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机设计中的EMI抗干扰和ESD保护问题

***的大部分新无线终端产品都配备了高速数据接口、高分辨率液晶显示屏和摄像头模块，甚至有些手机还配备了通过DNB接口接收电子L-view程序的功能。除了增加新功能之外，手机尺寸的挑战仍未改变，手机仍在朝着紧凑和轻薄的方向发展。许多功能集中在一个狭窄的空间，导致手机设计中的静电放电和电磁干扰问题变得更加严重。这些问题必须在手机设计的初始阶段解决，并根据应用选择有效的解决方案。静电放电和电磁干扰保护设计的新挑战

传统的静电放电保护或电磁干扰过滤功能主要由分立或无源器件解决方案实现，例如静电放电保护变阻器或基于串联电阻和并联电容的电磁干扰保护比例积分型滤波结构。手机质量标准的提高和新集成电路的高电磁干扰敏感度促使设计者提高手机的抗干扰能力，从而暴露出一些方案的技术局限性。

传统解决方案的局限性可以通过简单地比较变阻器和TVS二极管的箝位电压Vcl来理解。变阻器的箝位电压Vcl(8/20毫秒@ IPP=10a测试)显示约40V，比瞬态电压***器二极管的Vcl测量值高60%。当必须执行IEC 61000-4-2标准时，为了实现整个系统的鲁棒性，不能考虑这种差异。除了这种固有的电压差问题之外，在移动电话的使用寿命期间，随着老化现象的出现，无源器件解决方案也暴露出电特性变化的问题。

因此，瞬态电压开关二极管解决方案占据了静电放电保护市场的很大份额，而集成硅解决方案也是电磁干扰滤波器不可或缺的组成部分。手机的抗电磁干扰功能

电磁骚扰和电磁干扰有什么不同

电磁骚扰:任何可能导致设备、设备或系统性能降低或损坏有生命或无生命物质的电磁现象。电磁干扰可能是电磁噪声、无用信号或传播介质本身的变化。

电磁干扰:由电磁干扰引起的设备、传输信道或系统性能的下降。

电磁骚扰只是客观存在于电磁现象中的一种物理现象。它可能会导致退化或损坏，但不一定会产生后果。然而，电磁干扰是电磁骚扰的结果。

什么样的情况以及电磁骚扰是如何发生的？

电磁干扰通常发生在以下情况:高速数字信号电路、开关电路、脉冲发生电路和大功率控制电路等。其中电压和电流在非常短的时间内快速变化，并且包含电感器和电容器的电路被接通和断开。

当电场、磁场和电荷等电量迅速变化时，也会发生电磁干扰。

在开关动作电路中，电压/电流增加或衰减时间T越短，噪声带宽越宽；快速变化的电压V和电流I的幅度越大，噪声的幅度越大。

特别是在***负载电路中，当电路由开变关时，很容易产生间歇性电磁干扰。噪声波形从小到大逐渐增大，这对应于开关触点之间的距离从小到大的过程。

在该电路中，当DC电压VD在其中L和R串联连接的负载上产生电流I时，开关S在L的两端产生极性相反的尖峰电压(称为电感反冲电压)，该尖峰电压比VD大十倍，并且有时在开关S从接通切换到断开时大数百倍。

当L两端都有寄生电容C0时，会出现以下现象:

当C0=100pF时，产生约-848伏和225千赫的振荡。

当C0可以忽略不计时，它将达到-6000伏；

寄生电容越大，电感两端的电压越低，振荡频率越低。

在实际电路中，即使电容器连接到电感器L的两端，由于电容器引线的电感的影响，也不会获得电容器的效果，并且阻尼振动波形的下降部分d ﹨u/dt变大，留下高频部分。

电容器必须耐高压，否则会损坏。镇流器两端产生的高压点亮荧光灯的电路。一旦由它产生的振荡高压被传输到其他电气设备，它将成为骚扰。

镁锌抗干扰磁环

本发明是针对信息技术行业电磁兼容频率的提高而开发的新型镁锌抗干扰磁环，主要解决了现有的NiZn材料和CuZn材料铁磁谐振频率低、频带窄，不能满足计算机等电子信息设备信号连接线电磁兼容的问题，尤其是对200-300兆赫兹频率噪声电磁波吸收无效而开发的新材料。针对上述问题，杭州电子科技大学新电子器件与应用研究所与企业合作开发了一种新型镁锌抗干扰磁环。2008年通过省新产品鉴定，研制的装置性能居世界位。项目产品是公司的原创产品，比原产品性能更高，不增加制造成本。在被国内外用户使用后，获得了一致好评。从材料上看，用镁锌抗干扰磁环代替镍锌抗干扰磁环后，设备成本仅降低到国外的1/3，产品价格在国内外具有明显的竞争优势。该公司还成为中国***生产镁和锌抗干扰磁环的醉公司。双方共同申请了江苏科技计划的重大项目，并获得了资金支持。2009年，双方继续加强在产品测试、分析和设计方面的合作，以提高产品质量。

金属软磁粉芯

(3)损耗低，频率稳定性好，频率范围宽。各种材料和不同磁导率的金属软磁粉芯可以适用于从几十赫兹到高达30兆赫的非常宽的频带。这一特性远不如金属软磁和非晶微晶软磁。

(4)由于上述三个优点，金属软磁粉芯具有良好的交流/DC叠加稳定性。这对于交流和DC场同时存在的许多应用具有重要意义。这也是它优于其他软磁材料的地方。

(5)具有良好的磁稳定性。该功能对于使用和确保产品质量非常重要。如果磁性能的稳定性得不到保证，非常精密的仪器将无法使用，并造成损失。金属软磁粉芯在频率稳定性和温度稳定性方面优于其他材料。

⑥它还具有其他软磁材料所不具备的非常重要和独特的优良特性，即良好的性能可控性。也就是说，在生产各种软金属磁粉芯的过程中，人们能通过吗？控制和改变其生产工艺和技术条件，生产出各种性能独特的金属软磁粉芯，地满足各种使用条件下的各种要求。这有利于提高产品的性能和质量吗？数量，特别是在高技术和力量领域，具有重大意义。