单片机MCU的EMI、EMC、EFT 和 ESD 电路设计注意事项

单片机MCU的EMI、EMC、EFT 和 ESD 电路设计注意事项

本应用笔记旨在提供有关电路保护器件和 PCB 布局指南的建议，以增强应用在电噪声中的抗扰度EMS、EMC、EFT 和 ESD的环境和生存能力，如国际电工委员会 (IEC) 标准中所述：IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4 和 IEC 61000-4-5。

我们将从：
1. 简要回顾 EMI、EFT 和 ESD 规范。
2. 关键 ESD 保护器件规格定义。
3. EMI、EFT 和 ESD 保护策略的快速总结。
4.电容滤波器的选择和特点。
5. PCB 硬件设计最佳实践和布局注意事项清单：
– 标准 PCB 设计/布局实践
– 特殊以太网布局注意事项
– 特殊 DDR 布局注意事项
6. 软件保护技术。
7. 带有保护示例的微控制器参考电路原理图：
– RS-232
- USB
– CAN FD 和 LIN
– 以太网
– 音频和机械开关
– 液晶显示器
- 电源
– 复位和 ICSP 编程接口
– SD存储卡
– I2C

参考设计备注：
在任何设计中，成本压力都是一个不断考虑的因素。 所有支持 CPU 的电路元件都是根据最低成本和可用性选择的，满足威胁防护要求。 用户应仔细考虑任何替换。 还强烈建议用户考虑在其布局中设计保护元件，然后根据 ESD、EMI 和 EFT 原型板测试，在他们认为必要时使用零欧姆电阻器预留位置。 这将大大节省最终产品的电路板重新设计时间。

越来越多的应用设计要求要求在电噪声环境中稳健可靠地运行，并且对高压放电事件具有免疫力，以满足 IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4 和IEC 61000-4-5 要求。因此，许多消费类应用、大多数商业应用和所有生命/任务关键型应用通常需要符合与 ESD 相关的一个或多个 IEC 61000-4-2、IEC 61000-4-4 和 IEC 61000-4-5 标准、EFT 和 EMI 测试。这项任务有时变得更具挑战性，因为设计师不仅必须应对明显的外部事件，而且在某些情况下，还要应对他们自己设计中被遗忘的组件来源。增加的硅密度/集成水平加上非常高的运行速度可能会造成组件本身成为传导和辐射噪声源的条件，从而对应用提出额外要求，从而影响电路可靠性和干扰。此外，毫无戒心的设计师可能会被组件制造商的说法误导特定设备是否符合 IEC61000-4-2 规范，这将在后续部分中讨论。

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2022-1-28 08:41 上传

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