電磁兼容性EMC（Electro Magnetic Compatibility），是指設備或係統在其電磁環境中符合要求運行並不對其環境中的任何設備產(chan) 生無法忍受的電磁幹擾的能力。因此，EMC包括兩(liang) 個(ge) 方麵的要求：一方麵是指設備在正常運行過程中對所在環境產(chan) 生的電磁幹擾不能超過一定的限值；另一方麵是指器具對所在環境中存在的電磁幹擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。

　　一、EMC保護電路

　　隔離

　　因為(wei) 信號電路無法承受千伏級電壓，這種幹擾必須排除在輸入電路之前，可以將其轉變成電流信號、然後轉化成熱量消耗掉。地回路電流可以進入接口並流過整個(ge) 電路，一般需要電流隔離。在連接線較長或地回路電流較大的工業(ye) 係統中，隔離是一種行之有效的辦法。

　　一個(ge) 峰值為(wei) 30A的ESD脈衝(chong) 在地線上會(hui) 產(chan) 生幾十豪伏的電阻壓降，但是它陡峭的上升時間（30A/ns）可以在同樣的線路上產(chan) 生高達幾百伏的感應電壓，足以導致錯誤數據的產(chan) 生，如此高的頻率將產(chan) 生集膚效應，使線電阻顯著增加。為(wei) 了抵消這種效應，需要采用大麵積接地以獲得低阻特性。

　　快速上升脈衝(chong) 將產(chan) 生FTB和ESD幹擾，通過電容耦合到低噪聲區域。在解決(jue) 這個(ge) 問題時，經常有人錯誤地在主電源變壓器上增加額外的繞組來提供一個(ge) 隔離的電源，這種方法隻能導致幹擾進一步擴散，使整個(ge) 電路受到影響。

　　氣體(ti) 放電管

　　一種充滿氖氣的蝶形電容器。電壓超過100V時產(chan) 生一個(ge) 等離子區能夠限製最高電壓，它可以承受較大的電流，具有較小的漏電流，氣體(ti) 放電管可吸收高壓瞬態脈衝(chong) 。

　　壓敏電阻器

 　一種由金屬氧化物（主要為(wei) 鋅）製成的保護器件。它的功能近似於(yu) 齊納二極管，響應速度比氣體(ti) 放電管快，但漏電流比較高，尤其是在信號接近於(yu) 鉗位電壓時。

　　Transzorb二極管

　　用於(yu) 限製低壓信號的快速瞬變，其功率耗散能力受其尺寸的製約。同壓敏電阻類似，在接近擊穿電壓時有較大的漏電流。

　　ESD結構

　　一種新穎的設計方案，它將雙向二極管集成在MAX202E，MAX485E和其他RS-232/RS-485收發器芯片中。它們(men) 具有低電容和低漏電流特性，適合於(yu) ESD和FTB保護。

　　扼流圈、鐵氧體(ti)

　　能衰減高頻和快變電壓峰值，但不能吸收額外能量。為(wei) 避免諧振，總是和電容衰減器一同使用（類似於(yu) T型結構的LC濾波器），這些器件經常用來抑製共模幹擾並作為(wei) 主要濾波器件。

　　電容器

　　是重要的保護元件之一，具體(ti) 應用中需要考慮的參數包括：等效串聯電阻（ESR）、磁感應係數、額定電流和額定電壓。

　　串聯電阻

　　是重要且廉價(jia) 的保護器件之一，適當地選定電阻值和功率耗散值，可以替代許多昂貴的保護器件。

     二、EMC保護電路的應用 

　　熱電偶

　　為(wei) 避免由於(yu) 地環路電流的影響造成信號失真，多數熱電偶應用中在信號采集和信號處理之間提供電流隔離。如圖2，差分信號通過多路複用器饋送到儀(yi) 表放大器的輸入端，然後送入A/D轉換器（ADC）轉換成數字信號，ADC的數字輸出信號通過光或磁耦合器傳(chuan) 輸。

　　熱電偶每個(ge) 電極采用一個(ge) 簡單的低通RC網絡（2kΩ & 100nF）提供保護，另外，在電路公共端和設備機櫃接地端之間還需接入一個(ge) 具有高額定電壓的1nF電容，該電容器將ESD幹擾旁路到地，維持直流電流的隔離。它同時組成一個(ge) 電容分壓器，降低隔離電源的峰值電壓。由於(yu) 漏電流在流過該保護串聯電阻時將引起靜態信號誤差，需考慮多路複用器、緩衝(chong) 放大器等產(chan) 生的漏電流。

　　MAX4052A多路複用器引腳兼容於(yu) 工業(ye) 標準器件4052，在擴展溫度範圍內(nei) 保證最大漏電流不超過5nA，25℃時漏電流典型值為(wei) 2pA，可能產(chan) 生的最大誤差隻有2μV。這個(ge) 誤差是大多數熱電偶允許接受的。如果采用儀(yi) 表放大器做信號緩衝(chong) （使用MAX4524四運算放大器），將使泄漏電流在擴展溫度範圍內(nei) 降低到100pA，25℃時典型值為(wei) 1pA。另外，極低的輸入失調電壓溫漂係數（隻有0.3μV/℃）使該緩衝(chong) 器非常適合於(yu) 高阻抗、小幅值信號源。

　　角度編碼器

　　角度編碼器可以用來測定電機轉子的位置，精密的定位係統采用雙通道、正交差分正弦信號作為(wei) 高精度轉子的位置指針，這樣的係統經常需要采用RS-485/422串行總線來設置編碼器初始化參數，有時這些傳(chuan) 輸線需在遠距離傳(chuan) 送幾kHz的模擬信號或速率為(wei) 幾Mbit/s的數字信號（見圖3）。這種情況下無法采用大阻值串聯電阻或無源阻容網絡作為(wei) 保護電路，圖中，終端電阻（通常為(wei) 120ohm）用來防止信號反射。為(wei) 滿足發送器與(yu) 接收器共模電壓指標的非對稱性（EIA-422A：-7V至+12V），需采用不對稱的保護網絡。也可以采用MAX490E RS-422收發器取代整個(ge) 保護網絡，它集成有ESD和FTB保護電路。當兩(liang) 個(ge) 分立的接地點之間具有較大的交換電流時，可在屏蔽層和大地之間串聯一個(ge) 100Ω 的電阻，最好加上一個(ge) 具有低ESR值的旁路電容。

　　如果係統需要浪湧保護，則采用外部保護網絡，一個(ge) 可取的方法是在線路終端串聯限流電阻。這在接收端很容易實現，它隻會(hui) 產(chan) 生微小的信號跌落。在發送端則需確認大約10Ω的串聯電阻是否可以接受，因為(wei) MAX490E的差分輸出阻抗大約為(wei) 40Ω。實用電路中一般還在數據線上串接PTC保險絲(si) 。

　　標準信號接口

         一個(ge) ±10V的接口，在電機控製應用中經常用來設置目標位置，其應用環境非常嘈雜，配線一旦發生故障將導致24V工業(ye) 電源損壞。信號線保護器MAX4506和MAX4507具有60Ω的導通電阻和全溫度範圍內(nei) 最大20nA的漏電流，提供了一個(ge) 極好的接口保護，當較大幅度的信號通過該芯片時，係統不受影響地通過該IC。如果幹擾導致保護端信號超出電源電壓（正端或者負端），線保護器將對此故障信號呈現高阻。它可以承受36V的故障電壓（斷電時達±40V）。