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研華組裝工控機(jī)研華組裝工控機(jī)的EMC設(shè)計(jì)
閱讀：1233發(fā)布時(shí)間：2017-7-25
下面我們來(lái)解釋一臺(tái)的研華組裝工控機(jī)如何進(jìn)行EMC設(shè)計(jì)的。
無(wú)論研華組裝工控機(jī)還是商用機(jī)，EMC設(shè)計(jì)中的zui首先考慮的是板卡本身的EMI（電磁干擾）設(shè)計(jì)，研華具有十幾年的板卡設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，所有工控板都采用6層板設(shè)計(jì)，并在PCB走線時(shí)嚴(yán)格遵循了時(shí)鐘線等長(zhǎng)的概念,采用減少電磁輻射（EMI）阻抗設(shè)計(jì)與串音控制,走線拓?fù)涞臎Q定都充分尊守了In的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。因此在板卡設(shè)計(jì)方面就大幅減少了電磁輻射，但由于處理器的頻率的提升，單純依靠板卡本身在EMI方面的設(shè)計(jì)無(wú)法充分滿足EMC認(rèn)證的要求。因此工控機(jī)機(jī)箱的EMC設(shè)計(jì)變得更為重要了。這篇文章也以機(jī)箱的EMC設(shè)計(jì)為主。
在解釋研華組裝工控機(jī)機(jī)箱的EMC設(shè)計(jì)之前，我們先來(lái)看看商用PC機(jī)機(jī)箱的EMC設(shè)計(jì)，商用PC機(jī)由于應(yīng)用在家庭環(huán)境中，與人體接觸的時(shí)間更長(zhǎng)，因此對(duì)EMC設(shè)計(jì)的要求也十分嚴(yán)格。
下面我們通過(guò)和商用PC的對(duì)比，來(lái)闡述對(duì)內(nèi)和雙向的區(qū)別：
1、研華組裝工控機(jī)散熱口的EMC設(shè)計(jì)
首先我們明確一個(gè)概念，無(wú)論對(duì)內(nèi)還是對(duì)外，對(duì)付電磁輻射的方法就是用一個(gè)全密封的金屬盒子把電磁輻射體遮蔽起來(lái)，而且屏蔽用的金屬層越厚越好。這樣無(wú)論對(duì)內(nèi)還是對(duì)外，電磁屏蔽的效果都。但是由于散熱、外接擴(kuò)展設(shè)備的因素。無(wú)論商用PC還是工控機(jī)，都無(wú)法做到嚴(yán)格密封的狀態(tài)。機(jī)箱關(guān)于防止電磁泄漏設(shè)計(jì)很重要的一點(diǎn)就是關(guān)于散熱和電磁泄漏之間的良好平衡性設(shè)計(jì)，既要充分散熱，也需要兼顧到電磁兼容方面的設(shè)計(jì)，我們通常在商用PC上所見(jiàn)到的，是上面這樣的散熱孔徑，圓形而多孔。
但實(shí)際上防止電磁泄漏的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)散熱孔徑的大小，以及外形是有諸多限制的，研究實(shí)驗(yàn)表明，方形孔徑要比圓形孔徑具有更出色的防止電磁泄漏效果。商用PC為何多采用圓形孔徑，恐怕只有商用PC廠商明白吧。
下面我們?cè)賮?lái)看看工控機(jī)的散熱孔的設(shè)計(jì)。還是以經(jīng)典機(jī)型IPC－610H為例：
2、研華組裝工控機(jī)機(jī)箱接縫處的EMC設(shè)計(jì)
根據(jù)理論，當(dāng)機(jī)箱上兩個(gè)接觸點(diǎn)之間的間隔大于0.25xλ（波長(zhǎng)符號(hào)）時(shí)，兩點(diǎn)之間就會(huì)很輕易泄漏出有害的電磁輻射。因此在機(jī)箱接縫處的設(shè)計(jì)，也是考察EMC設(shè)計(jì)功底的一個(gè)重要指標(biāo)。
現(xiàn)在商用PC機(jī)的機(jī)箱鋼板厚度僅為0.6mm，鋼板的強(qiáng)度有限，難以保證機(jī)箱本身受力后不產(chǎn)生形變，并且由于現(xiàn)在商用PC基本多是立式機(jī)箱，因此側(cè)開(kāi)口的面板也難以保證接縫處的緊密結(jié)合，為了克服這些現(xiàn)象，一些商用PC在機(jī)箱的接縫處留有EMI彈片設(shè)計(jì)。
但工控機(jī)的使用環(huán)境復(fù)雜多變，某些環(huán)境是具有較強(qiáng)的振動(dòng)性的，采用EMI彈片設(shè)計(jì)輕易在振動(dòng)的環(huán)境下失往彈片的彈性。工控機(jī)采用的機(jī)箱材料為1.2mm的鋼板，本身具有的抗形變特性，由于工控機(jī)機(jī)箱多為臥式的，頂部鋼板自身的重量和鋼材特性已經(jīng)能夠保證機(jī)箱壁之間的嚴(yán)密接觸。的工控機(jī)機(jī)箱在不采用EMI彈片的時(shí)候也*可以通過(guò)CE，F(xiàn)CC等EMC認(rèn)證。假如某些對(duì)電磁兼容極為嚴(yán)格的環(huán)境，例如行業(yè)，我們會(huì)推薦客戶在機(jī)箱接縫處使用更為可靠的金屬導(dǎo)電布。
在板卡和機(jī)箱的接縫處，這個(gè)地方也是極其輕易引起電磁泄漏的地方，商用PC由于擴(kuò)展卡較少，很少有品牌在這個(gè)地方采用EMI彈片設(shè)計(jì)。而工控機(jī)內(nèi)部會(huì)插進(jìn)多塊板卡，板卡和機(jī)箱的接觸嚴(yán)密與否是電磁兼容是否的一個(gè)重要指標(biāo)，因此做工優(yōu)良的工控機(jī)會(huì)采用EMI彈片確保板卡和機(jī)箱之間的接縫緊密可靠。
3、研華組裝工控機(jī)機(jī)箱表面的特殊設(shè)計(jì)
商用PC機(jī)箱材料多采用鍍鋅鋼板，并考慮吸收機(jī)箱內(nèi)輻射的有效性，在機(jī)箱內(nèi)部沒(méi)有進(jìn)行噴漆處理，因此機(jī)箱內(nèi)壁的鍍鋅鋼板是可以導(dǎo)電的，也更輕易吸收電磁輻射，這也使得商用PC機(jī)在靜電防護(hù)、電磁屏蔽方面有著先天的上風(fēng)。商用PC的這種機(jī)箱在普通使用下沒(méi)有題目，但是假如用于工控環(huán)境則是十分分歧適的。
首先、工控機(jī)在某些時(shí)候要用在有強(qiáng)烈腐蝕性的環(huán)境下，例如海上的海鹽、高速公路上排出的汽車尾氣、化工廠的氣體都具有強(qiáng)烈的腐蝕性。因此機(jī)箱內(nèi)外表面都必須要做抗腐蝕處理。
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