迈肯思讲解工控机箱的EMC设计与防护 图文
EMC整改及PCB设计PPT38页
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基于EMC的PCB设计
• 布线原则 环路最小规则（信号线与其回路构成的环路面积极可能小）
短线规则（布线长度应尽可能短，振荡器应放在离器件很近的位置）
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基于EMC的PCB设计
• 布线原则
开环检查规则（一般情况下不允许出现一端悬空的布线）
对缝隙PCB板裸露的金属部分贴绝缘膜，使静电在这些部 位无法放电； 更改缝隙的结构，可以通过将缝隙设置成倒挂槽增加静电 的放电距离，使其不放电； 在缝隙处注入绝缘材料，是静电无法通过，不能对内部的 PCB板进行放电； 将缝隙用铜箔或铝箔贴住，并将其用尽可能短的出现连接 到大地；
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电容
BEAD
R
GND
晶振
GND
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常用的滤波电路实例
• 时钟信号的滤波电路
注意适当的选取R（R可以是电阻，电感或磁珠）和C1，C2的值； GND尽量选取最靠近芯片的地
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常用的滤波电路实例
• 常用的信号线或排线的滤波电路
注意适当的选取R（R可以是单独的电阻，电感或磁珠，也可以是排 阻，排感或排磁珠）和C1,C2,C3,…的值；
1、采用TVS管进行静电抑制 （TVS管为瞬态抑制二极管），并 使用限流电阻进行限流，如右图所 示；
2，选用抗静电能力较强的接口 芯片
连接 器
TVS管
Ω
U9 75176
PGND
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面板按钮ESD问题
• 面板按键ESD解决方法：
迈肯思分享4U服务器机箱具体尺寸及图纸 图文
迈肯思网址：/深圳市迈肯思科技有限公司，即Macase，创立于2004年，是中国工控机箱制造领域的新兴领军企业。
专注于提供工控机箱、服务器机箱和定制综合解决方案，产品包括1U/2U/3U/4U等工控机箱，服务器机箱广泛应用于工业自动化、通讯、电力、网络安全、智能交通、视频监控、军工/航天、自助终端、数据存储、数字标牌、车载电脑、3C应用等诸多领域。
19英寸机架式服务器机箱设计，450mm机身，采用优质1.0mm马钢高级无花镀锌板成型，黑色贴面板前置，并加装安全防护锁，大面积口空部分是散热器的散热通道。
迈肯思网址：/
4U服务器机箱技术参数：
• 型号：K445FB服务器机箱
• 服务器机箱规格：482(宽)* 450(深)*178MM(高)
• 主板：12"*9.6"(305*245MM)
•硬盘：8个3.5寸硬盘和4个2.5寸硬盘
• 光驱：3个5.25光驱
• 服务器机箱电源：普通台式ATX电源PS2
• 风扇：1个12025风扇和两个8厘米风扇
• 扩展槽：7个全高直插槽
• 面板设置：2个USB 2.0，一个电源开关，一个重启开关，一个电源指示灯，一个硬盘指示灯
• 服务器机箱箱体材质：马钢高级无花镀锌板
迈肯思网址：/• 料厚：1.0MM
4U服务器机箱——K445FB图纸
迈肯思提供高效快速的服务器机箱OEM/ODM定制方案，做到非标，多样化,小批量生产,将工业机箱工艺标准化、产品部件化、系列化，从而实现标品和非标品，结合快捷灵活，满足中小企业多样化小批量定制需求。
