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机箱EMC的结构设计

机箱EMC的结构设计

点击数:7198 次   录入时间:03-04 11:38:04   整理:http://www.55dianzi.com   电工技术

  (4)缩短螺钉间距:接合面不加导电衬垫时,应在结构可能的条件下尽量增加连接螺钉数量,减小螺钉间距,使缝隙长度相应减小。
  3.2通风孔的屏蔽
为了满足机箱内部通风散热的要求,有时必须在箱体上开设通风孔。因此,也必须对通风孔进行电磁屏蔽,这类情形增加屏蔽效能的途径有
  (1)窗口上覆盖金属丝网:金属丝网覆盖在通风孔上的结构形式有两种,一种是采用焊接方式安装,这种方法使金属网与屏蔽体之间有良好的电接触,但工艺复杂,金属网性能变坏以后又难以更换,且焊接时易破坏周围的保护层,所以很少采用这种方法。另一种是采用环形压圈通过紧固螺钉把金属网安装在屏蔽体的通风孔上。安装之前,应把配合面上的绝缘层、氧化层、油垢等不导电物质除去,并应安装足够数量的螺钉以获得连续的接触。这种安装方式,只要在结构和工艺上仔细考虑,即可使金属网与屏蔽体之间获得良好的电接触,所以应用比较广泛。
  (2)用穿孔金属板作通风孔:用许多小孔代替大口径的通风孔是提高屏蔽效能的有效方法,它可以直接在屏蔽体上开许多小孔,亦可单独制成穿孔金属板安装到屏蔽体的通风孔上。与金属网相比,穿孔金属板的特点是屏蔽体性能稳定,因为它不存金属编织网固有的网丝交叉点接触电阻不稳定的问题。在屏蔽壁上直接开小口径通风孔,具有结构与工艺简单、成本低等优点,实际应用已较普遍。
  (3)采用截止波导式通风窗:金属丝网和穿孔金属板在较高频下屏蔽效能都要下降, 特别是当孔眼尺寸与电磁波波长可比拟时,则孔眼将引起严重的泄漏。在较高频以上,欲有高的屏蔽性能,且通风良好,可采用截止波导式通风孔板(如蜂窝状通风孔板),它与金属丝网和穿孔金属板相比有如下优点:工作的频段宽,即便到微波频段仍有较高的屏蔽性能;对空气的阻力小,风压损失少;机械强度高,工作可靠稳定。
  3.3表头孔的屏蔽
  电子设备的机箱面板上往往装有指示电参数的表头,安装表头需在面板上开相应尺寸的孔。为防止从表头孔中泄漏电磁能量,结构上有两种方法可供选用:

 (1)在表头背面进行附加屏蔽,且在面板和屏蔽体之间加入导电衬垫以减少缝隙,改善电接触,穿入屏蔽体的表头引线由装在屏蔽体上的穿心电容引入,使引线感应的干扰信号旁路到地。
  (2)表面上覆盖导电玻璃:表面覆盖导电玻璃盖时,必须确保导电玻璃的导电层与面板有良好的电接触,通常在连接处加入导电衬垫。由于导电玻璃主要对电场和高频电磁场有屏蔽作用,所以表头本身最好具有屏蔽作用,或者采用带有细金属网夹层的导电钮子开关和指示灯的附加屏蔽玻璃,这样对磁场也有一定的屏蔽效能。
  3.4开关、指示灯的屏蔽
  电子设备的机箱面板上均装有电源开关或工作状态的转换开关。较常用的有两类,一是钮子开关,二是按钮开关。它们都可以泄漏电磁能量。钮子开关的防泄漏安装结构是在面板与开关端面间衬入导电衬垫。按钮开关和指示灯的防泄漏可采用附加的屏蔽罩。引线的穿入处应采用穿心电容或插针式滤波连接器,防止电磁能量通过引线泄漏。较简单的指示灯屏蔽可在灯罩上覆盖导电玻璃。并使导电玻璃与面板保持良好接触。
  3.5显示屏的屏蔽
  带有阴极射线管的电子设备,如示波器、计算机终端监视器等,在阴极射线管的开口处电磁能量很容易泄漏,把阴极射线管的屏蔽罩与机箱连成一个整体,并保持电气上的连续性。若阴极射线管屏蔽罩采用铁磁性材料,则能有效地实现磁屏蔽,使显示的图像不受周围杂散磁场的影响。对于信息处理设备的终端显示器而言,由于它的主要目的是防止信息的泄漏,采用上述屏蔽措施是远远不够的。对于信息设备的显示器,防止周围干扰磁场不是主要目的,关键是要防止信息从显示器屏幕的开口处向外界泄漏,所以必须对显示器屏幕进行屏蔽。它还要求屏蔽层有一定的透光性,不影响观察。常用的方法有两种:
  (1)屏幕上覆盖导电玻璃或导电塑料,使导电玻璃的导电层与机箱有连续的电接触。这种方法对屏蔽电场和平面波场较为有效,但对磁场几乎没有屏蔽作用。
  (2)屏幕上覆盖金属丝网或导电玻璃与金属丝网的复合层。要求金属网不影响观察,为了提高屏蔽效能,最好把交叉点都焊上。采用金属网与导电玻璃复合层既能屏蔽磁场(交变的),也能屏蔽电场和平面波场。
  3.6电源线的处理
  屏蔽机箱的电源线必须通过电源滤波器才能引入机箱,滤波器应有良好的屏蔽。安装时要注意两点:
  (1)滤波器应安装在电源线的入口处。
  (2)电源滤波器的安装不能破坏机箱的屏蔽,因此滤波器屏蔽罩必须与机箱壁板有连续而良好的电接触。
  3.7保险丝座的屏蔽
  单个保险丝座的屏蔽用金属帽盖把保险丝座覆盖起来,帽盖内装弹性簧片使其与机箱有良好的电接触。多个保险丝座的屏蔽把设备的所有保险丝集中起来,用附加屏蔽罩将其屏蔽,附加屏蔽罩的结构和安装与表头孔的附加屏蔽相似。
  4.总结
  电磁兼容性(EMC)是系统设计中不可忽略的问题,直接影响到系统设备工作的可靠性、稳定性和品质指标。本文所述的方法是从设备结构设计方面考虑的,涉及到屏蔽、滤波、接地等有关的问题,与电路设计相辅相成,缺一不可。在实际设计中,应根据各干扰源的性质及设备所处的工作环境,与电路设计人员一起采取相应的措施。同时,在结构设计中要充分注意采取措施的稳定性与持久性,避免代价昂贵和费时的返工,从而取得最佳设计效果。

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