EMC设计中电缆屏蔽使用方法

在EMC 设计中,电缆进行屏蔽的目的有两方面:

  1. 将注入到电缆的共模干扰电流通过屏蔽层引导到大地(接地设备)或PCB中的工作地GND(浮地设备),使屏蔽层中的信号和电缆接口电路受到保护,免受外界干扰;
  2. 将信号线中的EMI信号包围在屏蔽层内,保证电缆屏蔽层上也没有EMI共模电流。
PCB产品中电缆屏蔽

列举几种常见的电缆屏蔽层接地方法,如下所示:

在屏蔽电缆的应用中,有时为了连接方便,往往只是将屏蔽层的编织网拧成一段,即扭成“猪尾巴”状的辫子,芯线有很长一段露出屏蔽层,如下图所示,这时就会产生“猪尾巴效应”,它很大程度上降低了屏蔽层的屏蔽效果,同时,这种电缆也不能很好地抑制共模辐射。类似的,当电缆屏蔽层与金属机箱有360°完整搭接,但没有保证良好的电连续性时,也会造成同样的效果。

屏蔽电缆接头处的“猪尾巴效应”

在EMC 设计中,屏蔽电缆的屏蔽层一定要360°搭接处理,切忌使用“猪尾巴”方式搭接。

如果从风险的概念来评估电缆屏蔽层连接的设计,那么据经验,30MHz 以上的频率下,屏蔽层电缆具有零长度的“猪尾巴”,也就是没有风险,如下图所示的DB连接器在计算机产品中应用时,ESD等级可以达到15kV;

电缆屏蔽层通过连接器金属外壳360°接地

1cm长度的“猪尾巴”存在30%风险;3cm长度的“猪尾巴”存在50%风险,如下图所示的DB连接器在计算机产品中应用时,ESD等级只能达到4kV;

电缆屏蔽层通过螺钉和细长的“猪尾巴”接地

5cm长度的“猪尾巴”存在70%风险,如下图所示的DB连接器在计算机产品中应用时,ESD等级仅达2kV。

电缆屏蔽层通过芯线接地
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