结构方面的EMC和EMI设计知识ppt课件
结构方面的EMC/EMI设计
b、屏蔽材料的选择。镀锌钢板性价比较高，铍镆合金性能最好。在强磁场中 需选用磁饱和性能较高的材料，如硅钢。
a、在所有的输入信号接口均采用单电容型滤波结构；
b、在所有的输入输出接口与系统均采用光电耦合隔离措施。
结构方面的EMC/EMI设计
简单介绍
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility , EMC）主要包含两方面的内 容：
电磁干扰（Electromagnetic interference , EMI）； 电磁敏感度（Electromagnetic susceptibility , EMS）。 电磁兼容设计基本目的： A 产品内部的电路互相不产生干扰，达到预期的功能。 B 产品产生的电磁干扰强度低于特定的极限值。 C 产品对外界的电磁干扰有一定的抵抗能力。
结构方面的EMC/EMI设计
在结构设计中，大部分设备内的布局属近场范围，有意识的利用空间距离衰 减，就可以降低对屏蔽设计的要求。在近场区的电磁干扰，对距离十分敏感 。在工程实施上就是尽可能的将电磁干扰源远离敏感设备，远离通风孔。
常见的滤波器安装问题。滤波器的安装质量对实际衰减性能影响很大，只有 把滤波器正确地安装到设备或设施上，才能获得预期的衰减特性。其应遵循 以下几点：Biblioteka 结构方面的EMC/EMI设计
A=20 1g(E0/E1)=20 lg(e^（t/δ）) dB 式中趋肤深度δ=0.066/(f μr σr)^0.5mm，f 单位为MHz。
机箱EMC结构设计
机箱 EMC 构造设计1.前言跟着科学技术的快速发展，现代各样电子、电气、信息设施的数目和种类愈来愈多，性能愈来愈先进，其使用处合和数目密度也愈来愈高。
这就使得电子设施工作经常遇到各样电磁扰乱，包含自己扰乱和来自其余设施的扰乱，同时也对其余设施产生扰乱 1。
在这种状况下，要保证设施在各样复杂的电磁环境中正常工作，则在构造设计阶段就一定认真考虑电磁兼容性设计。
假如忽视了这个问题 , 到新产品使用时，扰乱问题就会裸露出来。
因此提早地解决电磁扰乱问题是电子设施机箱构造设计时一定考虑的重要环节。
2.理论基础电子设施构造中常有的电磁扰乱方式主要有传导扰乱和辐射扰乱两种，因此电磁兼容（ EMC）设计的主要方法有障蔽、滤波、接地等。
2.1障蔽电磁障蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等障蔽体阻挡或减小电磁能量流传所采纳的一种构造举措。
常用的方法有静电障蔽，磁障蔽和电磁障蔽。
电子设施构造设计人员在着手电磁兼容性设计时，一定依据产品所提出的抗扰乱要求推行有针对性的电磁障蔽设计。
障蔽往常有静电障蔽、磁障蔽和电磁障蔽三种。
2.2滤波电路中的扰乱信号经常经过电源线、信号线、控制线等进入电路造成扰乱，因此对公用电源线及经过扰乱环境的导线一般均要设置滤波电路。
2.3接地接地问题在电磁兼容性设计中也是一个极其重要的问题，正确的接地方法可以减少或防止电路间的相互扰乱。
依据不一样的电路可用不一样的接地方法。
往常组合单元电路接地有串连一点接地、并联一点接地和多点接地三种方式。
整机接地方式也是保障产品电磁兼容性的主要举措之一。
由于其功能不一样，故电路差异甚大，接地状况也不大同样。
一般常用的方法是：将模拟电路、数字电路、机壳分开，各自独立接地，防止相互间的扰乱，最后三地合一接入大地，这种方式较好地克制了电磁噪声，减少了数字信号和模拟信号之间的扰乱。
