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结构件电磁兼容设计

结构件电磁兼容设计
结构件电磁兼容设计

7.3.2示例...................................................

117.3.1编码描述规定..............................................

107.3屏蔽材料的编码描述...........................................

107.2.3示例...................................................

107.2.2标注说明.................................................

107.2.1绘图和标注规定.............................................

107.2屏蔽材料的绘图和标注..........................................

97.1屏蔽材料命名规则.............................................

97.屏蔽材料...................................................

86.5.2滤波器的安装..............................................

86.5.1线缆的屏蔽措施.............................................

86.5线缆的屏蔽.................................................

76.4.3其他孔洞的屏蔽.............................................

66.4.2通风孔的屏蔽..............................................

66.4.1孔洞屏蔽效能影响因素.........................................

66.4孔洞的屏蔽.................................................

56.3缝隙的屏蔽.................................................

46.2屏蔽方案的选择..............................................

46.1屏蔽设计的基本原则...........................................

46.结构件屏蔽设计指引............................................

35.4成本控制..................................................

35.3屏蔽效能等级的确定...........................................

25.2屏蔽效能测试标准.............................................

25.1屏蔽效能等级的划分...........................................

25.结构件屏蔽效能等级............................................

24.结构件电磁兼容设计程序要求.......................................

13.术语.....................................................

12.引用标准...................................................

11.范围.....................................................

129.标识.....................................................

128.3地线的屏蔽.................................................

128.2防静电设计.................................................

118.1接地线...................................................

118.接地.....................................................

117.4屏蔽材料选用原则.............................................

本规范规定了结构件电磁兼容设计(主要是屏蔽和接地)的设计指标、设计原则和具体设计方法。

本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计,目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容,指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。

下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GJB1046《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》

GJB1210《接地、搭接和屏蔽设计的实施》

GJB/z25《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》

MIL-HDBK-419《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》

和IEC60297-...

系列机箱、机柜和IEC61587-3(草案)《第三部分:IEC60917-...

插箱屏蔽性能试验》

《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》

IEC50-161

本规范中的专业术语符合《电磁兼容性术语》的规定。

对于有EMC要求的项目的开发程序,在遵守部门现有的结构造型设计流程基础上,提出以下特殊的要求:

所有需要考虑屏蔽的A类项目以及产品定位为海外市场的所有项目,必须通过EMC方案评审后才能进行详细的设计;

对于C级以上屏蔽等级(具体级别划分见5.1)要求的项目,方案评审时必须提交详细的EMC设计方案(包括屏蔽体的详细结构和具体处理措施);

C

对于级以上屏蔽等级的项目,样机评审时必须提交屏蔽效能测试报告;

除通用结构件(例如19"标准机柜)外,如果样机的屏蔽效能测试结果达不到设计指标的要求,只要整机(产品)的EMC测试中相应指标符合要求,结构件可以不要求再作优化。

一般结构件的屏蔽效能分为以下六个等级,各级屏蔽效能指标规定如下:

E级:30-230MHz20dB;230-1000MHz10dB

D级:30-230MHz30dB;230-1000MHz20dB

C级:30-230MHz40dB;230-1000MHz30dB

B级:30-230MHz50dB;230-1000MHz40dB

A级:30-230MHz60dB;230-1000MHz50dB

T级:比A级高10dB或者以上,和/或对低频磁场、1GHz以上平面波屏蔽效能有特殊需求

T A级B级C级D级E级。一般统屏蔽效能等级由高至低分别为:级

称T级和A级为高等级屏蔽效能,B级和C级为中等级屏蔽效能,D级和E级为低等级屏蔽效能。

一般结构件只需要注明需要达到哪一级即可,但是选用T级时需要注明具体的指标要求和其他特殊要求。

所有结构件,无论结构尺寸是否采用IEC297标准(即19"标准),在30-1000

IEC61587-3

MHz范围内的屏蔽效能测试一律采用作为测试标准。

对于屏蔽体内部空间小于300300300的结构件,由于其净空间太小,不能按照IEC61587-3的标准进行测试,其屏蔽效能只能参照结构形式相同的同系列产品的测试结果。

