系統(tǒng)電磁兼容(EMC)設計開發(fā)流程及方法
01 總體方案設計
產(chǎn)品總體方案設計就是對產(chǎn)品的總體規(guī)格進行EMC設計考慮,主要涉及產(chǎn)品銷售的目標市場,以及需要滿足的標準法規(guī)要求,同時注意后續(xù)潛在目標市場的EMC標準和法規(guī)的要求。基于以上對產(chǎn)品的EMC標準法規(guī)的要求提出產(chǎn)品的總體EMC設計框圖,并詳細制定產(chǎn)品EMC設計總體方案,如系統(tǒng)的屏蔽如何設計,系統(tǒng)整個電源拓撲基礎上濾波如何設計,產(chǎn)品的接地如何系統(tǒng)考慮等。
如果一款復雜數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品,產(chǎn)品定位了歐洲市場,這樣就明確產(chǎn)品進入上述市場就必須通過CE/CB認證,就要考慮系統(tǒng)整體的結構屏蔽、電源以及信號接口
濾波方案,整個系統(tǒng)的接地三個方面,從產(chǎn)品總體方案考慮來達到上述目標市場認證要求。
這個階段產(chǎn)品研發(fā)人員提出EMC總體方案,EMC工程師依據(jù)檢查列表進行把關檢查。
02 產(chǎn)品詳細方案設計
在產(chǎn)品詳細方案設計階段主要提出對產(chǎn)品總體硬件EMC設計方案,如:電源接口,信號接口,電纜選型,接口結構設計,連接器選型等提出詳細的EMC設計與選型要求,確保后續(xù)實施過程中能夠重點關注注意這些要點。
如果我們設計一款A/D產(chǎn)品,就需要注意內部數(shù)字電路模塊與模擬電路模塊的隔離,需要從內部空間考慮數(shù)字電路對模擬電路的干擾。
這個階段產(chǎn)品硬件設計人員根據(jù)已有的規(guī)范提出EMC詳細方案,EMC工程師依據(jù)檢查列表進行把關檢查。
03 產(chǎn)品原理圖設計
在產(chǎn)品原理圖設計階段主要對產(chǎn)品內部的主芯片的濾波電路設計,晶振電源管腳的濾波電路,時鐘驅動芯片的濾波電路設計,電源輸入插座的濾波電路設計,對外信號接口的濾波電路設計,以及濾波和防護元器件選型,單板功能地和保護地屬性的劃分,單板螺絲孔的屬性定義等提出詳細的方案,確保濾波、接地的EMC手段在此階段進行實施。
我們通常設計以ISM頻段的無線產(chǎn)品都會用到16MHZ或26MHZ時鐘,那么對時鐘電路的濾波處理就是原理圖設計階段的重點,需要考慮時鐘電路的電源以及走線如何濾波,磁珠、電阻如何選擇。
這個階段產(chǎn)品硬件原理圖設計人員根據(jù)詳細方案要求進行EMC原理圖詳細方案設計,EMC工程師依據(jù)檢查列表進行把關檢查。
04 產(chǎn)品 PCB設計
PCB設計階段,主要考慮對EMC影響巨大的層疊結構設計、關鍵元器件的布局考慮以及高速數(shù)字信號布線。層疊結構設計主要考慮高速信號與地平面的回流。
布局階段特別要考慮PCB上面的關鍵芯片器件擺放,如晶振位置,數(shù)字模擬電路設置,接口防護濾波電路的擺放,ESD器件,高頻濾波電容等擺放,連接器的接地管腳設置,地平面和電源平面的詳細分割等。在布線階段將重點考慮高速不跨分割,關鍵敏感信號的走線保護,減小串繞等。
這個階段產(chǎn)品PCB設計人員根據(jù)公司相關設計規(guī)范要求進行PCB板級的設計,EMC工程師依據(jù)檢查列表進行把關檢查。
05 結構屏蔽設計方案
在產(chǎn)品結構方案設計階段,主要針對產(chǎn)品需要滿足EMC法規(guī)標準,對產(chǎn)品采用什么屏蔽設計方案、選擇什么屏蔽材料,以及材料的厚度提出設計方案,縫隙設計考慮,同時重點考慮接口連接器與結構件的配合。
06 首板初樣評估
在產(chǎn)品初樣試裝階段,主要是對產(chǎn)品設計前期總體設計方案,詳細設計方案,PCB布局設計以及結構模型等各個環(huán)節(jié)的EMC設計控制措施的檢驗,看看前期提出設計方案的執(zhí)行程度;另外主要檢查檢查電路單板與結構之間的配合,是否還存在EMC隱患,提前發(fā)現(xiàn)問題,便于后續(xù)做產(chǎn)品正樣的時候一起完善。
這個階段主要是產(chǎn)品整機相關設計人員共同對產(chǎn)品樣品進行檢視評估,檢查出加工問題以及產(chǎn)品的EMC隱患,以便后續(xù)改進。
07 產(chǎn)品EMC內部驗證
在產(chǎn)品試裝完成后,就可以根據(jù)自身設備情況對樣機進行EMC測試,看看產(chǎn)品是否能夠滿足預設標準要求.前期設計方案能否滿足標準要求都需要在這個階段驗證出來,如果還存在什么問題就需要把存在的問題定位出來,便于產(chǎn)品在下次PCB改板和結構正樣的時候一起優(yōu)化更改。
08 產(chǎn)品最終認證
如果在產(chǎn)品按照預先設計的方案和方法EMC 測試能夠通過,那么我們可以進行產(chǎn)品的認證,如CE、FCC等認證。