3.机箱 EMC的构造设计一电子设施中的机箱，机箱有电源线、信号线、控制线等的穿入及穿出以及散热用的通风孔、调理用的调理孔、显示窗等，同机遇箱也是由多个部件组合而成，各部分的连结处不免有泄露。
结构方面的EMC和EMI设计知识ppt课件
当屏蔽效能要求较高时，可以采用双层屏蔽结构。
结构方面的EMC/EMI设计
盖板
接合面 盒体
变压器
接缝切断漏磁通，泄露增加。
接合面
盒体 变压器
滤波技术在设计中的重点主要在二个方面：
结构方面的EMC/EMI设计
A 电源滤波技术分析
B 信号滤波技术分析
解决电磁兼容的一个关键问题就是来自工作电源方面的干扰信号，为此，在 电源方面的处理需予以特别重视。
首先在电源输入端口设置反向截止大容量的存储电路和双极性瞬态电压抑制 器（即TVS），其作用时增加产品承受来自外电瞬态高压尖峰脉冲的冲击， 从而提高抗电源冲击和抗尖峰脉冲干扰的能力。
结构方面的EMC/EMI设计
为了进一步隔绝外电源电网对系统的干扰，在设计中可以选用DC/DC功率变 化模块作为产品的直流电源的转换和配置，该模块采用将外电源网与内部电 源进行隔离的结构，因而此电源对输入电网波动具有很强适应性能，且具有 相当的抗干扰能力。
为提高高频段的滤波性能，同时也充分考虑到结构和工艺上的合理性及批产 的可制造性，对使用穿芯电容的可以按照方式进行分析研究，选用符合技术 标准的电磁兼容型接插件，在信号滤波技术方面可以采取的措施主要有：
同时在电源输入端口设置直流滤波器，滤波器主要由无源集中参数元件（电 感、电容及电阻）构成。在设计中，考虑其不仅在所需阻带范围内有着良好 的抑制性，而且在其通带和过度频带不应产生明显的阻尼震荡。其中电感和 电容主要作用于抑制电源线上传输的电磁干扰脉冲，以尽可能地抑制和减少 电磁干扰脉冲向控制器内部侵入。
工控机箱的EMC设计与防护
工控机箱的EMC设计与防护
当我们使用电子设备的时候，就会形成电磁干扰。
EMC （Electromagnetic compatibility电磁兼容性）现象在我们生活中随处可见。
例如我们在看电视的时候，如果手机放在电视机旁边，在来电时手机信号会干扰电视信号形成雪花片。
而随着日常电子设备的广泛使用，电子设备的EMC 设计正变得日益重要起来。
世界大多数发达国家都制定了EMC标准，销往该国家或地区的电子产品必须要符合相应的EMC标准，并通过其认证才可以。
其中比较知名的认证有美国的FCC认证、日本的VCCI认证、欧盟的CE认证，以及我们中国大陆的3C认证等。
下面我们来解释一个优秀的工控机如何进行EMC设计的。
无论工控机还是商用机，EMC设计中的最首先考虑的是板卡本身的EMI （电磁干扰）设计，因此在板卡设计方面就大幅减少了电磁辐射，但由于处理器的频率的提升，单纯依靠板卡本身在EMI方面的设计无法充分满足EMC认证的要求。
因此工控机机箱的EMC设计变得更为重要了。
这篇文章也以机箱的EMC设计为主。
在解释工控机机箱的EMC设计之前，我们先来看看商用PC机机箱的EMC设计，商用PC机由于应用在家庭环境中，与人体接触的时间更长，因此对EMC设计的要求也十分严格。
虽大多数着名PC品牌由于行销全球，也通过了各国的电磁兼容认证。
但由于用途的不同，商用PC通过的EMC认证和工控机的EMC认证侧重点是。
《EMC基础培训》PPT课件
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Surge：试验现场
培训ppt
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PMS：Power-frequency magnetic susceptibility
