從源頭消除 EMI

主動設計安靜的電子應用，會比進行電磁相容性 (EMC) 測試失敗後，再消除不必要的電磁干擾 (EMI) 的成本要低得多。

經廣泛的估計，多達 50% 的應用第一次都無法通過 EMC 測試。重新測試、電路板修正、實驗室時間、專案延遲的費用很容易就累積到 10,000 美元以上，再加上還有製造和經銷延遲的成本。一個優良的經驗法則：EMC 修復的最佳時機在第一個原型設計之前。

建議設計人員從單一、精心規劃的 EMC 產品線 (如 Würth Elektronik 的產品線) 中選擇元件，如此可減少不確定性和猜測。Würth Elektronik 的完整產品組合包含 5,000 多種 EMC 組件，如鐵氧體、電感、電容、吸收器、屏蔽材料等；所有元件均經過良好設計和測試，能夠相互搭配作業。

小型化的需求不斷增加，EMC 成為更需重視的一個問題。例如，智慧家庭、工業、醫療、農業環境中越來越多物聯網感測器節點，這些都容易受到電磁干擾。

物聯網感測器依賴小型印刷電路板、密集佈局、切換式電源供應器、微控制器、整合式無線電，代表絕對會有吵雜的雜訊。一塊小小的電路板可能涵蓋 DC/DC 轉換器、天線、高速訊號，這些都會相互競爭，破壞訊號完整性。

精心設計的 EMI 解決方案 (如 Würth 的 WE-EMIP 貼片和匹配的鐵氧體陣列) 可以藉由減少發射、保持訊號完整性、更順暢的合規路徑，協助理順可能的混亂。

設計準則

設想一個以低功耗藍牙 (BLE) 無線電傳輸資料的環境感測器。錯誤的切換式穩壓器可能會輻射雜訊。BLE 天線對干擾很敏感，數位通訊線路會從電源軌發射 EMI。

以下是如何在 EMC 就緒設計中實作 Würth 元件的簡單準則：

• Würth 的 WE-CBF 片狀鐵氧體能與電源供應器線串聯 (通常位於降壓穩壓器的輸入和輸出)，以衰減高頻切換雜訊。這有助於抑制傳導 EMI，保持電源軌乾淨並限制透過 PCB 走線或纜線的輻射。
• 解耦電容和大型電容能與鐵氧體搭配，以平滑 VCC 上的暫態並減少漣波。Würth Elektronik 的 860040573003 鋁電解電容用於抑制 EMI 和無線射頻干擾 (RFI)，針對電源供應器、家電、智慧電錶、物聯網裝置提供所需的可靠線路濾波，以達到穩定運作。
• 371001 WE-EMIP EMI 吸收器貼片 (圖 1) 可直接用於切換式穩壓器或 BLE 系統單晶片 (SoC) 模組等有雜訊的組件上方或附近，以吸收輻射 EMI，並將天線和敏感電路與局部干擾隔離。

圖 1：Würth 的 WE-EMIP 貼片容易使用，可將敏感元件與 EMI 隔離。(圖片來源：Würth Elektronik)

• 74482210002 等共模扼流圈可以抑制交流電源輸入上的雜訊，用於防止智慧家庭裝置污染電網或確保在電氣雜訊很大的工業環境中提供乾淨電源。
• EMI 敏感型組件 (如 MCU、SoC、無線模組、時脈振盪器) 可使用 14.12 mm x 14.12 mm x 2.00 mm 表面黏著鍍錫鋼蓋進行屏蔽，如 WE-SHC 系列的 3600213120S (圖 2)，適用於緊湊型嵌入式應用。 

圖 2：Würth 的 WE-SHC 系列 3600213120S 在緊湊的表面黏著外殼中屏蔽 EMI 敏感組件。(圖片來源：Würth Elektronik)

Würth Elektronik 的一系列電路保護變阻器可防止雷擊或 ESD 事件引起的電壓暫態。設計人員也可以運用 Würth 的濾波扼流電感進行差動抑制。此外，還有濾波器設計套件 ，包含各種精選被動元件，如鐵氧體、扼流圈、電容。這些都是針對抑制各種使用案例中的 EMI 所訂製，為設計人員提供實用、實際的方法製作原型設計，以及評估 EMC 解決方案。

此公司還提供其他補充組件，可簡化緊湊型連線環境感測器的開發。包括用於蜂巢式物聯網、Wi-Fi、藍牙連接的預認證無線電模組，以及 MEMS 架構溫度和濕度感測器，以小尺寸提供可靠、低功率的數據採集。

結論

Würth Elektronik 的元件構成完整的綜合工具包，可建立符合現代物聯網和電子系統需求的強大應用，且符合 EMC 標準。這些組件解決 EMI 抑制和電壓暫態防護等關鍵挑戰，同時提高緊湊型連線環境感測器的可靠性和效能。此公司豐富的 EMC 產品目錄和設計套件為設計人員提供精心挑選的單站式服務，滿足所有需求。