摘要：本文分別從電路設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面入手，運(yùn)用屏蔽技術(shù)、濾波技術(shù)等電磁干擾控制技術(shù)，提出了一些效的加固液晶顯示器電磁兼容性設(shè)計(jì)方法，并在實(shí)踐中取得良好的應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞：加固液晶顯示器；電磁兼容；屏蔽技術(shù)；濾波技術(shù)
　　
　　引言
　　加固液晶顯示器是軍用電子裝備系統(tǒng)的終端設(shè)備，電磁兼容性(EMC)作為電子裝備的重要技術(shù)指標(biāo)，是加固液晶顯示器設(shè)計(jì)中不可避免的重要問(wèn)題。如果EMC設(shè)計(jì)不好，形成水波紋或屏閃，影響顯示畫(huà)面質(zhì)量，導(dǎo)致信息獲取錯(cuò)誤，將嚴(yán)重影響裝備效能的發(fā)揮。
　　電磁兼容設(shè)計(jì)涉及到電路、結(jié)構(gòu)和工藝等多門(mén)學(xué)科技術(shù)，其核心是設(shè)法減少系統(tǒng)內(nèi)部自身產(chǎn)生的電磁干擾和提高抗系統(tǒng)外部電磁干擾的能力。目前，在加固液晶顯示器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中，多采用后天加固的方法，通過(guò)合理的電路、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采取相應(yīng)的工藝、屏蔽等措施，使其滿足軍標(biāo)的EMC指標(biāo)要求。
　　1加固液晶顯示器的電路設(shè)計(jì)[1]
　　加固液晶顯示器電路設(shè)計(jì)的第一步是明確電磁干擾（EMI）源，必須找出所有可能的EMI源并明確其影響大小。首先，屏蔽所有可能的EMI源，然后依次有選擇的暴露每一個(gè)潛在的干擾源，將干擾源的影響都量化出來(lái)，再采取相應(yīng)的措施加以解決。消除EMI源的技術(shù)主要有：濾波、布局與布線、屏蔽、接地等技術(shù)。
　　加固液晶顯示器主要功能模塊包括：液晶顯示模塊、電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊（主要包括主驅(qū)動(dòng)板和調(diào)諧器板）、視頻轉(zhuǎn)換模塊、寬溫工作電路以及按鍵模塊。一般液晶顯示模塊由生產(chǎn)廠商在生產(chǎn)前已經(jīng)完成EMC的測(cè)試，所以在電路設(shè)計(jì)時(shí)，主要考慮電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊（主要包括主驅(qū)動(dòng)板和調(diào)諧器板）、寬溫工作電路、按鍵模塊等內(nèi)容。
　　1.1電源模塊EMC設(shè)計(jì)
　　電源部分兩大主要功能就是實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)液晶屏的背光以及為其他模塊提供直流電源。液晶顯示器的電源部分采用的都是開(kāi)關(guān)電源。針對(duì)開(kāi)關(guān)電源的EMC問(wèn)題，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用以下主要措施：
　　軟開(kāi)關(guān)技術(shù)：開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通/關(guān)斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生浪涌電流和尖峰電壓，這是開(kāi)關(guān)管產(chǎn)生電磁干擾及開(kāi)關(guān)損耗的主要原因。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)是減小開(kāi)關(guān)器件損耗和改善開(kāi)關(guān)器件EMC特性的重要方法。該技術(shù)主要是使開(kāi)關(guān)電源中的開(kāi)關(guān)管在零電壓、零電流時(shí)進(jìn)行開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換從而有效地抑制電磁干擾。
　　調(diào)制頻率控制：電磁干擾是根據(jù)開(kāi)關(guān)頻率變化的，干擾的能量集中在離散的開(kāi)關(guān)頻率點(diǎn)上導(dǎo)致干擾強(qiáng)度大。通過(guò)將開(kāi)關(guān)信號(hào)的能量調(diào)制分布在一個(gè)很寬的頻帶上，產(chǎn)生一系列離散邊頻帶，這樣就將干擾頻譜展開(kāi)，干擾能量分布在離散頻帶上，從而降低開(kāi)關(guān)頻率點(diǎn)上的電磁干擾強(qiáng)度。
　　元器件布局與布線：將電源輸入信號(hào)和輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的元器件都放置在相應(yīng)的端口附近，以避免因耦合路徑而產(chǎn)生干擾。將相互關(guān)聯(lián)的元器件放在一起，避免走線過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)干擾。
　　電源線濾波器：為滿足電磁兼容的要求，在加固液晶顯示器電源線上還要設(shè)計(jì)加裝電源線濾波器。濾波器可以把通過(guò)電源線上傳導(dǎo)的電磁干擾信號(hào)給予充分地抑制，或者說(shuō)，它既能抑制加固液晶顯示器內(nèi)部產(chǎn)生的電磁干擾外泄，同時(shí)又能抑制外界的干擾。
　　屏蔽：電源部分的屏蔽尤其重要，如果電源部分的屏蔽不好，則會(huì)造成大的傳導(dǎo)干擾。并且由于電源的發(fā)熱很厲害，所以設(shè)計(jì)電源屏蔽罩一定要注意到散熱的問(wèn)題。