PMS：工频磁场试验主要模拟50Hz工频电力线所构成的 磁场（如大型变压设备附近的磁场等）对设备的影响，对 此项试验较敏感的主要是带线圈的设备如CRT等。
EFT/B：电快速瞬变脉冲群 模拟设备附近或设备所在的电网中发生切断感性负载时导致的脉 冲干扰。
测试标准：IEC 61000-4-4。 EFT/B波形及主要参数
上升沿：5ns 脉宽：50ns 干扰覆盖频率： 60至100MHz
双指数脉冲
15ms脉冲串 (5kHz)
培训ppt
脉冲串间隔是 300ms
EMC定义：在同一电磁环境中，设备能够不因为 其他设备的干扰影响正常工作，同时也不对其他 设备产生影响工作的干扰。
EMC三要素，缺少任何一个都构不成EMC问题。
干扰源
耦合途径
敏感设备
培训ppt
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研究EMC的必要性
EMC定义 研究EMC的必要性 常见EMC缩略语与标准
案例：深圳某企业的MPEG解码器在山西运城地区严重干 扰广电机房内的电视机和CATV光端机，遭到客户的严重 投诉，后经定位发现该型号产品的辐射测试根本没有通过。
培训ppt
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EMC的必要性（三）
产品内部兼容性的需要
产品内部各单板间是否能够和谐的工作、电源电路是否 不会对音视频信号产生干扰、PCB设计时时钟电路是否会 干扰控制电路等等都是产品设计时需要重点考虑的问题， 也是产品基本功能实现的保证问题。
培训ppt
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常见缩略语
EMC (Electromagnetic Compatibility)：电磁兼容性
EMC测试及设计ppt课件
试验结果判定
✓ 判据A：试验时，设备性能正常，可以正常工作； ✓ 判据B：试验时，功能或性能暂时降低或散失，当能自行恢复； ✓ 判据C：试验时，功能或性能暂时降低或散失，但需要人工干预或系
统恢复。
✓ 测试评估： ✓ 对于情形A和B，判为合格，C情况为不合格；
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
EMI:指机器本身在执行应有功能的过程中 所产生不利于其它系统的电磁噪声；
EMS:指机器在执行应有功能的过程中不受 周围电磁环境影响的能力。
IEC 61236-1（GB/T 18268）中引用的 基础标准
发射（Emission）：
-GB 4824（IDT CISPR11）工、科、医（ISM）射频设备电磁兼容骚扰特性限值和测试方法； -GB 17625.1（IDT IEC61000-3-2）谐波电流发射限值的测试； -GB 17625.2（IDT IEC61000-3-3）电压波动和闪烁的限值的测试； -GB 4343.1（IDT CISPR14-1）电磁兼容-家用电器、电动工具盒类似器具的要求-第一部分：
传导抗扰度CS
试验目的：考察电子和电气设备对来自 9kHz~80MHz频率范围内射频发射机电磁 骚扰的抗扰度要求。
设备通过电源线、控制线或信号线等与射 频场相耦合。
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
迈肯思：工控机箱如何实现电磁屏蔽？ 图文
迈肯思网址：/工控机箱一般是在条件比较恶劣的环境中使用的机箱。
噪音和灰尘等很多的地方。
机器主板部分是分为两部分，底版+cpu卡的形式出现。
工控机箱的优点耐挤压，耐腐蚀，抗灰尘，抗振动，抗辐射。
工控机箱主要用于环境比较恶劣的场合，比如：航海、电厂，化工，矿厂，地下作业等。
