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原来屏蔽了个“寂静”

更新时间:2021-08-02      点击次数:610

为了解决部分EMC问题,屏蔽线被广泛的应用到电子产品中。但是,实际使用中屏蔽线在某些时候,并不能达到工程师们预期的效果,这是为什么?

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失效案例描述 

案例一:是一个车载监控显示屏,为了方便生产安装,屏蔽线束在接口部分未屏蔽部分预留较长,造成线材屏蔽失效,辐射测试数据杂波较多,对线束进行优化屏蔽接地后,测试数据明显改善。

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案例二:如下是一款行车记录仪,机器整改前线束屏蔽层的接地采用细长线与电源负极连接在一起,辐射测试数据超标严重。对线束屏蔽层重新接地处理后,测试数据明显改善!

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从上图的公式中可以看出,对于特定的屏蔽材料(Zs一定),被屏蔽的电磁波的波阻抗越高,则反射损耗越大;对于确定的电磁波(Zw 一定),屏蔽材料的阻抗越低,则反射损耗越大。

线材屏蔽机理

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线束屏蔽机理:

1.屏蔽层直接遮挡了电缆中差模信号回路的差模辐射; 

2.为共模电流提供一个返回共模噪声源的路径,减小共模电流的回路面积。

如何更好的发挥屏蔽效果

基于以上原理,一个好的屏蔽层需要为共模噪声提供一条小回路面积的回流路径,而且需要保证屏蔽层在回流路径内阻抗足够小才能更好的发挥屏蔽效果。 案例一中屏蔽线束裸露部分越长,共模噪声信号回流的面积(下图黄色区域)会越大,导致噪声辐射加强屏蔽效果不佳。

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案例二,因为屏蔽层是采用细导线连接到地,导致屏蔽层对地阻抗较大,共模噪声仍然会选择低阻抗路径回流。当屏蔽层接地阻抗大于环境阻抗时,共模干扰还是会选择低阻抗路径向空间辐射,从而导致屏蔽效果下降。

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总结

屏蔽线束在使用过程中,我们一定要从机理上理解影响屏蔽效果的因素是什么,再去结合工程技术最大限度的靠近理论要求,从而真正的发挥出屏蔽该有的效果。

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