EMI 차폐를 사용하여 전자 설계에서 방사 방출 감소

전자 소음은 어디에나 있습니다. 설계자로서 장비를 이러한 위험으로부터 보호할 수 있는 모든 도구를 준비해야 합니다. 이 문서에서는 장치의 전자기적 동작을 개선하고 외부 간섭으로부터 장치를 보호하는 데 널리 사용할 수 있는 도구인 EMI 차폐에 대해 설명합니다.

맥스웰의 방정식에 따르면 도체를 통해 전류가 순환할 때마다 자기장이 생성됩니다. 또한 자기장이 존재할 때마다 전기장도 존재합니다. 이러한 전기장 및 자기장의 방사 측면으로 인해 다음과 같이 널리 알려져 있습니다.방사성 방출.

이러한 방사성 방출은 회로 또는 전체 인쇄 회로 기판(PCB)에 문제를 일으킬 수 있습니다. 이상적인 회로에서는 회로 자체에서 생성된 신호, 전류 및 전압만 찾을 수 있습니다. 현실 세계에서는 소음이 발생합니다. 이는 회로의 신호가 다른 신호에 의해 방해를 받을 때 발생합니다.

전자기 신호의 특성상 노이즈의 존재를 피할 수는 없지만 노이즈의 영향을 상당히 줄이는 것은 가능합니다.

장치가 다른 장치의 영향을 받지 않는 것이 중요한 것처럼 장치가 작동할 때 다른 장치에 영향을 주지 않는 것도 중요합니다. 전자기 민감성은 간섭의 영향을 받더라도 회로나 시스템이 계속 작동하는 능력입니다. 이 민감성은 적용된 소음 수준에 따라 결정됩니다. 자동차, 의료, 군사 등 응용 분야에 따라 다양한 수준의 민감성이 허용됩니다.

모든 회로, 장치 또는 시스템은 가능한 한 방출 측면에서 방출을 최소화하고 높은 수준의 전자기장에만 영향을 받도록 적절하게 설계되어야 합니다.

전자파 적합성(EMC) 인증은 시장에 출시되는 모든 제품에 필요한 단계입니다. 모든 제품은 설치 시 다른 장비에 영향을 미치지 않는지(예: 방출 테스트), 주변에 다른 시스템이 있어도 제품이 정상적으로 작동하는지(예: 방출 테스트) EMC 테스트를 거쳐야 합니다. 감수성 테스트).

전자 설계는 일반적으로 인클로저 내부에 설치됩니다. 금속 인클로저는 전자기장을 가두는 데는 좋지만 완벽하지는 않습니다. PCB와 인클로저 사이의 결합에는 구멍이나 슬롯이 있으며 전자기장이 이를 통과할 수 있습니다. EMI 차폐는 이러한 구멍을 편리하게 덮을 수 있습니다.

게다가 많은 제품 설계에는 공통적인 문제가 있습니다. 즉, EMC 인증은 설계 주기의 최신 단계에서만 고려됩니다. 이 시점에서는 전자기계 설계가 동결되어 EMC 엔지니어가 전자기 문제를 해결하기 위해 제품을 수정할 여지가 거의 없습니다. 이 때문에 PCB를 수정하지 않고 방사선 문제를 해결하기 위한 도구 세트가 필요한 경우가 많습니다. 이러한 상황에서는 EMI 차폐가 중요한 역할을 합니다.

전자제품의 세계적인 추세는 작고 빠른 것입니다. PCB에는 상승 시간이 매우 짧은 점점 더 빠른 디지털 회로가 있습니다. 상승 시간이 짧을수록 대역폭은 커지고 따라서 파장은 작아집니다. 회로에 존재하는 파장이 PCB의 물리적 크기와 비슷할 때 문제가 발생합니다. 이러한 파장이 충분히 작으면 외부에 도달하여 다른 장비와 간섭을 일으킬 수 있습니다.

이러한 개구부는 EMI 차폐, 즉 이러한 작은 구멍을 덮고 기계적 인클로저의 패러데이 케이지 효과를 개선하는 데 도움이 되는 자성 재료를 사용하여 닫을 수 있습니다.

다양한 EMI 차폐 제품이 있으며 모두 재질과 모양이 다릅니다. 그러나 이들 모두는 전자기장을 제한한다는 동일한 공통 목표를 가지고 있습니다.

차폐 요소는 전자기 방출을 차단하는 장벽 역할을 합니다. 실제로 이러한 차단 과정은 전자기파의 주파수와 차폐 요소의 재질에 따라 달라지는 엄청난 감쇠입니다.