工控机箱一般用于军队，广播电台，电视台，它的优点是利于散热，具有良好的可扩展性，稳定性能好。
工控机箱的电磁屏蔽的方法：我们的主机在工作的时候，主板、CPU、内存和各种板卡都会产生大量的电磁辐射，如果不加以防范也会对人体造成一定伤害。
这个时候工控机箱就成为了屏蔽电磁辐射，保护我们健康的一道重要防线，屏蔽良好的工控机箱还可以有效地阻隔外部辐射干扰，保证计算机内部配件不受外部辐射影响。
工控机箱为了增加散热效果，工控机箱上必要的部分都会开孔，包括箱体侧板孔、抽气扇进风孔和排气扇排风孔等等，所以孔的形状必须符合能阻挡辐射的技术要求。
工控机箱上的开孔要尽量小，而且要尽量采用阻隔辐射能力较强的圆孔;其次，要注意各种指示灯和开关接线的电磁屏蔽。
比较长的连接线需要设计成绞线，线两端的裸露的焊接金属部分必需用胶套包裹，这样也避免了机箱内用电线路产生的电磁辐射。
迈肯思网址：/肯思旗下的工控机箱涵盖诸多应用领域各个品类，广受合作伙伴好评，尤其最新推出的壁挂式系列工控机箱，具有模块化、紧凑型的特点，并提供弹性的定制化设计服务，能够满足工业领域内的各种工控机使用需求。
迈肯思提供高效快速的工控机箱OEM/ODM定制方案，做到非标，多样化, 小批量生产,将工控机箱工艺标准化、产品部件化、系列化，从而实现标品和非标品，结合快捷灵活，满足中小企业多样化小批量定制需求。
网址：/地址：深圳市光明新区公明塘尾兴华二工业区四栋。
迈肯思分享工控机箱日常维护与保养的方法 图文
迈肯思网址：/工控机箱是为了适应特殊、恶劣环境下工作的一种工业计算机，它的电源、机箱、主板都是为了能适应长时间不间断运行而设计的。
为了更好地使用它，让它始终保持良好的工作性能，在日常使用中必须对它进行必要、合理的维护。
目前在很多场合使用工控机箱，但真正能把工控机箱转得很好的也不是很多。
经常看到有些人忙活了半天，还是不能把工控机箱故障排除，而有些人用起来则得心应手。
这区别即源自用户对工控机箱的正确管理和维护。
对此迈肯思进行了一点归纳，希望能对大家有所帮助。
首先，要给工控机箱一个平稳的工作环境，如当工控机箱对磁盘或硬盘进行读写操作时出现震动，驱动器会严重磨损或导致硬盘损坏。
如果要靠墙放置，距离墙壁至少应有的间隙，以保证散热良好，否则，会导致元器件加速老化。
具体要做好以下几点：工控机箱的日常维护：一、工控机箱的机箱维护工控机箱中包括工控电源、无源底板、风扇，工控机箱电源：它是为N小时不间断开机服务的，所以它的性能较好，主要需注意的是尽量减少灰尘的进入，迈肯思网址：/防止灰尘影响风扇的运行。
防止瞬时断电，瞬时断电又突然来电往往会产生一个瞬间极高的电压，很可能“烧”坏电脑，电压的波动(过低或过高)也会对电脑造成损伤。
因此，应尽量配备电源。
另外，还应防静电、防雷击。
工控机箱无源底板：它是为各种板卡包括，)(卡、显卡、声卡、网卡等)提供电源的，它的日常维护要注意三点：不能在底板带电的情况下拨插板卡，插拨板卡时不可用力过猛，过大，用酒精等清洗底板时，要注意防止工具划伤底板。
工控机箱的插槽内不能积灰尘，否则会导致接触不良，甚至短路，工控机箱插槽内的金属脚是否对齐，有无弯曲，否则影响板卡在系统中的运行，会因此出现开机不显示、板卡找不到、死机等各种现象。
工控机箱的风扇：工控机箱内风扇是专门为工控机箱设计的，它是向工控机箱内吹风，降低机箱内温度。
它要注意的是：电源是否接到插头上，风扇外部的过滤网要定时清洗(每月一次)，以防过多的灰尘进入机箱。
常见的emc防护结构设计方法
常见的emc防护结构设计方法嘿，咱今儿就来聊聊常见的 EMC 防护结构设计方法，这可真是个有意思的事儿呢！你想啊，那电磁干扰就像个调皮的小捣蛋鬼，时不时就出来捣乱一下。
