板機EMC防護設計與仿真分析

板機EMC防護設計與仿真分析(余老師)課程介紹：

課程特色景
    板級EMC設計在產品的EMC設計中占有非常重要的地位，是EMC設計的重點和難點。EMC工程師需要提升板級EMC的設計水平，硬件工程師由于與單板硬件聯(lián)系密切也需要掌握一定的板級EMC技術，參加培訓掌握板級EMC設計技能最有效方式之一。此課程融入了EMC仿真分析數(shù)據(jù)，讓學員可以用最直觀的方式了解EMC設計規(guī)則，設計思路。

課程背景

1) 抽取的概念重要、理論分析經典:基于培訓老師20多年大公司EMC工作經驗，選擇最重要要的、與實際應用聯(lián)系緊密的EMC概念進行介紹，參考國外多部經典、權威的EMC文獻資料進行理論分析；
2) EMC設計規(guī)則有仿真、測試數(shù)據(jù)支持：大多EMC設計規(guī)則，如PCB走線跨分割、換參考、電源/地平面去耦等都有詳細的仿真數(shù)據(jù)支持，有的還有測試數(shù)據(jù)支持，使學員印象深刻、銘記于心，達到學以致用、立竿見影的效果；
3) 了解領域內的先進技術：將最新的技術、器件知識介紹給學員，如EMI/屏效仿真技術，新型的展頻器件、BDL濾波器件等，使學員的EMC設計體現(xiàn)最先進的技術；
4) 經典的EMC案例分享：通過比較新的、經典的EMC案例分享，是學員達到實戰(zhàn)能力的提升

課程內容

(一) 電磁兼容基本概念及理論
 ◇ 電磁兼容概念
 ◇ 電磁兼容三要素
 ◇ 頻域和時域
 ◇ 周期/隨機信號的頻譜
 ◇ 共模電流和差模電流
 ◇ 共模輻射和差模輻射
 ◇ 近場和遠場
 ◇ PCB中信號回流方式
 ◇ dB單位的換算
 ◇ 頻率及波長
 ◇ 展頻（SSC- Spread Spectrum clocking ）
 ◇ 寬帶和窄帶
 ◇ 峰值、準峰值和平均值
 ◇ 回路電感、部分電感及部分凈余電感

(二) 板級EMC元器件
 ◇ EMI器件
┄電容；
┄差模電感；
┄共模電感；
┄鐵氧體器件；
┄吸波材料;
┄BDL濾波器件；
┄展頻器件
 ◇ 防護類器件
┄氣體放電管；
┄壓敏電阻；
┄混合保護器件GMOV；
┄半導體管；
┄TVS管
┄熱敏電阻
┄保險管、變壓器和光耦；
┄多級防護及協(xié)調驗證 
 
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(三) 板級EMC接地及仿真分析
 ◇ PCB中地的概念
---安全地
---機殼地
---信號地：電路地，數(shù)字地，模擬地
---直流電源回流地
---功率地
 ◇ 數(shù)字邏輯電流的流動
---微帶線中信號電流及回流路徑
---帶狀線中信號電流及回流的路徑
 ◇ 回流參考面電流分布
---微帶線回流參考面電流分布
---帶狀線回流參考面電流分布：對稱，非對稱
 ◇ 回流參考面阻抗
---微帶線回流平面凈余部分電感
---微帶線回流平面電阻
---微帶線回流平面感抗余電阻的比較
 ◇ 回流參考面噪聲電壓
---考慮走線過孔時微帶線回流參考平面電流分布
---考慮走線過孔時微帶線回流參考平面凈電感的測試值
---考慮走線過孔時微帶線回流參考平面噪聲電壓的測試值
---回流參考平面噪聲電壓對EMI及SI的影響
 ◇ PCB板中電路的地與機殼的連接
 ◇ 混合信號電路的接地
---混合信號電路的EMC問題；
---一般數(shù)字和模擬混合電路的接地
---含大功率電機、繼電器等高噪聲驅動器的數(shù)�；旌想娐返慕拥�
 ◇ 散熱器接地仿真分析
---散熱器天線等效模型
---散熱器不同數(shù)量接地螺柱及不同布置對輻射影響的仿真分析
---仿真分析總結
 ◇ 共模電感下鋪地對EMI影響仿真分析
 ◇ 產品系統(tǒng)接地設計

