摘要：本文分別從電路設計和結構設計兩方面入手，運用屏蔽技術、濾波技術等電磁干擾控制技術，提出了一些效的加固液晶顯示器電磁兼容性設計方法，并在實踐中取得良好的應用。
　　關鍵詞：加固液晶顯示器；電磁兼容；屏蔽技術；濾波技術
　　
　　引言
　　加固液晶顯示器是軍用電子裝備系統的終端設備，電磁兼容性(EMC)作為電子裝備的重要技術指標，是加固液晶顯示器設計中不可避免的重要問題。如果EMC設計不好，形成水波紋或屏閃，影響顯示畫面質量，導致信息獲取錯誤，將嚴重影響裝備效能的發揮。
　　電磁兼容設計涉及到電路、結構和工藝等多門學科技術，其核心是設法減少系統內部自身產生的電磁干擾和提高抗系統外部電磁干擾的能力。目前，在加固液晶顯示器的設計、生產中，多采用后天加固的方法，通過合理的電路、結構設計，采取相應的工藝、屏蔽等措施，使其滿足軍標的EMC指標要求。
　　1加固液晶顯示器的電路設計[1]
　　加固液晶顯示器電路設計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潛在的干擾源，將干擾源的影響都量化出來，再采取相應的措施加以解決。消除EMI源的技術主要有：濾波、布局與布線、屏蔽、接地等技術。
　　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、驅動模塊（主要包括主驅動板和調諧器板）、視頻轉換模塊、寬溫工作電路以及按鍵模塊。一般液晶顯示模塊由生產廠商在生產前已經完成EMC的測試，所以在電路設計時，主要考慮電源模塊、驅動模塊（主要包括主驅動板和調諧器板）、寬溫工作電路、按鍵模塊等內容。
　　1.1電源模塊EMC設計
　　電源部分兩大主要功能就是實現驅動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關電源。針對開關電源的EMC問題，在設計時應采用以下主要措施：
　　軟開關技術：開關器件開通/關斷時會產生浪涌電流和尖峰電壓，這是開關管產生電磁干擾及開關損耗的主要原因。軟開關技術是減小開關器件損耗和改善開關器件EMC特性的重要方法。該技術主要是使開關電源中的開關管在零電壓、零電流時進行開關轉換從而有效地抑制電磁干擾。
　　調制頻率控制：電磁干擾是根據開關頻率變化的，干擾的能量集中在離散的開關頻率點上導致干擾強度大。通過將開關信號的能量調制分布在一個很寬的頻帶上，產生一系列離散邊頻帶，這樣就將干擾頻譜展開，干擾能量分布在離散頻帶上，從而降低開關頻率點上的電磁干擾強度。
　　元器件布局與布線：將電源輸入信號和輸出信號相關聯的元器件都放置在相應的端口附近，以避免因耦合路徑而產生干擾。將相互關聯的元器件放在一起，避免走線過長帶來干擾。
　　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計加裝電源線濾波器。濾波器可以把通過電源線上傳導的電磁干擾信號給予充分地抑制，或者說，它既能抑制加固液晶顯示器內部產生的電磁干擾外泄，同時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，則會造成大的傳導干擾。并且由于電源的發熱很厲害，所以設計電源屏蔽罩一定要注意到散熱的問題。
　　另外還要盡量避免信號線平行走線。如果無法避免，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驅動模塊EMC設計
　　液晶顯示器的主驅動板主要包括：模擬信號部分，數字電路部分，DC-DC電源部分。
　　元器件布局與布線：在布局上，要把模擬信號部分，數字電路部分，DC-DC電源部分這三部分合理地分開，使相互間的信號耦合為最小。而在器件布設方面，還是遵從相互有關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。在液晶顯示器的驅動板上，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，以減少電源地對圖像顯示的干擾。
　　晶振：數字電路中的時鐘電路是目前電子產品中主要的電磁干擾源之一，是EMC設計的主要內容。晶振的兩個腳都要加RC濾波電路.同時一定要將晶振的金屬外殼與印制板上的地連接起來。另外，晶振與芯片引腳盡量靠近，用地線把時鐘區隔離起來，放置一個局部地平面并且通過多個過孔與地線連接。
　　電容去耦：利用電容去耦來降低電磁干擾。典型的去耦電容值是0.1μF。所以對于20MHz以上的噪聲，采用0.01μF的電容去耦。
　　鐵氧體磁環濾波：在主板上的所有信號輸入端都加入磁環濾波。磁環專用于抑制信號線、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通過，而濾除交流信號。
　　2加固液晶顯示器的結構設計[2]
　　加固液晶顯示器外殼的結構設計，很大程度地決定了顯示器電磁兼容性。一般來說，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構設計首要是控制其內部的電磁輻射，該部分電磁輻射主要來自光學器件，電源、印制板上的干擾會通過顯示窗口向外電磁輻射。
　　采用外殼屏蔽和縫隙屏蔽結合的方式可以實現對EMI的抑制。實現EMI屏蔽的有效方法是：首先從電源及信號源頭處降低干擾；通過屏蔽、鋁箔或接地將能夠產生干擾的電路隔離；同時增強敏感電路的抗干擾能力等。
　　采取密封屏蔽技術，在殼體結構上形成電磁封閉，使得外殼各部分之間具有良好的電磁接觸，以保證電磁的連續性，保證殼體無泄漏狀態，提高殼體的屏蔽效能。處理好通風孔、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電性能良好的材料來屏蔽，需拆卸的部位可以用導電橡膠條壓緊來保證電磁連續性，永久連接處可以采用連續焊接接縫。
　　加固液晶顯示器殼體屏蔽設計的另一個難點，在于設計和制造過程中不可避免會有孔隙，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，從而產生孔隙泄漏，大大降低了屏蔽效能。對于液晶顯示器的窗口采用鍍透明ITO導電膜玻璃或夾金屬絲網的屏蔽玻璃。
　　3結語
　　加固液晶顯示器因應用范圍較廣，其所處的電磁環境具有隨機性、多樣性特點，所以在設計時，需要將功能設計與電磁兼容性設計及其它環境適應性設計結合起來，以提高設備的可靠性。
　　通過采用上述電磁兼容設計方法，某型加固液晶顯示器順利通過了EMC測試，并未今后類似的設計提供了參考。
　　參考文獻
　　[1]沙斐.機電一體化系統的電磁兼容技術[M].北京：中國電力出版社,1999
　　[2]顧適夷，等.加固TFT—LCD電磁兼容技術研究[J].光電子技術，2006（3）：211-215
　　[3]A•韋斯頓（加拿大）.電磁兼容原理與應用[M].北京：機械工業出版社，2006.