EMC防護設計的案例
淺談新能源汽車線束布置方案及EMC 防護設計
新能源車輛的 EMC 防護
新能源車輛不論是純電動車和混合動力車均采用動力電池作為能量來 源給整車供電，依靠高壓線束傳輸，這在整車 EMC 線束防護設計方面是個很復雜的課題。針對整車 EMC 產生的形式可以看出輻射傳導是整車線束 EMC 防護的重心。在開發設計初期 EMC 整車線束如何防護就要考慮進去 。
4.1 整車 EMC 防護的電源分配方案
整車范圍內首先保證零部件的 EMC 符合標準要求，通過線束連接將各個控制單元連接在一起，在電源分配方面所采用的防護方式為供電回路與接地點回路在同一 接插件中采用圖 3方式進行孔位排列。
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EMI Scanner模塊的增加將大大改善PCB電磁兼容性設計規則檢查過程：
因此，雖然EMI問題難以模擬且計算時間較長，ANSYS SIwave - EMI Scanner模塊功能能夠快速識別對 PCB 設計有潛在干擾的區域，進而消除錯誤加快上市進程。綜上所述，ANSYS板級電磁兼容性設計分析方案有如下幾方面特點：
1，設計良好的PCB可以極大地減少系統電磁干擾問題
— 在設計早期進行分析驗證是修復潛在EMI問題的最好方式。
2，規則檢查提供了一種最快速、更具成本效益且最容易理解的方式解決EMI問題
— 無需長時間的仿真過程
— 簡單易用，可重復操作，適合設計流程中的所有相關人員。
3，規則檢查與場路協同仿真互為依存，形成最全面的電磁兼容性設計分析方案。
— 規則檢查可以處理場路協同仿真無法處理的問題；
— 規則檢查后對于違規網絡的修改和驗證可借助場路協同仿真shou段；
— 場路協同仿真可用來驗證規則檢查的結果，消除了后期為改善EMC性能所做的工程變更，能夠有效的減少設計周期；
— 場路協同仿真可作為規則檢查的輸入。一旦專業EMC工程師總結其仿真或測試經驗形成知識，即可以新規則的形式加入EMI Scanner，設計流程中的相關人員都可直接使用。
來源于：ANSYS官網
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- 規則檢查后對于違規網絡的修改和驗證可借助場路協同仿真手段；
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ANSYS中國將持續推出電子設計中電磁場仿真相關解決方案，后續還將發布此次關于電磁兼容性設計案例分析，敬請關注！
展開 線束工程師：汽車線束EMC設計案例與分析
散漫說，EMC（Electro magnetic compatibility，電磁兼容）是指電子、電氣設備或系統在預期的電磁環境中，按設計要求正常工作的能力。本文詳細的介紹了EMC設計的必要性，圖文并茂的說明了線束EMC設計中的注意事項，及為什么要這樣設計，值得一看。以下為正文。
線束EMC設計必要性
1.電磁環境-需求和問題
①與車外廣播電視、 無線通信等設施間的相互影響；內部電氣部件相互影響；電網設備相互影響；人體靜電影響和人員防護。
②EMC三要素
干擾源：產生變化的電壓或電流的零部件。
傳播途徑：包括傳導耦合、輻射耦合。
敏感設備：易被干擾的設備。
線束本身為無源器件，自身不產生電磁干擾，但線束是 “傳播途徑”！
2、整車功能需求
電磁兼容是一門關于電磁能量的產生、傳輸和接受的學科，是研究在有限的空間、有限的時間、有限的頻譜資源條件下，各種用電設備（分系統、系統， 廣義的還包括生物體）可以共存的一門科學。
電磁兼容騷擾等級
等級一：功能在施加騷擾期間和之后，能正常執行其預先設計的 功能。
等級二：功能在施加騷擾期間，有可能超出規定的偏差，但功能 在停止施加騷擾之后，必須自動恢復到正常工作范圍。
等級三：功能在施加騷擾期間/之后，有可能超出規定的偏差，必 須通過駕駛員操作，才能恢復到正常工作范圍。
等級四：功能在施加騷擾期間/之后，有可能超出規定的偏差，駕駛員操作無法恢復到正常工作范圍，可以通過修理/替換恢復到正常工作范圍。
展開 
電動汽車電機驅動系統EMC設計及測試研究
4 總結
本文通過對電機驅動系統EMC干擾來源及傳播路徑的分析，提出若干在電機驅動系統設計中針對EMC問題應注意的設計要點，通過對實際設計樣機的摸底測試，符合標準要求，驗證了設計要點的有效性。
EMC之PCB設計技巧
電磁兼容性(EMC)及關聯的電磁干擾(EMI)歷來都需要系統設計工程師擦亮眼睛，在當今電路板設計和元器件封裝不斷縮小、OEM要求更高速系統的情況下，這兩大問題尤其令PCB布局和設計工程師頭痛。
