干擾是指機器本身在執(zhí)行應(yīng)有功能時產(chǎn)生的不利于其他系統(tǒng)的電磁噪聲。

2.EMS是指機器在執(zhí)行應(yīng)有功能時不受周圍電磁環(huán)境影響的能力。

五、如何消除電磁干擾？

電磁干擾是指電子設(shè)備本身在工作過程中產(chǎn)生的電磁波，從而干擾設(shè)備的其他部分或其他外部設(shè)備。

電磁干擾必須有三個因素，即電磁干擾源，耦合方式，敏感設(shè)備。

因此，在解決電磁干擾問題時，我們應(yīng)該從這三個因素開始，對癥下藥，消除其中一個因素，以解決電磁兼容問題。

常用的有效方法有：接地技術(shù)，屏蔽技術(shù)，濾波技術(shù)。

1.接地技術(shù)：

接地技術(shù)可分為工作接地、防雷接地和保護接地。工作接地是在低壓交流電網(wǎng)中直接接地三相電源中的中性點。

在通信局（站）中，通常有兩種防雷接地：一種是由建筑部門設(shè)計安裝的防雷針防雷接地裝置，另一種是防止通信設(shè)備或電源設(shè)備的過電壓損壞。

保護接地是將受電設(shè)備在正常情況下與帶電部件絕緣的金屬外殼與接地裝置進行良好的電氣連接。

2.屏蔽技術(shù)：

電路中的電磁屏蔽技術(shù)主要生存在共同的電磁環(huán)境中，采用電磁干擾抑制技術(shù)，防止實際工作中其他因素的干擾，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用不合理。屏蔽技術(shù)主要是利用完整的金屬屏蔽將帶點導(dǎo)體包圍，提高屏蔽感應(yīng)能力，確保外部電荷與帶電導(dǎo)體相同，如果外部電荷流入地面，外部無泄漏，金屬屏蔽導(dǎo)電性能越好，代表靜電屏蔽效果越好，屏蔽技術(shù)需要通過接地屏蔽。

3.濾波技術(shù)：

濾波器是射頻系統(tǒng)中不可缺少的關(guān)鍵部件之一，主要用于頻率選擇，使所需的頻率信號能夠反射所需的干擾頻率信號。濾波技術(shù)主要分為信號濾波和EMI濾波，當已知輸入和輸出阻抗時，信號濾波器確保通帶內(nèi)的插入損確保通帶內(nèi)插入損耗極低。EMI濾波器在預(yù)期的工作頻率帶寬范圍內(nèi)，端接阻抗的變化范圍將增加，加載電流影響的插入損耗由抑制外部干擾信號的能力決定。