低频磁场和高于1GHz平面波的屏蔽效能测试标准依照EMC实验室的测试规定。

5.3.1选用屏蔽效能等级的要求

一般结构件最高选B级屏蔽等级,有特殊需求时允许选到A级。如果要求选用T级屏蔽等级,应该报总体组评审并批准,这时应该组建专门的EMC攻关小组解决问题。选用级屏蔽效能等级一般用于以下场合:

T

电源设备(一次/二次电源、逆变器等)有特殊需求时,可以专门要求低频磁场性能指标。这时应该考虑采取导磁性能良好的材料以提高结构件的磁屏蔽性能;

电源设备(一次/二次电源、逆变器等)与磁敏感元器件(例如显示器)安装在一起,必要时可以提出磁场屏蔽效能要求,实现磁场的隔离,保证敏感元器件的正常工作;

当系统EMC测试不能通过,且判定是结构件的屏蔽问题时,或者现有产品为了通过EMC测试,必须提高结构件的屏蔽效能(这时往往其他部分难以改动),这时允许提出特殊指标要求。

5.3.2屏蔽效能等级确定方法

具体项目设计时选择结构件屏蔽效能的等级应该根据不同情况区别对待:

对于已有产品为实现电磁兼容而进行优化,可以先对现有系统进行测试,根据系统辐射发射以及辐射敏感度与标准要求之间的差距,得出结构件在各种频率下的屏蔽效能要求,并加6-10dB的安全余量,从而确定出结构件的屏蔽效能等级。

对于新开发的产品,应该在硬件规格说明书中明确系统的EMC指标要求,并在硬件总体设计方案(如无,写在硬件规格说明书中)中明确结构件的屏蔽方案、屏蔽效能等级要求以及接地方式等EMC要求。

对于新开发的产品,如果无法分解结构件的屏蔽效能指标或者存在争议,从经济性角度出发,可以先按照以下原则选择:

i.工作频率不超过100MHz的产品一般选用D级或者E级;

ii.无线产品或工作频率超过100MHz的产品可以选B级或者C级;

iii.只有在要求特别高时才选用A级;

T

iv.慎重选用级,实现存在较大的技术困难,而且结构件的成本将十分高。

5.3.3屏蔽效能指标的默认意义

结构件屏蔽效能的指标如果不特殊说明,其默认的意义是:按照IEC61587-3作为测试标准,在30-1000MHz范围内的最低屏蔽效能值。

相对于类似结构的非屏蔽结构件,不同屏蔽效能等级的结构件成本允许增加:

级:倍

E0.25

D0.5

级:倍

C级:1倍

B级:2倍

A3

级:倍

T级:4-5倍或者更高

元台,那么达到E级的屏蔽等级,该机柜例如,如果一个非屏蔽机柜成本为3000/

元台,C级的屏蔽要求允许元台,D级的屏蔽要求允许达到4500/

的成本允许达到3750/

元台,A级的屏蔽要求允许达到12000元6000/台,B级的屏蔽要求允许达到9000/

达到元

台,而级的成本将会是十分惊人的。

/T

屏蔽体结构简洁,尽可能减少不必要的孔洞,尽可能不要增加额外的缝隙;

避免开细长孔,通风孔尽量采用圆孔并阵列排放。屏蔽和散热有矛盾时尽可能开小孔,多开孔,避免开大孔;

足够重视电缆的处理措施,电缆的处理往往比屏蔽本身还重要;

足够细心,电磁兼容设计必须注意每一个小环节,稍不注意就可能功亏一蒉;

屏蔽体的电连续性是影响结构件屏蔽效能最主要的因素,相对而言,材料本身屏蔽性能的影响是微不足道的(低频磁场例外);

有强烈的成本意识,注意高性能是以高成本为代价的。

6.2.1屏蔽方案的类别

为了使产品实现电磁兼容,采取屏蔽措施的方案按照屏蔽级别的不同可以分为:PCB板、元器件、模块、插箱/子架、机柜等屏蔽。PCB板、元器件级别的屏蔽由于已经超出结构设计的范围,本文不介绍。