EMC與電磁能的產生、傳播和接收密切相關，PCB設計中不希望出現EMC。電磁能來自多個源頭，它們混合在一起，因此必須特別小心，確保不同的電路、走線、過孔和PCB材料協同工作時，各種信號兼容且不會相互干擾。
另一方面，EMI是由EMC或不想要的電磁能產生的一種破壞性影響。在這種電磁環境下，PCB設計人員必須確保減少電磁能的產生，使干擾最小。
避免在PCB設計中出現電磁問題的7個技巧 ——
技巧1：PCB接地
降低EMI的一個重要途徑是設計PCB接地層。第一步是使PCB電路板總面積內的接地面積盡可能大，這樣可以減少發射、串擾和噪聲。將每個元器件連接到接地點或接地層時必須特別小心，如果不這樣做，就不能充分利用可靠的接地層的中和效果。
一個特別復雜的PCB設計有幾個穩定的電壓。理想情況下，每個參考電壓都有自己對應的接地層。但是，如果接地層太多會增加PCB的制造成本，使價格過高。折衷的辦法是在三到五個不同的位置分別使用接地層，每一個接地層可包含多個接地部分。這樣不僅控制了電路板的制造成本，同時也降低了EMI和EMC。
如果想使EMC最小，低阻抗接地系統十分重要。在多層PCB中，最好有一個可靠的接地層，而不是一個銅平衡塊(copper thieving)或散亂的接地層，因為它具有低阻抗，可提供電流通路，是最佳的反向信號源。
信號返回地面的時長也非常重要。
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散漫說，EMC（Electro magnetic compatibility，電磁兼容）是指電子、電氣設備或系統在預期的電磁環境中，按設計要求正常工作的能力。本文詳細的介紹了EMC設計的必要性，圖文并茂的說明了線束EMC設計中的注意事項，及為什么要這樣設計，值得一看。以下為正文。
線束EMC設計必要性
1.電磁環境-需求和問題
①與車外廣播電視、 無線通信等設施間的相互影響；內部電氣部件相互影響；電網設備相互影響；人體靜電影響和人員防護。
②EMC三要素
干擾源：產生變化的電壓或電流的零部件。
傳播途徑：包括傳導耦合、輻射耦合。
敏感設備：易被干擾的設備。
線束本身為無源器件，自身不產生電磁干擾，但線束是 “傳播途徑”！
2、整車功能需求
電磁兼容是一門關于電磁能量的產生、傳輸和接受的學科，是研究在有限的空間、有限的時間、有限的頻譜資源條件下，各種用電設備（分系統、系統， 廣義的還包括生物體）可以共存的一門科學。
電磁兼容騷擾等級
等級一：功能在施加騷擾期間和之后，能正常執行其預先設計的 功能。
等級二：功能在施加騷擾期間，有可能超出規定的偏差，但功能 在停止施加騷擾之后，必須自動恢復到正常工作范圍。
等級三：功能在施加騷擾期間/之后，有可能超出規定的偏差，必 須通過駕駛員操作，才能恢復到正常工作范圍。
等級四：功能在施加騷擾期間/之后，有可能超出規定的偏差，駕駛員操作無法恢復到正常工作范圍，可以通過修理/替換恢復到正常工作范圍。
3.EMC標準-法規需求
線束EMC設計及案例
1.線束EMC設計概要
線束EMC設計：電源設計、搭鐵設計、布置設計、導線選型四個方面。
展開 高防護戶外儲能柜散熱系統優化設計
儲能設備散熱系統的合理化設計，仍是結構設計的核心技術難題。本文運用熱仿真軟件分析對比了散熱系統的3種送、回風方式的散熱效果，并通過
高溫箱模擬高、低溫進行熱測試，熱仿真
與熱測試相結合，以最快的速度、最低的成本實現散熱系統的優化設計。
1 高防護戶外儲能柜散熱系統優化設計及對比
本文所提及的產品是容量為100kW·h的高防護戶外儲能柜，其防護等級可達IP55。該柜創新地采用組合式散熱系統，其中對溫度和環境敏感度高的電池艙采用空調散熱系統，對溫度和環境敏感度低的配電艙采用風冷散熱系統。由于風冷散熱系統的設計較為成熟，且成本已壓縮到極限，因此此次組合式散熱系統的優化設計只針對電池艙的空調散熱系統進行。電池艙優化共設計出3種方案，通過熱仿真軟件Flotherm進行分析對比，擇優選用。
3種方案中電池艙的結構形式均相同，其中空調散熱系統所需制冷總量C的理論計算公式為:
式中:Ch為元器件發熱功耗，W；Cs為環境滲入(出)熱量，W；Cr為太陽輻射熱量，W。將Cs=117.2W、Cr=277.5W、Ch=1000W代入式(1)，得C=1394.7W，因此電池艙空調需選擇制冷量為1.5kW的工業空調。
方案一為電池艙空調的出風和回風均為自由進出風；方案二在電池艙空調的出風口加裝專用風道；方案三是在方案二的基礎上，局部加上風機輔助出風，可實現遠離空調的柜體能夠均分空調吹出的冷風。3種方案的示意圖如圖1所示。
