一、引言

二、電磁兼容性概述

三、FPC 折彎?rùn)C(jī)的電磁干擾源與敏感源

（一）電磁干擾源

1. 電力電子器件：FPC 折彎?rùn)C(jī)中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、變頻器等電力電子設(shè)備在開(kāi)關(guān)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生高頻脈沖電流，這些電流會(huì)通過(guò)電源線、接地線以及空間輻射等方式傳播，形成傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。例如，絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）在高速開(kāi)關(guān)時(shí)，其 du/dt 和 di/dt 值較大，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁噪聲。

2. 電氣線路：設(shè)備內(nèi)部的布線布局不合理，如電源線與信號(hào)線靠近或平行鋪設(shè)，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)耦合，使信號(hào)線上感應(yīng)出干擾電壓或電流。此外，長(zhǎng)導(dǎo)線的電感和電容效應(yīng)在高頻情況下也會(huì)增強(qiáng)電磁干擾的傳播。

3. 機(jī)械動(dòng)作部件：折彎?rùn)C(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分，如電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、電磁閥的開(kāi)閉等，會(huì)產(chǎn)生電磁噪聲。這些機(jī)械動(dòng)作會(huì)引起磁場(chǎng)的變化，進(jìn)而通過(guò)電磁感應(yīng)在附近的電路中產(chǎn)生干擾電動(dòng)勢(shì)。

（二）電磁敏感源

1. 控制電路：折彎?rùn)C(jī)的控制系統(tǒng)，包括微處理器、傳感器接口電路等，對(duì)電磁干擾較為敏感。例如，微處理器的時(shí)鐘信號(hào)頻率較高，容易受到外界電磁干擾的影響而導(dǎo)致程序運(yùn)行錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)丟失。傳感器的微弱信號(hào)傳輸線路也容易被干擾，從而影響測(cè)量精度。

2. 通信接口：如果 FPC 折彎?rùn)C(jī)具備與外部設(shè)備通信的功能，如以太網(wǎng)接口、RS485 接口等，這些通信線路在電磁干擾環(huán)境下可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤、通信中斷等問(wèn)題。通信接口的芯片和電路設(shè)計(jì)需要具備一定的抗干擾能力，以保障數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

四、耐寒耐濕熱環(huán)境對(duì)電磁兼容性的影響

（一）低溫環(huán)境影響

1. 材料特性變化：在低溫環(huán)境下，設(shè)備內(nèi)部的電子元器件、絕緣材料和導(dǎo)電材料的物理特性會(huì)發(fā)生改變。例如，一些電容器的電容值可能會(huì)減小，電感器的電感量可能會(huì)增加，這會(huì)影響電路的諧振頻率和濾波效果，從而削弱設(shè)備對(duì)電磁干擾的抑制能力。同時(shí)，絕緣材料的絕緣性能可能會(huì)下降，增加了漏電和電磁泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

2. 電路參數(shù)漂移：低溫會(huì)使半導(dǎo)體器件的載流子遷移率降低，導(dǎo)致其導(dǎo)通電阻增大、開(kāi)關(guān)速度變慢。這會(huì)使得電力電子器件在開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生的電磁干擾波形發(fā)生變化，增加了干擾的復(fù)雜性和難以預(yù)測(cè)性。此外，電路中的電阻、電容等元件的參數(shù)也會(huì)因低溫而產(chǎn)生漂移，影響電路的穩(wěn)定性和電磁兼容性。

（二）濕熱環(huán)境影響

1. 水分侵蝕：高濕度環(huán)境下，水分容易在設(shè)備表面和內(nèi)部電路上凝結(jié)，形成導(dǎo)電通路，導(dǎo)致短路故障或改變電路的阻抗特性，從而引發(fā)電磁干擾。例如，潮濕的環(huán)境會(huì)使印刷電路板上的跡線之間的絕緣電阻降低，增加了信號(hào)串?dāng)_的可能性。同時(shí)，水分還可能腐蝕金屬部件和電子元器件，降低其可靠性和電磁屏蔽性能。

2. 霉菌滋生：在濕熱且缺乏有效防護(hù)的環(huán)境中，霉菌容易在設(shè)備表面和內(nèi)部滋生。霉菌的生長(zhǎng)會(huì)破壞設(shè)備的絕緣材料、影響散熱性能，并且其代謝產(chǎn)物可能具有導(dǎo)電性，進(jìn)一步惡化電磁環(huán)境，增加電磁干擾的傳播途徑和強(qiáng)度。

五、提高耐寒耐濕熱 FPC 折彎?rùn)C(jī)電磁兼容性的措施

（一）電磁屏蔽設(shè)計(jì)