要是没有好的防护结构设计，那各种电子设备还不得被它搅得乱七八糟呀！比如说，屏蔽就是个很重要的方法。
就好像给设备穿上了一层厚厚的铠甲，把那些讨厌的电磁干扰都挡在外面。
想象一下，这屏蔽就像是一堵坚固的墙，把干扰统统隔离在外，保护着我们的设备不受侵害。
还有滤波呢，它就像是一个神奇的过滤网，把那些杂七杂八的电磁信号过滤掉。
让干净的信号能够顺畅地通过，保证设备正常工作。
这不就跟咱家里的净水器似的，把脏东西都过滤掉，留下干净的水。
接地也是很关键的一点哦！它就像是给设备找了个安稳的家，让电流能够稳稳地流走，不会到处乱跑造成干扰。
就好像我们人得有个安稳的住所一样，设备也需要一个良好的接地来保持稳定。
布线也不能马虎呀！合理的布线就像是给设备的电路铺了一条顺畅的大道，让信号能够快速、准确地传输。
要是布得乱七八糟的，那信号不就跟在迷宫里打转一样，能不出问题吗？还有啊，元器件的选择也很重要呢！得挑那些对电磁干扰有抵抗力的元器件，就像挑战士一样，得挑强壮的、能打硬仗的呀！在进行 EMC 防护结构设计的时候，可得细心再细心，不能有一点马虎。
这可关系到设备的性能和稳定性呢！要是设计不好，那设备出了问题可就麻烦啦！你说，这 EMC 防护结构设计是不是特别重要？咱可不能小瞧了它呀！得认真对待，用各种巧妙的方法把电磁干扰这个小捣蛋鬼给制服喽！让我们的电子设备能够稳稳地工作，给我们带来便利和乐趣。
怎么样，现在是不是对 EMC 防护结构设计有了更深的认识啦？。
产品结构设计EMC规范(图文并茂)
产品结构设计EMC规范1.主板屏蔽罩不能有太多没有必要的开口和缝隙。
PASS □NG□解释说明：一个理想的屏蔽屏蔽罩是没有任何开口和缝隙的。
被屏蔽的干扰信号辐射到屏蔽罩的内表面，如果是理想的屏蔽罩干扰信号被100％屏蔽，没有任何泄露。
但如果屏蔽罩的开口和缝隙的长度大于或等于电磁波半波长整数倍时，电磁波的泄漏最大。
对于1GHz（波长为300mm）的干扰信号，缝隙和开口长度小于150mm(半波长)时，1GHz的干扰信号开始被衰减。
如要衰减20DB，则缝隙长度要小于15mm（150mm的1/10，20㏒10=20db。
），如要衰减26Db,则缝隙长度要小于7.5mm（15mm的1/2，20㏒2=6db。
）如要衰减32db,则缝隙长度要小于3.75mm。
一个比较好的屏蔽罩的屏蔽效能都要求达到30—40db。
右图里开口和缝隙都很大，电磁泄露非常大。
2.主板屏蔽罩四边角不能有缝隙，要搭接或铆接良好。
PASS □NG□解释说明：根据上面的分析，屏蔽罩的四边角都不能有缝隙，如右图两个屏蔽罩，左边的是我们公司做的，右边的外公司的产品。
对比两个屏蔽罩的边角，一个是重点考虑边角缝隙，一个是没有考虑边角缝隙。
要想屏蔽罩有良好的屏蔽效能，边角缝隙一定要处理好。
比较两个屏蔽罩的边角缝隙的处理情况。
3.靠DVD机芯碟片出口的屏蔽罩开口不能太大。
PASS □NG□解释说明：机芯碟片出口的屏蔽罩开口太大会导致主板上的噪声、DVD板和机芯上的噪声通过这些比较大的开口辐射出去。
屏蔽罩的制作应该像右图一样只留一个碟片出口。
碟片出口屏蔽罩开口较大。
屏蔽罩只留一个碟片出口，很好的设计。
4.输入输出挡板与屏的屏蔽罩不能有开口、缝隙。
PASS □NG□解释说明：输入输出挡板与主板屏蔽罩一起构成一个完整的屏蔽罩。
输入输出挡板与屏的屏蔽罩存在的开口和缝隙会导致主板上的电磁波泄露，使屏蔽罩的屏蔽效能大大降低。
EMI对策时要在输入输出挡板下垫一个长条的导电泡棉，增加了EMI的对策成本。
EMC课件(屏蔽技术)