展開 電動汽車電機驅動系統EMC設計及測試研究
4 總結
本文通過對電機驅動系統EMC干擾來源及傳播路徑的分析，提出若干在電機驅動系統設計中針對EMC問題應注意的設計要點，通過對實際設計樣機的摸底測試，符合標準要求，驗證了設計要點的有效性。
PCB如何設計才能發揮EMC最優效果？
PCB的EMC設計考慮中，首先涉及的便是層的設置;單板的層數由電源、地的層數和信號層數組成;在產品的EMC設計中，除了元器件的選擇和電路設計之外，良好的PCB設計也是一個非常重要的因素。
PCB的EMC設計的關鍵，是盡可能減小回流面積，讓回流路徑按照我們設計的方向流動。而層的設計是PCB的基礎，如何做好PCB層設計才能讓PCB的EMC效果最優呢?
01
PCB層的設計思路
PCB疊層EMC規劃與設計思路的核心就是合理規劃信號回流路徑，盡可能減小信號從單板鏡像層的回流面積，使得磁通對消或最小化。
單板鏡像層
鏡像層是PCB內部臨近信號層的一層完整的敷銅平面層(電源層、接地層)。主要有以下作用：
(1)降低回流噪聲：鏡像層可以為信號層回流提供低阻抗路徑，尤其在電源分布系統中有大電流流動時，鏡像層的作用更加明顯。
展開 電磁兼容設計仿真軟件?EMC?Studio
（轉）
簡介
EMC Studio 是一款功能強大的系統級（線纜線束及其終端電路、天線與設備輻射及平臺電磁效應等）電磁兼容研究分析的仿真設計平臺，可實現實際復雜工程（任意三維結構）系統布局和平臺系統電磁場性能及電磁兼容等的精確分析。復雜電子系統相關的系統設計電性能、電磁場分布、串擾、耦合、敏感性、隔離度、強瞬態干擾以及基準電磁兼容測試等問題，都能方便地通過軟件計算并提供最可靠的結果。
可以直接得到符合國軍國標GJB151A/152A 項目要求的輻射、傳導和敏感度數值。
軟件支持 Windows XP/Vista 、Windows7/Winows Server 2003/2008等 32 位和 64 位操作系統，具備友好易用的圖形化英文操作界面，并具有穩定的可靠性。并行計算，單機多 CPU 或者多機集群并行計算提高處理問題的規模、加快求解計算速度。可選擇在核外模式或核內模式下運行。支持多 CPU 多核并行計算，每個 CPU 不限核數進行并行計算。
它是一款功能強大的系統級專業電磁兼容研究分析仿真設計平臺。具備時域分析和頻域分析的功能；能夠進行電路仿真和電磁仿真，能夠進行三維電磁場和電
路的瞬態場路協同仿真。
軟件采用的計算核心都是基于最精確、高效的針對復雜工程系統EMC的仿真算法如矩量法（MoM）、輔助源法（MAS）、 傳 輸 線 法（MTL）、低頻穩態三維場求解器（LF_MOM）及 SPICE電路分析法等。
根據分析對象的不同，依據專家知識，將問題分解，無須用戶干預，可以自動選擇其中的單一方法或最適合方式的混合求解技術對電磁兼容問題進行高速有效的求解。軟件自動選擇電路、電磁場、電纜、傳輸線等求解器，將一種求解器的求解結果作為另一個求解器的輸入，最后完成復雜系統電磁兼容問題的求解。
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常見邊坡坡面防護設計，你真的搞懂了嗎？
設計判賠600萬，勘察判賠1700萬！
防護屏外罩注射模具設計+3d
防護屏外罩產品見圖1，產品最大外形尺寸為161.50 mm x 114.40mm x 62.10 mm， 塑件平均膠位厚度3.15 mm，塑件材料為PP-CO，縮水率為1.018，塑件質量為58.03克。塑件技術要求為不得存在披峰、注塑不滿、流紋、氣孔、翹曲變形、銀紋、冷料、噴射紋等各種缺陷。
圖1 防護屏外罩產品圖
從圖1可以看出，塑件結構造型為Z型，頂面有3處擦穿位，背面有3處需要設計滑塊抽芯。由于塑件扭曲呈Z型，高低落差大，合理布置3處滑塊，防止塑件變形是模具設計的首要任務。另一方面，由于分型面扭曲傾斜，塑件材料為PP，模具設計和制造必須考慮塑件不能產生批鋒。
針對塑件形狀，模具設計排位采取1出2，模胚為標準模胚CT 4050 A130 B100 C120，澆口為側澆口，從塑件側面一點進膠。為了避免塑件在注塑時產生批鋒，最有效的措施是設計成硬模，即對前后模仁進行熱處理。模具材料為1.2344，熱處理48～52HRC,模具設計圖見圖2. 3D分模時，需要將流道部分做成平位，便于塑膠流動，分型面要作順滑。順滑的分型面便于提高CNC刀具切削精度，利于飛模，因此能有效提升合模精度。前后模仁圖分別見圖4和圖5.
