EMC 쉴딩과 필터링
차폐와 필터링은 두 가지 기본적인 EMC 완화 기술입니다.차폐는 방사되는 전자기장을 물리적으로 포함하거나 차단합니다. 필터링은 케이블과 전력선에서 전도되는 노이즈를 감소시킵니다.대부분의 실제 설계에서는 두 가지 모두 필요합니다. 노이즈 커플링 경로에 따라 둘 중 하나를 선택 (또는 조합) 하는 것이 달라집니다.
전자파 차폐
차폐는 전도성 인클로저 또는 개스킷을 사용하여 전자기장을 포함하거나 배제합니다.효과는 감쇠량 dB 단위로 측정됩니다.견고한 알루미늄 인클로저는 80—120dB의 차폐 기능을 제공하며, 구멍과 이음새가 있는 스틸 박스는 40~80dB를 제공합니다.
Advantages
- 방사 방출과 취약성을 동시에 해결합니다.
- 전체 회로 보호 — 개별 노이즈 소스를 식별할 필요가 없음
- 제대로 구현하면 MHz에서 GHz까지 효율적입니다.
- 많은 FCC/CE 인증 범주에 필요
Disadvantages
- 비용, 무게 및 기계적 복잡성 추가
- 조리개 (커넥터, 통풍구, 디스플레이 창) 는 차폐를 크게 저하시킵니다.
- 케이블 진입점을 필터링해야 합니다. 케이블은 차폐를 우회합니다.
- 저주파 자기 차폐에는 알루미늄이 아닌 mu-metal이 필요합니다.
When to use
우수한 PCB 설계에도 불구하고 방사 방출이 한계를 초과할 때, 제품이 민감한 RF 장비 근처에서 작동하는 경우, PCB에서 노이즈 소스와 피사체를 분리할 수 없는 경우 차폐를 사용하십시오.
EMC 필터링
필터링은 전력선, 신호 케이블 및 I/O 인터페이스에서 전도되는 노이즈를 줄입니다.일반적인 필터에는 LC 필터, 공통 모드 초크, 페라이트 비드 및 피드스루 커패시터가 포함됩니다.필터는 노이즈가 빠져나가거나 케이블을 통해 들어오는 것을 방지합니다.
Advantages
- 전도 방출 문제 해결 — 대부분의 FCC/CE 전력선 테스트에 필요
- 케이블이 방사 방출을 위한 안테나 역할을 하는 것을 방지합니다.
- 대부분의 제품에서 전체 인클로저 차폐보다 비용이 저렴합니다.
- 개별 신호선에 선택적으로 적용 가능
Disadvantages
- PCB 자체에서의 복사 방출을 막지 않습니다.
- PCB 레이아웃이 불량하면 필터 효율성이 떨어집니다 (필터 바이패스)
- 안전 표준에 의해 제한되는 전력선 필터 (누설 전류)
- 컴포넌트 기생은 고주파 감쇠를 제한합니다.
When to use
모든 전원 입력, 신호 I/O 및 케이블 인터페이스에서 필터링을 사용하십시오.이는 전도성 방출을 방지하는 1차 방어선이며 케이블 방사에 필수적입니다.
Key Differences
- ▸차폐는 방사 방출/내성을 다루고 필터링은 전도 방출/내성을 해결합니다.
- ▸케이블 바이패스 차폐 — 모든 관통구에서 필터링과 함께 사용해야 함
- ▸필터링은 PCB의 방사를 막지 않습니다. 차폐에는 해당 방사선이 포함됩니다.
- ▸완벽한 EMC 솔루션에는 필터 전도 잡음과 차폐 방사 잡음이 모두 필요합니다.
- ▸페라이트 비드는 작고 저렴한 CM 필터로 30MHz 이상에서 케이블에 효과적입니다.
Summary
필터링과 차폐는 상호 보완적인 것이지 대안이 아닙니다.모든 전도성 인터페이스 (전원, I/O 케이블) 를 필터링하여 케이블이 안테나가 되는 것을 방지하십시오.인클로저를 보호하여 잔류 복사 방출이 발생하지 않도록 하십시오.적절한 EMC 접근 방식은 먼저 필터링 적용 (비용이 저렴하고 근본 원인 해결) 한 다음 나머지 방사선 문제에 대해 차폐를 추가합니다.
Frequently Asked Questions
제품에 어떤 차폐 효과가 필요한가요?
대부분의 상용 제품은 FCC 파트 15B/CISPR 22 준수를 위해 40—60dB 차폐가 필요합니다.의료 기기 (IEC 60601) 에는 60~80dB가 필요할 수 있습니다.군용 (MIL-STD-461) 에는 80~120dB가 필요할 수 있습니다.필요한 SE는 내부 소음 수준과 외부 방출 한도에 따라 달라집니다.
케이블 관통으로 인해 차폐 성능이 저하되는 이유는 무엇입니까?
실드를 통과하는 모든 케이블은 내부에서 외부로 (또는 그 반대로) 전도된 소음을 전달합니다.케이블은 안테나 역할을 하며 쉴드에 포함되어야 하는 소음을 방출합니다.해결책은 피드스루 필터 또는 페라이트 비드를 사용하여 쉴드 경계의 모든 케이블 관통부를 필터링하는 것입니다.
페라이트 비드는 무엇이며 언제 사용해야 하나요?
페라이트 비드는 100MHz 이상의 주파수에서 높은 임피던스 (일반적으로 100—1000Ω) 를 나타내는 인덕터입니다.전원 공급 장치 핀 및 I/O 라인의 직렬 필터로 사용되는 이 필터는 DC 또는 저주파 신호에 영향을 주지 않으면서 고주파 노이즈를 감쇠합니다.소음원 가까이에 설치하면 EMC에 효과적입니다.
ESD에서 차폐가 작동합니까?
네.접지된 전도성 인클로저는 ESD 전류를 접지로 차단하여 전계 침투를 방지합니다.실드는 임피던스가 낮은 접지 (짧고 넓은 접지 스트랩) 를 사용해야 합니다.또한 ESD에 민감한 설계에는 I/O 포트에 TVS 다이오드가 있어야 합니다. 차폐형 인클로저가 있는 경우에도 ESD가 케이블을 통해 들어갈 수 있기 때문입니다.