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(四) 電源/地平面去耦及仿真分析
 ◇ 電源/地平面去耦的目的
 ◇ 電源/地平面間EMI噪聲的來源
 ◇ 全局去耦電容EMI去耦效果仿真分析
┄不同數(shù)量均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
┄不同封裝均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
┄不同容值均勻全局去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
┄不同容值全局去耦電容交錯分布EMI去耦效果的仿真分析
 ◇ 局部去耦電容EMI/SI去耦效果仿真分析
┄不同容值局部去耦電容EMI去耦效果的仿真分析
┄局部去耦電容離干擾源不同距離時EMI去耦效果的仿真分析
┄局部去耦電容在不同電源/地平面距離時EMI去耦效果的仿真分析
 ◇ 電源/地平面及時鐘電路電源的去耦設計規(guī)則總結

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(五) PCB布局、層疊和布線EMC設計及仿真分析
 ◇ PCB布局EMC設計
┄PCB總體布局分區(qū)；
┄接口電路布局；
┄關鍵器件布局
 ◇ PCB層疊EMC設計
┄多層板選擇的原則及設計目標；
┄基本的多層板構建區(qū)塊及其組合方式
 ◇ PCB布線EMC設計
1）關鍵信號走線跨分割對輻射影響測試和仿真分析
a.測試分析
┄測試板差模噪聲和共模噪聲測試；
┄測試過程錄像演示
b.仿真分析
┄跨分割處增加不同數(shù)量、不同封裝、不同容值縫補電容對輻射抑制效果
┄離跨分割處不同距離處增加縫補電容對輻射抑制效果
┄關鍵信號跨分割EMI設計規(guī)則
2）關鍵信號換參考對輻射影響仿真分析
a.在兩個相同性質參考平面（同為GND或同為VCC）間換參考
┄更換參考平面處增加不同數(shù)量縫補過孔對輻射抑制效果
┄離更換參考平面處不同距離增加縫補過孔對輻射抑制效果
┄更換的參考平面不同層間距離時增加縫補過孔對輻射抑制效果
b.在不同性質參考平面（一個為VCC、一個為GND）換參考
┄更換參考平面處增加不同數(shù)量、不同封裝、不同容值縫補電容對輻射影響
┄更換的參考平面不同層間距離時增加縫補電容對輻射抑制效果
c.關鍵信號在與同一參考平面相鄰的兩個信號層間換參考
d.關鍵信號換參考的EMI設計規(guī)則
3）關鍵信號PCB表層邊緣走線對輻射影響仿真分析
┄關鍵信號表層走線輻射與板邊距離關系
┄關鍵信號表層走線EMI設計規(guī)則
4）兩層板關鍵信號包地對EMI的影響仿真分析
┄包地和不包地條件下EMI輻射對比；
┄包地線離信號線不同距離對EMI輻射的影響
5） 20H原則仿真分析
┄20H的基本概念
┄分析VCC-GND兩平面結構VCC內縮20H對EMI輻射的影響；
┄GND-VCC-GND三平面結構；
a. VCC內縮20H對EMI輻射的影響；
b. VCC范圍內增加不同密度的地過孔對EMI輻射的影響；
┄20H規(guī)則對EMI影響的仿真總結
6）3W原則仿真分析
┄3W原則的概念及仿真模型；
┄平行微帶線的不同中心間距對串擾的影響；
┄平行微帶線不同線長度、不同介質厚度及不同介電常數(shù)時對串擾的影響 ；
┄3W原則對串擾影響的仿真總結
7）差分信號的EMI輻射仿真分析
┄差號線直角拐彎45º斜角長度對EMI的影響；
┄差號線以4個45º角繞過小障礙物對EMI影響；
┄一個相鄰差分對對輻射的影響；
┄兩個相鄰差分對對輻射的影響；
┄差分線參考平面上的反焊盤對EMI 的影響
┄差分線EMI輻射仿真分析總結