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文献背景： 作者Eur Ing Keith Armstrong
IEE会员、IEEE会员
他的EMC系列文章包括6部分： 1、电路设计 2、连线及连接器 3、过滤器及瞬态抑制其 4、屏蔽 5、PCB布局 6、ESD(Electro-Static discharge )，机电装置及功率 因素补偿
孔隙、平率与屏蔽效能的大致关系：
对于1GHz电磁波，想要达到 40dB（民用常规）的SE，孔隙 就要小于1.6mm。 对于1GHz电磁波，想要达到 20dB的SE，孔隙就要小于 16mm。
要达到40dB的SE，通常需要用导体垫圈、弹簧夹指来进行密封，注意内部 元件与屏蔽罩的间距、数据总线与开孔和缝隙之间的距离。 还要注意，当屏蔽体中有电流，且电流的前进方向上有孔缝挡路，迫使电流 绕行时，将引起孔缝类似天线而发射磁场，通过孔缝变化的电压产生磁场。
导体垫圈
10、通风孔的屏蔽
将通风孔做成两种形式： (1)金属网格（类似蜂窝铝板） (2) (截至)波导
11、用喷漆或电镀的塑料
因为开模塑料美观轻便，所以时常使用，对这种情况，一般在塑料杯 面喷涂导电材料，因为导电层厚度不可能太厚（微米级），实际效果 不怎么样。 对于二类电器(class II)，还可能增加静电放电（ESD）的可能性。
1、屏蔽的商业必要性
最初的模型如“法拉第笼”
迈克尔· 法拉第（Michael Faraday，公元1791～公 元1867），1831年10月17日发现电磁感应现象， 发电机和电动机(原型)的发明者 。
屏蔽的大致商业成本：
单个IC 部分PCB 单个模块 整个产品 工控机
作者提出的一个重要概念： 一个项目在计划阶段就要考虑屏蔽问题，这样花费在屏蔽措 施上的成本才会最低。
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地址：深圳市光明新区公明塘尾兴华二工业区四
当我们使用电子设备的时候，就会形成电磁干扰。
EMC（Electromagnetic compatibility电磁兼容性）现象在我们生活中随处可见。
例如我们在看电视的时候，如果手机放在电视机旁边，在来电时手机信号会干扰电视信号形成雪花片。
而随着日常电子设备的广泛使用，电子设备的EMC设计正变得日益重要起来。
世界大多数发达国家都制定了EMC标准，销往该国家或地区的电子产品必须要符合相应的EMC标准，并通过其认证才可以。
其中比较知名的认证有美国的FCC 认证、日本的VCCI认证、欧盟的CE认证，以及我们中国大陆的3C认证等。
下面我们来解释一个优秀的工控机如何进行EMC设计的。
无论工控机还是商用机，EMC设计中的最首先考虑的是板卡本身的EMI(电磁干扰)设计，因此在板卡设计方面就大幅减少了电磁辐射，但由于处理器的频率的提升，单纯依靠板卡本身在EMI方面的设计无法充分满足EMC认证的要求。
因此工控机机箱的EMC设计变得更为重要了。
这篇文章也以机箱的EMC设计为主。
在解释工控机机箱的EMC设计之前，我们先来看看商用PC机机箱的EMC 设计，商用PC机由于应用在家庭环境中，与人体接触的时间更长，因此对EMC 设计的要求也十分严格。
虽大多数著名PC品牌由于行销全球，也通过了各国的电磁兼容认证。
但由于用途的不同，商用PC通过的EMC认证和工控机的EMC认证侧重点是不同的。
迈肯思网址：/商用PC的EMC认证更偏向PC机本身对人体的辐射量的考虑，所以在用料和机箱设计上都基于这个方面考虑的。
而工控机的应用环境较为复杂，EMC认证涉及的范围也更为广泛，除了考虑工控机的电磁辐射干扰外，防止外界的各种因素对工控机内部设备造成的干扰也是一个EMC设计要点。