模块屏蔽

模块屏蔽是指将一些辐射大或抗干扰能力差的单板或模块,单独安装在屏蔽盒中。模块屏蔽不但容易实现,成本低,而且可以减弱单板或模块之间的相互干扰,实现系统内部模块之间的电磁兼容。模块屏蔽是一种综合性能比较理想的解决方案,推荐在大多数产品中应用。

插箱子架屏蔽

/

插箱/子架屏蔽与模块屏蔽有一些类似,只是屏蔽体是插箱/子架。相对机柜级屏蔽,插箱/子架级屏蔽最大的优点是可以在出线的接插件上面采取措施屏蔽,从而避免了电缆采取屏蔽措施。插箱子架屏蔽也是一种比较理想的屏蔽方式。

/

机柜屏蔽

机柜屏蔽是指在机柜上面采取措施实现屏蔽。由于机柜中不可避免存在各种缝隙,机柜的屏蔽效能一般不能太高。另外许多系统中线缆多,往往造成机柜屏蔽失败的主要原因正是电缆。机柜屏蔽方案中需要特别注意电缆的屏蔽措施,一般可以采取屏蔽电缆或者转接等方式。

6.2.2选择屏蔽方案

对于产品应该选用什么屏蔽方案,应该考虑成本、技术难度以及操作性等其他方面的综合因素,一般应该参照以下原则:

最好采取综合的方案,即根据实际情况,综合选用不同级别的屏蔽方案,达到综合性能最优的目的;

对于进出线缆十分多的系统,最好采用模块屏蔽或者插箱/子架屏蔽,慎重使用机柜级屏蔽方案;

对于要求特别高的产品,可以采用多级屏蔽的方式,即模块屏蔽加插箱/子架屏蔽,还可以加机柜屏蔽。这样每级屏蔽性能要求都不高,技术上比较容易,综合屏蔽效果却十分好,而且成本也不高。

两个零件结合在一起,结合面的缝隙是影响结构件屏蔽效能的主要因素。如果不安装屏蔽材料,结构方面影响缝隙屏蔽效能的因素主要有:缝隙的最大尺寸、缝隙的深度等。如果缝隙中安装屏蔽材料,缝隙的屏蔽效能还与屏蔽材料自身的特性有关。在实际设计中缝隙的最大尺寸与以下因素有关:紧固点的距离、零件的刚性、结合面表面的精度等。

紧固点的距离

紧固点的紧固方式包含采取螺钉连接、铆接、点焊以及锁等使两个零件的结合面结合在一起之类的措施。实际设计中,由于其他因素往往会受到限制,紧固点的距离

一般就直接决定了缝隙的最大尺寸,是影响缝隙屏蔽效能的最主要因素。由于目前尚无实用的计算方法计算缝隙的屏蔽效能,紧固点的距离只能从经济性和可操作性的角度考虑,按照以下经验数据取值:

C50-100mm;

i.中、低等级(级以下)屏蔽效能取

ii.高等级(级以上)屏蔽效能取

C20-50mm。

具体取值还需考虑缝隙的深度以及结合面零件的刚性等因素。例如,当折弯次数多或者采用型材时,由于零件的刚性好,可以取大值;如果仅仅是单层钢板(或铝板)直接压紧,由于刚性差,应该取小值。

如果紧固点太多导致存在装配工艺性差等困难,建议在缝隙中安装屏蔽材料,从而减少螺钉的数量。

零件的刚性

当紧固点距离不变时,结合面零件的刚性好,则缝隙的最大尺寸更小,因此提高零件的刚性可以提高缝隙的屏蔽效能。增加零件刚性的常用措施有:采用型材、增加板材厚度,增加折弯次数等等。

缝隙的深度

增加结合面缝隙的深度可以大大提高缝隙的屏蔽效能,其作用要明显大于减小紧固点的间距。对于钣金件一般推荐缝隙的深度是板厚的10-15倍。因为实际设计中往往会受到其他因素的限制,该指标仅为参考数值,设计人员在设计过程中应尽量增加结合面缝隙的深度。

另外,对于同样的紧固点数量,双排紧固点(相互错位)会比单排的屏蔽效能要好得多,因此在设计中,可以考虑采取双排紧固的方式。

结合面表面精度

结合面的表面精度(粗糙度、平面度等)对缝隙的屏蔽效能也有影响。但是由于涉及到工艺水平以及加工设备的精度等难以改变的因素,实际设计中一般不对零件的表面精度提出特殊要求。

