電阻器是一種電子元件,可限制電流流入或流過電路,以保護其他元件免受損壞。電阻器是一種功能設計元件,在整個設計中支持電流管理。
大多數電子設計將使用多個有策略地放置的電阻器來實現其預期效果,這最初與電磁兼容性(EMC)幾乎沒有關系。即使EMC已經進入聊天室,也很少會在設計中添加電阻來幫助解決EMC問題。
那么,為什么我們在EMC博客上談論電阻器呢?事實上,也許您看到這篇文章的標題后會想,“我從來不需要考慮 EMC 的阻力。”這是一個非常公平的說法,而且經常如此。但是,有幾個原因需要多考慮一下電阻器。
電阻器在緩解EMC方面的優勢
電阻器具有無功響應,可以免費使用這些響應來提高設計的輻射和抗擾度。
電阻器可用于簡單地調節通信能量,從而降低輻射。如果您有足夠的功能裕量,但您認為功能可能是輻射源,請考慮對負載或串聯電阻進行故障排除以確認您的假設。您可能還希望再看一下電阻器的頻率響應。
一旦確定了產品中的故障類型,就該考慮解決方案了,其中可能包括集成或調整電阻器。
何時仔細研究電阻器
如果您的通信排放高于預期
每個設計都包括通信組件,無論這種通信是在產品內的IC之間還是通過電纜在系統中的模塊之間進行。只要有發射器和接收器,哪里就有更高的排放風險。
如果您發現自己的產品功能正常,但輻射過高,一種選擇是添加或調整現有的電阻值。這使您能夠滿足EMC要求,同時通過保持在可接受的電阻值范圍內來保持產品的功能。
如果您在免疫方面遇到問題
上拉電阻已經是復位線中設計的一部分。您可能已經將這些電阻調整到IC數據手冊中建議的值,這是一個很好的起點。但是,不要忘記查看復位線上拉電阻。
復位線可能非常容易受到靜電放電 (ESD) 沖擊等快速瞬變的影響。如果上拉電阻值過高,ESD等瞬變可能會暫時將其下拉并導致整個系統復位。這絕對不是您第一次在EMC測試實驗室遇到的問題!
較低的阻力支持較高的免疫力,但有一個最佳點。看看當復位線實際需要下拉時,是否可以將電阻值降低到足以提供更可靠的上拉,而不會消耗太多電流。
電阻器的EMC技術
低串聯電阻
您的電路在接受抗擾度測試之前工作正常,測試結束后再次正常工作。測試中使用的RF可能會在電路內引發振蕩,并且當RF被移除時,這種不穩定性消失了。
電阻器可用于平息這種不穩定性并提高抗擾度。低串聯電阻利用一系列三個低值電阻器(介于 1-5 歐姆之間)來管理穩定性因子。這種考慮因素與具有放大元件的電路最為相關。
使用修剪器進行分類
如果您已經對EMC故障的原因有了假設,那么電阻器可用于確認它。不要害怕在你的設計中貼上修剪器并調整你的反應。微調器允許您通過增加更多電阻或調整現有電阻的值來調整電阻。
特性阻抗
片式衰減器是在產品與其外部通信電纜或PCB上的內部走線之間保持特性阻抗(50Ω和75Ω)的電阻元件。如果整個連接的阻抗不匹配,性能將受到影響,輻射將更高。
芯片衰減器可減少通信信號(以及隨之而來的輻射),增加隔離和保護,并幫助管理系統之間的功率傳輸,以支持最大的功率傳輸和最佳性能。它們可以自行實現,也可以從設計中已經包含此電阻元件的IC開始。
結論
如您所見,雖然電阻器通常不是EMC故障排除項目,但它們可能有用,您可以考慮根據故障類型合并或調整它們。但是,請注意,電阻器(就像電路設計中的所有內容一樣)需要妥協。
電阻會耗散能量,并會降低設計性能的效率。在添加阻力以解決一個問題時,請始終考慮對設計其他方面的影響。與任何設計一樣,這種權衡可能仍然為完全重新設計產品提供有利的選擇。
讓電阻器為您工作的秘訣是了解您的電路內外,甚至比這更好的是,知道它何時何地出現故障。在進行故障排除時,請考慮您可以使用的所有組件和技術,甚至是您最初可能不會懷疑的電阻器等組件和技術。
審核編輯:郭婷
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