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医疗电子设备十大常见电磁兼容(EMC)问题
来源:天纵检测 | 作者:SKYLABS | 发布时间: 2015天前 | 2825 次浏览 | 分享到:

在处理设备的电磁兼容上出现的问题时,常常会将电感器或铁氧体磁芯置于线路的输入与输出之间,用以抑制设备内部和外部的射频干扰,这样一来就使朝向噪声源这一端的电感器带有相当大的高频电压。这种高频电压可通过电容性的耦合而作用到附近的金属性物质上,如接地层、电路板、散热器等。因此,在采用这种处理干扰的抑制方案时要十分小心,要避免与一些敏感器件或敏感电路产生耦合。

另外,在用铁氧体磁芯吸收线路上的干扰时,将铁芯体磁芯放在连接线路的外部要比把它布放在电路板的效果会明显一些,这种方式可避免干扰在磁芯后面的连接线路与敏感线路的耦合问题。 

       八、信号传输中的阻抗不连续问题

随着高速数字电路的广泛应用,印制电路板中的电磁兼容问题显得越来越重要,而许多PCB问题可归纳为信号传输过程中的阻抗不连续问题。

信号传输中的阻抗不连续问题始终围绕着信号的流通回路,理想中是信号沿着一条线路流出,然后迅速沿着接地回线流回。然而根据物理学中最小能量的消耗定律,电流通常是沿着最小能量路径返回,这时信号的返回通路常常会出现阻抗不连续的情况,一旦这种情况发生,就会引起信号的反射,造成传输信号的畸变。另外,在传输线路的不连续处,还会导致辐射发射问题。

       九、信号及其返回通路问题

对于设备的布线,人们往往认为,即使多用一根接地返回线路也会是一种浪费。由于多数信号线与接地回路之间距离过远,因此,一根接地回线要作为多跟信号线,甚至所有信号线的接地问线,这时,这根接地回线至少存在两个问题:1)由于这根接地回线与大部分信号线之间的距离都较远,信号线与接地回线之间构成的环天线较大,环天线对外的辐射发射及环天线对外界电荷干扰的接收问题都不容忽视;2)这根信号线共用接地回线的公共阻抗问题不容忽视,特别是在信号线上传输的信号速度较高,信号的边沿比较陡时,公共阻抗的相互干扰问题尤其严重。

实用中传输线路究竟需要多少根接地返回线路才算适当,这要由数据的传输速率及传输线路的长度来决定。对于信号一超过100MHz的高速传输,建议采用一根信号对一根接地的返回线路,而对于小于10MHz的低速传输,可以折中采用两根(或多根)信号对一根接地的返回线路。

       十、设备外壳的静电放电问题

静电放电是一个经常发生而且让人感到头痛的问题。以塑料外壳的医疗设备为例,为了降低塑壳设备的电磁发射和提高塑壳设备的抗射频干扰能力,设计人员会在塑料外壳上进行导电喷涂。为了使导电喷涂的效果明显,通常要求对塑壳结合部位的缝隙全部进行喷涂,以求达到结合而生几的传导连续性,但是这种做法又造成了新的静电放电接触点。也就是说,设计者在解决一个问题的同时却又引进了一个新的、非常棘手的问题。

为了解决上述问题,设计人员可以有三种选择:

1)重新设计线路及内部布局,尽量降低设备对导电喷涂的需要;

2)重新对设备外壳进行喷涂,尽量避免产生放电;

3)特别仔细地使用遮蔽物,使可能产生放电的缝隙得到保护。

       上面文章中所提到的这10种常见EMC问题,天纵君个人认为其对于医疗电子设备的设计是非常具有参考意义的。医疗设备EMC的关键其实并不在“围追堵截”的整改上,而是在于产品设计之初就应该考虑如何避免出现电磁干扰问题,设计人员如果能在工作中避免出现这些问题,也就会避免在EMC测试中引起更多不必要的整改困扰。