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(六) 濾波和防護電路設計及仿真分析
 ◇ 電源接口濾波及防護設計；
┄開關電源共模/差模噪聲等效電路；
┄直流端口濾波電路各參數(shù)影響仿真分析；
┄濾波板Demo電路仿真和實測比對；
┄-48V電源接口濾波防護設計
---AC交流端口濾波防護設計
---汽車電子設備12V/24V直流電源接口濾波防護設計
 ◇ 信號接口濾波防護設計；
┄濾波設計的概念；
┄單端信號濾波設計（非金屬外殼、金屬外殼）；
┄差分信號端口濾波設計
┄單端和差分混合信號電路濾波設計
 ◇ 時鐘電路濾波設計；
┄時鐘輸出RC濾波；
┄晶振及驅動器電源去耦設計；
┄晶振電源去耦仿真分析；
┄時鐘驅動器電源去耦仿真分析
 ◇ 其它端口濾波防護設計
┄復位電路濾波防護設計；
┄面板指示燈電路濾波防護設計；
┄撥碼開關濾波設計
 ◇ 典型接口電路濾波防護設計
┄千兆網口濾波防護設計；
┄USB接口濾波防護設計
┄485接口濾波防護設計

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(七) 結構、電纜和PCB屏蔽設計及仿真分析
 ◇ 結構屏蔽效能評估；
┄解析公式評估；
┄仿真評估
a. 不同開孔數(shù)量對屏效的影響
b. 不同Q值對屏效的影響
c. 不同機箱大小對屏效的影響;
d. 機箱開槽屏效仿真
e. 不影響散熱條件下提高屏效的方法舉例
 ◇ 電纜的屏蔽
┄電纜屏蔽層的搭接要求；
┄電纜屏蔽層與機殼360º搭接的實現(xiàn)方式
 ◇ PCB屏蔽
┄PCB邊緣屏蔽仿真分析；
a. 周邊不同間距地過孔時對屏蔽效能的影響;
b. 電源平面超出周邊地過孔時對屏蔽效能的影響
┄PCB局部屏蔽

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優(yōu)質售后服務，提升培訓效果
參訓學員或者企業(yè)在課程結束后，可以享受相關的電磁兼容技術方面優(yōu)質售后服務，作為授課之補充，保證效果，達到學習目的。主要內容如下： 
１.技術問題解答：培訓后一年內，如有課程相關技術問題，可通過電話、郵件聯(lián)系，我們將第一時間協(xié)助解決；
2.定期案例分享：分享不斷，學習不斷；
3.技術交流群：加入正式技術交流群，與行業(yè)大咖零距離溝通；
4.EMC元件選型技術支持：如學員在EMC元件選擇或應用上有不清楚的地方可隨時與我們溝通；
5.往期經典案例分析：行業(yè)典型EMC案例分享、器件選型等資料。
6.研討會：不限人數(shù)參加我們相關的線上或者線下研討會，企業(yè)內部工程師可相互分享，共同成長。
7.EMC測試服務：在我處進行EMC測試服務，可享受會員折扣服務！

講師資歷——余老師

余老師是EMC行業(yè)知名專家，是北京理工大學學士，東南大學碩士。1998年5月-2017年3月年在華為公司工作，先后擔任工程師、高級工程師、主任工程師、EMC首席專家，華為六級任職資格。
余老師在華為19年工作期間，一直從事通信產品的EMC測試、設計、平臺技術研究和技術規(guī)劃工作，在EMC測試及整改、網上電磁干擾問題處理、通信產品EMC設計、用戶端口防雷設計、高頻EMI技術研究及EMC仿真技術上有豐富的經驗和深厚積累，曾代表華為參與了GB19286/YD1082/GR1089 Issue6等多個國內國際EMC標準的制定或修訂工作。曾獲華為個人金牌獎、個人總裁獎。申請國家專利10項，國內外發(fā)表論文4篇。

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