应对电磁干扰和电磁兼容的挑战

作者： KEMET Electronics Corporation 磁性元件、传感器和执行器产品分销、推广和产品管理高级经理 Patrik Kalbermatten

所有产品在出售前都必须经过电磁兼容（EMC ）合规性测试，经验丰富的工程师都清楚地知道，要想项目成功，必须在设计早期就开始规划。所涉及的途径包括良好的设计实践、模拟和预测试，但这些方法并不能够总是确保成功，并且在测试期间发现的问题通常需要添加额外的滤波或屏蔽来缓解，以便最终获得产品通过。

另一种（或额外）“修复方法”涉及使用复合磁性材料片，可以通过切割、成型和粘贴以阻止电磁干扰（EMI）。这些噪声抑制片 (NSS) 具有不同的磁导率和厚度，以适应多种频率。

与金属屏蔽相比，NSS 易于使用且无需专用工具，它们还可以缠绕电线以代替铁氧体磁珠。虽然 NSS 通常在战术层面用于解决测试中发现的问题，它们也可以在战略层面用作经过深思熟虑设计的一部分。

NSS 概述

NSS 是通过在聚合物中混合微米级磁性材料粉末来形成复合磁性材料而制备。


图 1：NSS 构造图。

这种材料具有复数磁导率 (µ)，包括两个分量 µ' 和 µ''，它们分别表示支持磁通量能力和噪声吸收效果。通过仔细控制这些特性，KEMET 创建了 FLEX SUPPRESSOR® NSS 产品线，能够在1MHz 至 40GHz范围内衰减噪声信号，并维持磁通量。


图 2：FLEX SUPPRESSOR® NSS 覆盖广泛的频率范围。

用于噪声吸收的NSS

考虑到应从所有设计项目的一开始就考虑 缓解EMC，因此开始阶段就可以将 NSS 视为所有解决方案的一部分。除了防止对附近设备造成不必要的干扰外，良好的 EMC 设计还可以防止任何系统发生自干扰。

项目设计会包含多个干扰源，包括从外壳反射的信号、外壳开口、内部辐射噪声，甚至来自电路其他部分的串扰。添加多个滤波器并引入屏蔽需要额外空间，使设计复杂化，并增加重量和成本。但如果采用 NSS ，则能够更快速、更简单、更便宜地完成，其中不需要额外空间或其他组件。

NSS 可以降低移动设备、物联网节点和遥控器等无线设备中接收器电路的敏感度，以便提高可靠性和覆盖范围，同时降低射频发射器功率要求，并简化接收器设计。因此可减小整体功耗和尺寸，并延长电池寿命。


图 3：RF接收器中的 NSS。

NSS 可用于防止能够导致系统故障的静电放电 (ESD)，也可用于增强发射器和接收器之间的电磁耦合，从而增强无线功率传输 (WPT) 系统的性能，以加快充电速度，并提高能源效率。


图 4：用于 ESD 保护的 NSS。