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機(jī)箱EMC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（作者未知） 2010/8/16
【摘 要】EMC設(shè)計(jì)是電子設(shè)備設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。本文依據(jù)EMC的基本原理，綜合考慮了屏蔽材料、屏蔽方式、縫隙和孔的處理等諸多因素，結(jié)合機(jī)械加工的手段和工藝，對機(jī)箱EMC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析和探討。
【關(guān)鍵詞】機(jī)箱；電磁屏蔽；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.引言
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代各種電子、電氣、信息設(shè)備的數(shù)量和種類越來越多，性能越來越先進(jìn)，其使用場合和數(shù)量密度也越來越高。這就使得電子設(shè)備工作時(shí)常受到各種電磁干擾，包括自身干擾和來自其它設(shè)備的干擾，同時(shí)也對其它設(shè)備產(chǎn)生干擾[1]。在這種情況下，要保證設(shè)備在各種復(fù)雜的電磁環(huán)境中正常工作，則在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段就必須認(rèn)真考慮電磁兼容性設(shè)計(jì)。如果忽視了這一問題,到新產(chǎn)品使用時(shí)，干擾問題就會暴露出來。因此及早地解決電磁干擾問題是電子設(shè)備機(jī)箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的重要環(huán)節(jié)。
2.理論基礎(chǔ)
電子設(shè)備結(jié)構(gòu)中常見的電磁干擾方式主要有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種，因此電磁兼容（EMC）設(shè)計(jì)的主要方法有屏蔽、濾波、接地等。
2.1屏蔽
電磁屏蔽是利用金屬板、網(wǎng)、蓋、罩、盒等屏蔽體阻止或減小電磁能量傳播所采取的一種結(jié)構(gòu)措施。常用的方法有靜電屏蔽，磁屏蔽和電磁屏蔽。電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在著手電磁兼容性設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)產(chǎn)品所提出的抗干擾要求進(jìn)行有針對性的電磁屏蔽設(shè)計(jì)。屏蔽通常有靜電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽三種。
2.2濾波
電路中的干擾信號常常通過電源線、信號線、控制線等進(jìn)入電路造成干擾，所以對公用電源線及通過干擾環(huán)境的導(dǎo)線一般均要設(shè)置濾波電路。
2.3接地
接地問題在電磁兼容性設(shè)計(jì)中也是一個(gè)極其重要的問題，正確的接地方法可以減少或避免電路間的互相干擾。根據(jù)不同的電路可用不同的接地方法。通常組合單元電路接地有串聯(lián)一點(diǎn)接地、并聯(lián)一點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地三種方式。整機(jī)接地方式也是保障產(chǎn)品電磁兼容性的主要措施之一。由于其功能不同，故電路差別甚大，接地狀況也不大相同。一般常用的方法是：將模擬電路、數(shù)字電路、機(jī)殼分開，各自獨(dú)立接地，避免相互間的干擾，最后三地合一接入大地，這種方式較好地抑制了電磁噪聲，減少了數(shù)字信號和模擬信號之間的干擾。
3.機(jī)箱EMC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一電子設(shè)備中的機(jī)箱，機(jī)箱有電源線、信號線、控制線等的穿入及穿出以及散熱用的通風(fēng)孔、調(diào)節(jié)用的調(diào)節(jié)孔、顯示窗等，同時(shí)機(jī)箱也是由多個(gè)零件組合而成，各部分的連接處難免有泄漏。如何抑制電磁能從上述因素中泄漏，就成了電磁兼容性的關(guān)鍵。在這里僅介紹幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中比較簡單可行的方法：
3.1縫隙的屏蔽
縫隙指的是連接后要拆卸的，如機(jī)箱上下蓋、前后面板和箱體的連接縫，這類連接通常用螺釘來緊固。這類情形增加屏蔽效能的途徑有如下：
（1）增加縫隙深度，也就是增加箱體與蓋板的配合寬度。
（2）在結(jié)合處加入導(dǎo)電襯墊或者提高結(jié)合面的加工精度，即減少縫隙長度。一般比較經(jīng)濟(jì)的辦法是在接合面安裝導(dǎo)電襯墊。這樣既可以減少縫隙泄漏，又不要求接合面有很高的加工精度。
（3）接合面上涂上導(dǎo)電涂料：在用螺釘、鉚釘緊固的交疊接縫處，由于配合表面微觀上是凹凸不平的，接合面上只能是部分點(diǎn)接觸；而導(dǎo)電涂料是一種呈流體狀的液體，極易流入縫隙，填補(bǔ)結(jié)合面上的不平部位，可顯著地改善接合處金屬之間的電接觸使用時(shí)應(yīng)先把接合面上的不導(dǎo)電物質(zhì)清除干凈。對于那些易遭腐蝕的接縫也可用這種涂料來減小腐蝕。如果接縫的配合表面過于粗糙，孔隙很大，應(yīng)先用導(dǎo)電填隙料把孔隙填平。導(dǎo)電填隙料具有如同油灰的粘稠性，可像刮底漆那樣嵌攆。
（4）縮短螺釘間距：接合面不加導(dǎo)電襯墊時(shí)，應(yīng)在結(jié)構(gòu)可能的條件下盡量增加連接螺釘數(shù)量，減小螺釘間距，使縫隙長度相應(yīng)減小。
3.2通風(fēng)孔的屏蔽[3]
為了滿足機(jī)箱內(nèi)部通風(fēng)散熱的要求，有時(shí)必須在箱體上開設(shè)通風(fēng)孔。因此，也必須對通風(fēng)孔進(jìn)行電磁屏蔽，這類情形增加屏蔽效能的途徑有如下：
（1）窗口上覆蓋金屬絲網(wǎng)：金屬絲網(wǎng)覆蓋在通風(fēng)孔上的結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是采用焊接方式安裝，這種方法使金屬網(wǎng)與屏蔽體之間有良好的電接觸，但工藝復(fù)雜，金屬網(wǎng)性能變壞以后又難以更換，且焊接時(shí)易破壞周圍的保護(hù)層，所以很少采用這種方法。另一種是采用環(huán)形壓圈通過緊固螺釘把金屬網(wǎng)安裝在屏蔽體的通風(fēng)孔上。安裝之前，應(yīng)把配合面上的絕緣層、氧化層、油垢等不導(dǎo)電物質(zhì)除去，并應(yīng)安裝足夠數(shù)量的螺釘以獲得連續(xù)的接觸。這種安裝方式，只要在結(jié)構(gòu)和工藝上仔細(xì)考慮，即可使金屬網(wǎng)與屏蔽體之間獲得良好的電接觸，所以應(yīng)用比較廣泛。
（2）用穿孔金屬板作通風(fēng)孔：用許多小孔代替大口徑的通風(fēng)孔是提高屏蔽效能的有效方法，它（未完，下一頁）
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