1. 外殼屏蔽：采用金屬外殼對(duì) FPC 折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行整體屏蔽，外殼材料可選擇具有良好導(dǎo)電性和耐腐蝕性的金屬，如不銹鋼或鋁合金。外殼的接縫處應(yīng)采用電磁密封襯墊，確保屏蔽的完整性，防止電磁泄漏。同時(shí)，在外殼上合理設(shè)置通風(fēng)孔和電纜進(jìn)出口，并采用屏蔽通風(fēng)板和屏蔽電纜接頭，以保證屏蔽效果不受影響。

2. 內(nèi)部屏蔽：對(duì)于內(nèi)部的電磁干擾源和敏感源，如電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、控制電路板等，可以采用金屬屏蔽罩進(jìn)行局部屏蔽。屏蔽罩應(yīng)良好接地，將電磁干擾限制在屏蔽罩內(nèi)部，減少對(duì)外部電路的影響。此外，對(duì)于信號(hào)線和電源線，可以采用屏蔽電纜，并確保屏蔽層在兩端可靠接地，以降低信號(hào)傳輸過(guò)程中的電磁干擾。

（二）濾波技術(shù)應(yīng)用

1. 電源濾波：在電源輸入端安裝電源濾波器，濾除來(lái)自電網(wǎng)的電磁干擾，并抑制設(shè)備自身產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾。電源濾波器應(yīng)根據(jù)設(shè)備的功率和電磁干擾特性進(jìn)行選型，其主要由電感、電容等元件組成，通過(guò)對(duì)不同頻率的電磁信號(hào)進(jìn)行濾波，使電源線上的電磁噪聲滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2. 信號(hào)濾波：在信號(hào)線上安裝信號(hào)濾波器，如低通濾波器、高通濾波器或帶通濾波器，根據(jù)信號(hào)的頻率范圍和抗干擾要求，濾除不需要的高頻或低頻干擾信號(hào)。例如，對(duì)于傳感器的模擬信號(hào)傳輸線，可以采用低通濾波器去除高頻噪聲，提高信號(hào)的信噪比。

（三）接地設(shè)計(jì)優(yōu)化

1. 單點(diǎn)接地：采用單點(diǎn)接地方式，將設(shè)備的各個(gè)部分連接到一個(gè)公共接地點(diǎn)，避免形成接地環(huán)路，減少地電流引起的電磁干擾。公共接地點(diǎn)應(yīng)選擇在設(shè)備的金屬外殼或接地銅板上，并確保接地電阻足夠小，一般要求接地電阻小于 4 歐姆。

2. 混合接地：在一些情況下，對(duì)于高頻信號(hào)部分，可以采用混合接地方式，即結(jié)合單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)在適當(dāng)位置添加高頻電容，將高頻信號(hào)就近接地，降低高頻信號(hào)的接地阻抗，提高設(shè)備對(duì)高頻電磁干擾的抑制能力。

（四）電路設(shè)計(jì)改進(jìn)

1. 合理布局布線：在電路設(shè)計(jì)階段，合理規(guī)劃電路板的布局，將數(shù)字電路和模擬電路分開(kāi)，避免信號(hào)交叉干擾。同時(shí)，優(yōu)化布線方式，縮短導(dǎo)線長(zhǎng)度，減少導(dǎo)線的環(huán)路面積，降低電磁感應(yīng)強(qiáng)度。對(duì)于高頻信號(hào)線，應(yīng)采用微帶線或帶狀線的形式進(jìn)行布線，并增加地線隔離，提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

2. 采用抗干擾元件：選用具有抗干擾能力的電子元器件，如電磁兼容性能良好的集成電路芯片、濾波器芯片等。在電路中增加瞬態(tài)抑制二極管、壓敏電阻等保護(hù)元件，用于抑制電源線上的浪涌電壓和電流，防止其對(duì)電路造成損壞和產(chǎn)生電磁干擾。

（五）環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)

1. 防潮設(shè)計(jì)：采用密封設(shè)計(jì)和防潮材料，防止水分進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部。例如，在設(shè)備的外殼密封處使用橡膠密封圈，在電路板上涂覆防潮漆，對(duì)關(guān)鍵電子元器件進(jìn)行灌封處理等。此外，在設(shè)備內(nèi)部設(shè)置濕度傳感器，當(dāng)濕度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)除濕裝置，如加熱絲或干燥劑盒，保持設(shè)備內(nèi)部的干燥環(huán)境。

2. 耐寒設(shè)計(jì)：選擇適用于低溫環(huán)境的電子元器件和材料，如低溫性能良好的電容器、電阻器和絕緣材料等。對(duì)設(shè)備內(nèi)部的電路進(jìn)行低溫補(bǔ)償設(shè)計(jì)，通過(guò)增加溫度補(bǔ)償電路或調(diào)整電路參數(shù)，使設(shè)備在低溫環(huán)境下仍能正常工作。同時(shí)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱設(shè)計(jì)，在啟動(dòng)前先對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行預(yù)熱，提高其溫度，減少低溫對(duì)設(shè)備性能的影響。

六、結(jié)論