圖2 模具3D圖
圖3 模具分型面
圖4 滑塊設計圖
圖5 前模仁圖
圖6 后模仁圖
軟模是指模仁硬度在44HRC以下，模仁所采用的鋼材買回來后不用進行熱處理就能達到使用要求，例如常見的預硬化鋼材718H，S136H和NAK80，以及鈹銅等材料制作的模仁。
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來源：北京科技大學課件
版權歸原作者所有
01
坡面防護原則
邊坡坡面防護的種類和方法多種多樣，但不論采用哪種方法，防護工程都應遵循以下原則：
因地制宜，結合邊坡的地形地貌、水文地質條件，根據實際情況確定適宜的防護措施；
就地取材，在選用防護材料時，盡量利用當地材料，就地采集；
經濟適用，在力求節省工程費用和其它開支的同時要達到經濟耐久以及養護工作量最小的要求；
兼顧景觀，坡面防護的意義不僅局限于保護邊坡，還應當與環境相襯，合理美觀。
02
坡面防護類型
03
坡面防護設計-種草防護
1 適用條件
用于適宜草類生長的土質路塹和路堤的邊坡，且邊坡的高度不高，坡度不大(坡度不宜陡于1:1)。當邊坡土層不宜種草時，可在坡面上先鋪一層厚為5~10cm的種植土，使其與坡面結合牢固。
展開 FEKO在民機電磁環境效應防護設計中的應用
行業：民用航空
挑戰：應對各類復雜的電磁相關問題， 實現電磁環境效應防護設計
Altair 解決方案：三維電磁仿真解決方案 FEKO
優點：針對各類電磁問題的多種計算方法及其混合算法 ; 特色方案提升設計效率 ;高效的技術支持服務
背景介紹
中國商飛上海飛機設計研究院創建于 20 世紀 70 年代，是國內大中型民用飛機 設計研究機構，涵蓋總體氣動、強度、結構、綜合航電、電氣、飛控、液壓、環控、 動力、燃油、標準材料、適航、信息系統等專業，曾成功設計了第一架大型干線客 機。2008 年，國家為實施大型客機戰略，成立中國商用飛機有限責任公司，原中 國航空工業第一集團公司下屬第一飛機設計研究院上海分院（即上海飛機設計研究 所）于同年整建制進入中國商飛，更名為中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計 研究所。目前，上海飛機設計研究所承擔著我國擁有完全自主知識產權的 ARJ21 飛機和大型客機 C919 的設計、試驗、預研及關鍵技術攻關等歷史使命。
挑戰
隨著科學技術的迅速發展，機載無線電設備越裝越多，飛機上通常安裝了氣象 雷達、通信導航系統、空中交通管制等數十種無線電系統，涉及的天線數量非常多，并且頻率范圍很廣，而飛機本身長度有限，用于天線布置的空間較少。在實際應用中，機體導致的天線方向圖畸變和天線間電磁兼容問題較為突出。
飛機在機場起降或者飛行過程中有可能遭到來自地面、空中或者海上船舶的大功率無線電收發機的照射，它是由人類活動造成的電磁環境問題，這些電磁波功率大、頻譜寬、作用時間長，稱為飛機高強度輻射場（HIRF）。
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