简而言之，商用PC的EMC设计是对内的，而工控机的EMC设计则是双向的。
下面我们通过和商用PC的对比，来阐述对内和双向的区别：
1、散热口的EMC设计
首先我们明确一个概念，无论对内还是对外，对付电磁辐射最好的方法就是用一个全密封的金属盒子把电磁辐射体遮蔽起来，而且屏蔽用的金属层越厚越好。
这样无论对内还是对外，电磁屏蔽的效果都最好。
但是由于散热、外接扩展设备的因素。
无论商用PC还是工控机，都无法做到严格密封的状态。
机箱关于防止电磁泄漏设计很重要的一点就是关于散热和电磁泄漏之间的良好平衡性设计，既要充分散热，也需要兼顾到电磁兼容方面的设计，我们通常在商用PC上所见到的，是上面这样的散热孔径，圆形而多孔。
但实际上防止电磁泄漏的设计标准对散热孔径的大小，以及形状是有诸多限制的，研究实验表明，方形孔径要比圆形孔径具有更出色的防止电磁泄漏效果。
迈肯思网址：/
2、机箱接缝处的EMC设计
根据理论，当机箱上两个接触点之间的距离大于0.25xλ(波长符号)时，两点之间就会很容易泄漏出有害的电磁辐射。
因此在机箱接缝处的设计，也是考察EMC设计功底的一个重要指标。
现在商用PC机的机箱钢板厚度仅为0.6mm，钢板的强度有限，难以保证机箱本身受力后不产生形变，并且由于现在商用PC基本多是立式机箱，因此侧开口的面板也难以保证接缝处的紧密结合，为了克服这些现象，一些高档商用PC 在机箱的接缝处留有EMI弹片设计。
但工控机的使用环境复杂多变，某些环境是具有较强的振动性的，采用EMI 弹片设计容易在振动的环境下失去弹片的弹性。
工控机采用的机箱材料为1.2mm 的优质钢板，本身具有优秀的抗形变特性，由于工控机机箱多为卧式的，顶部钢板自身的重量和钢材特性已经能够保证机箱壁之间的严密接触。
优秀的工控机机箱在不采用EMI弹片的时候也完全可以通过CE，FCC等EMC认证。
如果某些对
迈肯思网址：/电磁兼容极为严格的环境，例如军工行业，我们会推荐客户在机箱接缝处使用更为可靠的金属导电布。
在板卡和机箱的接缝处，这个地方也是极其容易引起电磁泄漏的地方，商用PC由于扩展卡较少，很少有品牌在这个地方采用EMI弹片设计。
而工控机内部会插入多块板卡，板卡和机箱的接触严密与否是电磁兼容是否优秀的一个重要指标，因此做工优良的工控机会采用EMI弹片确保板卡和机箱之间的接缝紧密可靠。
3、机箱表面的特殊设计
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商用PC机箱材料多采用镀锌钢板，并考虑吸收机箱内辐射的有效性，在机箱内部没有进行喷漆处理，因此机箱内壁的镀锌钢板是可以导电的，也更容易吸收电磁辐射，这也使得商用PC机在静电防护、电磁屏蔽方面有着先天的优势。
商用PC的这种机箱在普通使用下没有问题，但是如果用于工控环境则是十分不合适的。
首先、工控机在某些时候要用在有强烈腐蚀性的环境下，例如海上的海盐、高速公路上排出的汽车尾气、化工厂的气体都具有强烈的腐蚀性。
因此机箱内外表面都必须要做抗腐蚀处理。
下图为研华工控机在机箱外表面和机箱内壁进行防腐蚀烤漆处理后的机箱。
其次、有时计算机会在振动的环境下工作，在某些特殊的情况下，振动会导致机箱内的某些电器元件接触到机箱内部表面，由于机箱内壁导电，所以很容易造成短路，烧毁设备。
而工控机在内部的喷漆处理使得机箱内壁不导电，可以杜绝这类现象的发生。
但是正所谓成也萧何、败也萧何，正是因为这些不导电的机箱内壁对工控机的EMC设计有着更高的挑战。
工控机由于内壁也进行了烤漆处理，因此机箱表面不导电，无法象商用PC一样形成等地体，因此只得在部分位置处留出没有喷漆的接触面，形成导电体，在整个机箱表面形成等势体，处理工艺较为复杂。