上海雷卯电子EMC 设计避坑指南：四不口诀

发布时间：2025-05-30 10:33
作者：AMEYA360
来源：上海雷卯电子
阅读量：396

　　你的产品明明设计得很好，为什么一做EMC测试就失败?上海雷卯电子教大家4个超实用的EMC设计技巧四不口诀，帮你避开常见的坑!

上海雷卯电子EMC 设计避坑指南：四不口诀

　　准则1 让电流“走捷径”，不绕远路

　　核心逻辑：高频电流走 “电感最小路径”，环路越大→辐射越强!

　　雷卯实验室关键知识点：

　　· 信号电流必成环路，回流路径紧贴流出路径

　　· 低频(kHz 级)走 “电阻最小路径”，回流可能分散;高频(MHz 级)走 “电感最小路径”，回流紧贴主线

　　· 设计技巧：高速信号与回流平面紧邻，缩短信号层与地平面间距

　　准则2 不要分割信号返回平面

　　雷卯 EMC 工程师的安全经验法则是：为所有信号电流提供一个完整的返回平面。若某低频信号易受干扰或可能干扰电路板上的电路，应使用单独层的走线将其电流回流至源端，而非分割平面。随意开槽 / 分割地平面，导致回流路径突变→EMI 激增!

　　例外情况：仅当低频敏感信号需隔离时(如音频电源)，可采用独立回流走线，但需满足：

　　1. 独立层单独回流，不与高频平面交叉

　　2. 可咨询雷EMC专家，避免照搬案例

　　警示：99% 场景下，完整平面是最优解!

　　准则3 不要在连接器之间布置高速电路

　　在雷卯实验室评估过的电路板设计中，这是最常见的问题之一。许多本可轻松满足EMC要求(无需额外成本或精力)的简单设计，最终却因违反这一规则而不得不增加大量屏蔽和滤波措施。

　　为何连接器的位置如此重要?在几百兆赫兹以下的频率，波长可达米级或更长，印刷电路板本身的“天线”因电尺寸小而效率低，但连接到电路板的电缆或其他设备却可能成为高效天线。

　　信号电流在走线上流动并通过完整平面回流时，平面上任意两点的电压差通常与平面内的电流成正比。当所有连接器沿电路板一侧排列时，它们之间的电压差可忽略不计;但如果连接器之间布置了高速电路，连接器之间可能产生几毫伏或更高的电位差，这些电压会驱动电流流入连接的电缆，导致产品超出辐射发射要求。

　　准则4 不盲目追求最快边沿，控制好信号转换时间

　　核心逻辑：高频电流走 “电感最小路径”，环路越大→辐射越强!

　　雷卯推荐控制手段对比表：

上海雷卯电子EMC 设计避坑指南：四不口诀

　　推荐黄金比例：转换时间≈20% 位周期(如 100MHz 时钟，边沿控制在 2ns 以内)

　　总结 四不口诀速记表

上海雷卯电子EMC 设计避坑指南：四不口诀


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　　光电传感器简介和作用　　光电传感器通过光信号的发射、反射或遮挡，实现物体检测、距离测量等功能，广泛应用于工业自动化(产线计数)、智能物流(AGV 导航)、安防监控(红外报警)等场景。　　光电传感器原理　　典型的对射型/ 漫反射型光电传感器，核心是 “光→电信号转换电路”，配合 LED 状态指示和晶体管驱动负载(如继电器)，利用光电效应实现物理量检测的器件：　　1. 发射端：产生光信号(如红外 LED、激光二极管);　　2. 接收端：光敏元件(如光敏二极管、光敏电阻)将光信号转换为电信号;　　3. 信号处理电路：放大、整形电信号，输出至 MCU 或控制系统。(光电传感器典型系统框图)　　静电浪涌防护方案设计　　上海雷卯电子采用 “分类防护” 策略，从电源端到信号接口构建防护体系：　　01 电源端(棕线 + 蓝线)防护　　风险：10~30V 电源易受浪涌冲击(如雷击感应的上百伏脉冲)，直接损坏主电路。　　雷卯方案：在棕线与蓝线之间并联小体积、高功率的 TVS 管SMBJ33CA：覆盖 10~30V 工作范围，留有余量;峰值脉冲功率(Pₚ)400W(IEC 61000-4-5 标准浪涌);响应时间≤1ns(快速钳位)。　　02 信号输出端(黑、橙)线防护　　风险：负载端的静电(如继电器触点打火)反向侵入，击穿晶体管集电极。　　雷卯方案：在黑线、橙线与蓝线之间各并联小体积的ESD二极管SD36C，SOD323超小封装，进行静电浪涌二极防护，覆盖10-30V电源电压，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。　　03 控制输入端(粉线)防护　　雷卯方案：在粉线控制端与蓝线之间并联小体积的 ESD二极管ESDA05CP30，有效保护主控MCU，满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30kV，空气放电30kV。　　上海雷卯电子(Leiditech)致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。
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　　二轮车定位器是电动自行车、电动摩托车等两轮交通工具的核心安全设备，集成卫星定位(GPS/BDS/GLONASS)、无线通信(GSM/GPRS)、电池管理等技术。　　定位器可以通过电瓶车的蓄电池直接取电，内部有高压降压转换模块，以适应不同电压范围的电瓶(9V-90V的超宽电压);另一方面定位器内置有备用锂电池，以防止蓄电池摘除后定位模块不工作，失去防盗定位功能;其核心挑战在于应对骑行、充电、存储等场景中电池系统面临的静电与浪涌威胁。　　上海雷卯电子针对定位器的静电浪涌防护方案：　　电源入口：　　雷卯采用SMBJ100CA TVS二极管Vrwm=100V ，适配 48V/60V/72V 电池系统，满电状态(如 72V 电池充电至 86.4V)仍留15%安全裕量;快速箝位浪涌电压，搭配PPTC自恢复保险丝防止过流; 满足 ISO 7637-2 脉冲 3a/b 测试要求，有效抑制电机启停、充电插拔等瞬态干扰。　　雷卯推荐采用SD03CW 对IC电源端口进行静电浪涌保护，适配3.3V工作电压，SOD-323小封装，节省空间。满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30KV，空气放电30KV。　　天线防静电：雷卯采用3.3V低结电容二极管ULC3311CDN或5V低结电容ESD二极管ULC0511CDN30，满足天线接口的静电浪涌保护，超低电容，可以保证信号完整性，满足IEC61000-4-2(等级4)。如需满足IEC61000-4-5浪涌测试在前端设置GDT器件,选用SMD4532-090NF或者2R090-5S等。　　在二轮车定位器的现有主流方案中，除电源、天线外，音频、UI按键、闪存、显示接口、预留USB升级口及传感器I2C接口等，因使用场景下静电浪涌触发概率相对较低，多数方案未强制设计防护，如需详细方案，可关注雷卯电子公众号或联系雷卯EMC小哥。　　雷卯电子(Leiditech)致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。
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