　　另外還要盡量避免信號(hào)線平行走線。如果無(wú)法避免，盡量加大線間距。或者在中間加一根地線，以減少相互之間的干擾。
　　1.2驅(qū)動(dòng)模塊EMC設(shè)計(jì)
　　液晶顯示器的主驅(qū)動(dòng)板主要包括：模擬信號(hào)部分，數(shù)字電路部分，DC-DC電源部分。
　　元器件布局與布線：在布局上，要把模擬信號(hào)部分，數(shù)字電路部分，DC-DC電源部分這三部分合理地分開(kāi)，使相互間的信號(hào)耦合為最小。而在器件布設(shè)方面，還是遵從相互有關(guān)的器件盡量靠近的原則，這樣可以獲得較好的降低干擾效果。
　　接地：在印制板上，電源線和地線最重要。讓模擬電路和數(shù)字電路分別擁有自己的電源和地線通路。克服電磁干擾，最主要的手段就是接地。在液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)板上，主要將電源部分(DC-DC)的地和其它如解碼和主芯片處理的部分的地分開(kāi)，以減少電源地對(duì)圖像顯示的干擾。
　　晶振：數(shù)字電路中的時(shí)鐘電路是目前電子產(chǎn)品中主要的電磁干擾源之一，是EMC設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。晶振的兩個(gè)腳都要加RC濾波電路.同時(shí)一定要將晶振的金屬外殼與印制板上的地連接起來(lái)。另外，晶振與芯片引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來(lái)，放置一個(gè)局部地平面并且通過(guò)多個(gè)過(guò)孔與地線連接。
　　電容去耦：利用電容去耦來(lái)降低電磁干擾。典型的去耦電容值是0.1μF。所以對(duì)于20MHz以上的噪聲，采用0.01μF的電容去耦。
　　鐵氧體磁環(huán)濾波：在主板上的所有信號(hào)輸入端都加入磁環(huán)濾波。磁環(huán)專(zhuān)用于抑制信號(hào)線、電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾，還具有吸收靜電脈沖的能力。它扮演高頻電阻的角色，即將高頻衰減掉。該器件允許直流信號(hào)通過(guò)，而濾除交流信號(hào)。
　　2加固液晶顯示器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[2]
　　加固液晶顯示器外殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，很大程度地決定了顯示器電磁兼容性。一般來(lái)說(shuō)，加固液晶顯示模塊的電磁兼容性較好，因此，液晶顯示器的電磁兼容結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首要是控制其內(nèi)部的電磁輻射，該部分電磁輻射主要來(lái)自光學(xué)器件，電源、印制板上的干擾會(huì)通過(guò)顯示窗口向外電磁輻射。
　　采用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結(jié)合的方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)EMI的抑制。實(shí)現(xiàn)EMI屏蔽的有效方法是：首先從電源及信號(hào)源頭處降低干擾；通過(guò)屏蔽、鋁箔或接地將能夠產(chǎn)生干擾的電路隔離；同時(shí)增強(qiáng)敏感電路的抗干擾能力等。
　　采取密封屏蔽技術(shù)，在殼體結(jié)構(gòu)上形成電磁封閉，使得外殼各部分之間具有良好的電磁接觸，以保證電磁的連續(xù)性，保證殼體無(wú)泄漏狀態(tài)，提高殼體的屏蔽效能。處理好通風(fēng)孔、接縫、插槽、空間走線、散熱器接地等。
　　外殼上的面板、前殼、中殼及后蓋等部分相互搭接處存在著接觸縫隙，這里把縫隙看成是電阻或者電容。殼體的連接部分也可以用導(dǎo)電性能良好的材料來(lái)屏蔽，需拆卸的部位可以用導(dǎo)電橡膠條壓緊來(lái)保證電磁連續(xù)性，永久連接處可以采用連續(xù)焊接接縫。
　　加固液晶顯示器殼體屏蔽設(shè)計(jì)的另一個(gè)難點(diǎn)，在于設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中不可避免會(huì)有孔隙，比如面板連線、穿越線纜、指示燈、液晶屏顯示窗口等都需要在屏蔽殼體上打孔，從而產(chǎn)生孔隙泄漏，大大降低了屏蔽效能。對(duì)于液晶顯示器的窗口采用鍍透明ITO導(dǎo)電膜玻璃或夾金屬絲網(wǎng)的屏蔽玻璃。
　　3結(jié)語(yǔ)
　　加固液晶顯示器因應(yīng)用范圍較廣，其所處的電磁環(huán)境具有隨機(jī)性、多樣性特點(diǎn)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，需要將功能設(shè)計(jì)與電磁兼容性設(shè)計(jì)及其它環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，以提高設(shè)備的可靠性。
　　通過(guò)采用上述電磁兼容設(shè)計(jì)方法，某型加固液晶顯示器順利通過(guò)了EMC測(cè)試，并未今后類(lèi)似的設(shè)計(jì)提供了參考。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]沙斐.機(jī)電一體化系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社,1999
　　[2]顧適夷，等.加固TFT—LCD電磁兼容技術(shù)研究[J].光電子技術(shù)，2006（3）：211-215
　　[3]A•韋斯頓（加拿大）.電磁兼容原理與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.