来源:新材料在线|
发表时间:2018-07-25
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众所周知在众多机械结构设计中有两大难点,一是振动冲击(尤其是要满足GJB150相关的规定);二是EMC屏蔽设计。在屏蔽设计的过程中往往会伴随着散热设计,倘若附加振动冲击的要求那么综合起来设计难度就十分大。所以在EMC屏蔽盒体设计过程中,材料的选择就显得十分重要。接下来就从自己多年的EMC屏蔽设计经历浅谈EMC屏蔽盒体设计的选材。
一种屏蔽盒体图(此图为本文作者原创)
上图是本人曾经设计的一种屏蔽盒体,采用了Q235A的钢材、板厚2毫米,整件焊缝都是拉满了的,后续化学镀镍处理。其主要屏蔽的电磁波频率为30-60MHZ。屏蔽盒体的折弯边宽度、散热孔的大小以及相互之间的孔间距、都与频率息息相关。其长圆孔为出线孔,上端加有相应的盒体盖子。盒体盖在对应位置也设计有半圆孔,在装配时自然形成圆孔。从而减小电磁泄露。后续经过测量在设计频率段其可以让要屏蔽的电磁波衰减20-25db;盒体最重量产价格在150元。
屏蔽合体的设计取决于很多因素:
1 要屏蔽的PCB器件的尺寸大小、输入、输出连接器件的大小和位置。
2 要重点屏蔽的电磁波的特性,也就是要屏蔽的电磁波的频率。
3 要屏蔽的PCB的电功率、发热功率。(屏蔽效果与散热效果是矛盾)
4 盒体的加工工艺性。
5 盒体的加工总成本。
6 一定的力学强度。
7 必要的导磁、导电性能。
8 一定的耐腐蚀性。
综上就是本人以前做EMC屏蔽盒设计时的主要考虑的设计输入条件。由此可见我们在设计屏蔽盒体时选材也会考虑上述8种情况。那么这么多的因素我们该有何侧重点呢?
其中最重要的一点就是搞清楚你所要屏蔽的电磁波的特性。比如主要是屏蔽电场、磁场、还是电磁场,以及对应的频率。只有抓住你要屏蔽的电磁波特性,才好侧重选择材料的导电性、导磁性、厚度,以及盒体的开孔大小、壁厚。随后才是其他的因素权衡。
废话不多说,本人就过往的一些侧重点经验给一个表格。
选材经验表(此表为本文作者原创)
往往我们在设计的时候主要是屏蔽电磁场,也就是说既要考虑导电性又要考虑导磁性。然而放眼目前国内的EMC电磁场屏蔽材料,可以说选择性很小。固然在设计上可以采用双层屏蔽,即一层主要解决电场、一层主要解决磁场;加之两层之间电磁波的衰减振荡。但是双侧屏蔽无疑加重了设备的重量、成本、装配难度。
倘若从材料的源头就可以开发出不同频率下的电磁场屏蔽材料让设计师选择。那是多么值得期待的事情。
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