电磁兼容

EMC( Electromagnetic Compatibility) 电磁兼容性对于一个产品而言是一个非常重要的性能指标，一个产品遇到EMC的坑，很多测试很难通过，很多软件同学可能会觉得EMC更多的是硬件攻城师要去应对的难题，与软件没毛关系。

个人认为这是一个不正确的认知，应该说EMC是一个系统性的综合性能指标。它与硬件设计、软件设计、机械结构设计都息息相关。本文就从软件编程的角度来分享一下个人的一些看法。

EMC是什么鬼？

电磁兼容性(EMC)是通过限制无意间产生、传播和接收电磁能量的电气设备和系统在其电磁环境中正常工作的能力。这些电磁能量可能会导致不必要的影响，例如电磁干扰(EMI：Electromagnetic Interference)甚至物理损坏、 设备功能异常、功能安全、人身财产安全等。

有这么严重吗？举个极端的例子，比如一个病人身上植入了心脏起搏器，他走到一个强干扰的环境中，外界的电磁干扰通过空间电磁波方式耦合进了心脏起搏器，心脏起搏器没扛住，然后就悲剧了。那么这样一个案例，就可以一体两面的来分析，干扰源从何而来？起搏器为啥没扛住？干扰咋进去的呢？.....

EMC研究三类主要问题：

电磁兼容试验中的重要内容就是骚扰发射试验。因此，控制骚扰发射是一项重要的设计内容。为了控制骚扰发射，首先要找到骚扰源，然后采取措施消除它，或者截断它发射骚扰能量的路径。

EMI骚扰源有啥特征呢？

以往广泛流传的是：高电压，大电流就是骚扰源。这种说法其实很片面。单纯的一个很高的电压，或者一个很大的电流，并不一定会对其它设备产生干扰。

产生干扰的重要条件是：变化的电压或者电流，即du/dt≠0，或者di/dt≠0。

所以，那些包含电压，电流剧烈变化的电路就是我们需要关注的骚扰源。

为何du/dt和di/dt是产生骚扰的条件？

电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中仍能够协调、有效地进行工作的能力。电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的电磁干扰。

遵循以下PCB设计技巧，可以有效的提升电路板的电磁兼容性：

一、选择合理的导线宽度

由于瞬变电流在印制线条上所产生的冲击干扰主要是由印制导线的电感成分造成的，因此应尽量减小印制导线的电感量。印制导线的电感量与其长度成正比，与其宽度成反比，因而短而精的导线对抑制干扰是有利的。时钟引线、行驱动器或总线驱动器的信号线常常载有大的瞬变电流，印制导线要尽可能地短。对于分立元件电路，印制导线宽度在1.5mm左右时，即可完全满足要求；对于集成电路，印制导线宽度可在0.2～1.0mm之间选择。

二、采用正确的布线策略

采用平等走线可以减少导线电感，但导线之间的互感和分布电容增加，如果布局允许，最好采用井字形网状布线结构，具体做法是印制电路板的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在交叉孔处用金属化孔相连。

三、避免长距离的平等走线

一、什么是共模与差模

电器设备的电源线，电话等的通信线，与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路，至少有两根导线，这两根导线作为往返线路输送电力或信号，在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是"地线"。

电压和电流的变化通过导线传输时有两种形态，一种是两根导线分别做为往返线路传输，我们称之为"差模"；另一种是两根导线做去路，地线做返回传输，我们称之为"共模"。

如上图，蓝色信号是在两根导线内部作往返传输的，我们称之为"差模"；而黄信号是在信号与地线之间传输的，我们称之为"共模"。

任何两根电源线或通信线上所存在的干扰，均可用共模干扰和差模干扰来表示：

1、共模干扰

共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性干扰，它定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差；