Помехоустойчивость к внешним наводкам, как оценить и обеспечить Опции

[silantis]

Впервые столкнулся с задачей противодействия внешним помехам. И даже не знаю с чего начать, поэтому прошу помощи у знатоков.
Заранее спасибо.

Задача обеспечить работоспособность устройства при напряженности электрического поля 50 В/М.
Вопросы такие ,
1. Много это или мало, как оценивать вредное влияние внешнего поля на мою схему. Схема цифровая, стандартный набор, процессор, память, 150МГц тактовая, логика 3.3В.
2. Чтобы решить задачу экранирования, надо знать какой уровень допустим внутри, под экраном.
И тут я в тупике, не знаю как перевести напряженность поля в конкретные милливольты помех. Неужели мне надо брать спектр помехи с напряженностью 50В/М
прикладывать его к топологии проводников на внешнем слое, и учитывая материал платы и топологию вычислять уровень наведенных токов, переводить их
в напряжение учитывая сопротивление трасс и после этого полученные значения применять к логике 3.3В чтобы помеха скажем не была больше 5% от 3.3В.

Подозреваю, что никто не занимается 3D моделированием электрических полей и есть путь проще. Поэтому
еще вопросы
1. Как оценить допустимый уровень ЭМП на поверхности платы
2. Какие есть грубые расчеты для оценки параметров экрана от электростатических и электромагнитных помех
3. Как достигается защита от низкочастотных магнитных полей, не забирать же все устройство в 5мм корпус из феррита, напряженность поля 100А/М
Те же вопросы, много это или мало, и как оценить вредное влияние на цифровую схему, где из магнитных компонентов только Ferrite Beads
да Power Inductors забранных в Shield и работающих в DCDC на токах от 1А и выше.


Понимаю что вопросы покажутся наивные, я работаю над этим, пока нужен пинок в нужном направлении.

[syoma]

50В/М - это в каком диапазоне частот?
По первому вопросу ответить - наверное это много, так как двже самые жесткие стандарты по ЭМС регламентируют 10В/М.

[silantis]

50В/М - это в каком диапазоне частот?
По первому вопросу ответить - наверное это много, так как двже самые жесткие стандарты по ЭМС регламентируют 10В/М.

От 1.5MHz до 300MHz напряженность 50В/М.
Умные книжки говорят, что на частотах от 10КГц и выше 1.5мм толщины экран эффективен.
И вот тут вопрос возникает, да эффективен, есть формулы расчета основанные на отношении толщины экрана к толщине скин слоя.
Все довольно просто.
Вопрос до какого уровня снижать? Как определить что 1 В/М на поверхности платы это нормальный уровень напряженности.

И второй вопрос, касательно молниевых разрядов. Регламентируется величина электромагнитного поля 100КВ/М в течение 0.6мкс.
Как тут определять какой величины экран защитит устройство, с чего начинать.
Любые советы приветствуются.

Со своей стороны вычитал, что от статики защитит медный, латунный и прочее экран, главное не стальной любой толщины, вплоть до 30мкм достаточно фольги на плате.
И рассчитать статику не получится никак, только эксперимент.

С магнитными полями тоже более менее прояснилось. Магнитные поля проблема только на частотах ниже 1КГц и там не спасет ничего, кроме материалов
с высокой магнитной проницаемостью, причем проницаемость является единственным фактором экранирования.
У меня задача защиты от постоянных магнитных полей не стоит, так что пермаллой не потребуется.

Сообщение отредактировал silantis - Feb 20 2015, 17:29

[AndreyVN]

От 1.5MHz до 300MHz напряженность 50В/М.
Вопрос до какого уровня снижать? Как определить что 1 В/М на поверхности платы это нормальный уровень напряженности.

Я с похожим вопросом мучаюсь, мне нужно оценить наводку на протяженный кабель. Физика процесса, вроде одинаковая, для электрической составляющей ЭМ поля можно посчитать наводку импульса тока di/dt на рамку известной площади. Формула есть в Харлов Н.Н. Электромагнитная совместимость в энергетике.- Томск: Изд-во ТПУ, 2007.
Дальше, зависит от схемотехники устройства, я бы приложил помеху к самым уязвимым цепям (вход усилителя, схема тактирования) и попытался сформулировать критерий допустимой помехи.