屏蔽材料的特性

当缝隙的屏蔽效能要求较高,或者实际结构中不允许有太多紧固点时(例如门的缝隙),应该在缝隙中安装屏蔽材料。这时,缝隙的屏蔽效能主要与屏蔽材料的屏蔽性能、屏蔽材料的安装形式以及屏蔽材料的压缩量有关:

i.屏蔽材料本身的屏蔽性能直接决定了缝隙的屏蔽效能,因此一般尽可能选用屏

蔽性能好的材料。屏蔽材料的选用将在节中详细阐述。

7.4

ii.屏蔽材料的安装形式对屏蔽效果有很大的影响,如下图所示的三种安装形式对屏蔽效能的影响是十分明显的。方案一所示的安装形式缝隙的屏蔽主要依靠屏

蔽材料的屏蔽效果;而方案二的屏蔽除了屏蔽材料外,紧固的缝隙提供了另一条屏蔽的途径,其屏蔽效国要比方案一好得多;至于方案三,由于比方案二又多了一层屏蔽,效果自然比方案二好。安装屏蔽材料时尽可能采用方案二和三的形式。由于多层屏蔽得效果实际上并不是单层的累加,方案二和三的屏蔽效果差别并不显著,设计时可按照实际情况选择其中一种安装形式。

iii.屏蔽材料的性能与压缩量有直接关系,设计时必须合理选择紧固点的数量,并尽量提高零件的刚性,保证屏蔽材料的压缩量在允许的范围之内。需要特别注意的是不要忽略了没有紧固点的地方可能会由于刚性、加工误差等因素导致屏蔽材料实际上没有压紧,而这时往往又不容易发现。另外,安装屏蔽材料也需要注意不可过度压缩。过度压缩可能导致屏蔽材料失去弹性,另外一般材料的压缩力与压缩量成正比,过度压缩可能会导致过大的压缩力,产生其他影响。

6.4.1孔洞屏蔽效能影响因素

结构方面影响孔洞屏蔽效能的因素主要有:孔的最大尺寸、孔的深度、孔间距以及孔的数量,其中影响最大的是孔的最大尺寸和孔的深度。需要注意的是屏蔽效能只与孔的最大尺寸有关,而与孔的面积并没有直接关系,因此在设计中尽量开圆孔,其次考虑是开方孔,尽量避免开长腰孔。

6.4.2通风孔的屏蔽

通风孔的屏蔽主要需要均衡通风与散热之间的矛盾。考虑屏蔽需求时,通风板的常用类型有穿孔金属板和波导通风板。

穿孔金属板

穿孔金属板即在金属板上面开阵列通风孔。穿孔金属板的屏蔽效能已经有实用的计算方法,且计算的结论与实测误差较小,可以直接指导设计。具体可以参阅《电磁兼容性结构设计》(东南大学出版社)的详细介绍。由于孔的最大尺寸和孔的深度是影响其屏蔽效能的主要因素,相对而言孔的数量和孔间距影响较小,因此当通风板的

屏蔽效能与散热相矛盾时,可以采取增加孔深,减小孔的直径,同时增加孔的密度和数量的方法来避免矛盾,尽量找到屏蔽和散热之间的平衡点。

一般情况下,穿孔金属板的屏蔽效能不超过30-40dB,适合于C级以下屏蔽效能等级。穿孔金属板结构简单,价格低廉,大多数结构件均应该选用这种通风形式。只有B级以上屏蔽效能需求时才选用波导通风板。

波导通风板

波导通风板是利用截止波导的原理制作成的通风板,有的资料上也称之为蜂窝通风板。常用的波导通风板的厚度有6.3mm,12.7mm和25.4mm三种规格,厚度尺寸越大,屏蔽效能越高。为了提高通用性,规定若无特殊要求,一律选用厚度为12.7mm。

波导通风板的材料有铝合金和钢两种。铝制波导通风板一般是粘接制成的,因此需要导电处理(导电氧化、镀锡、镀镍等)后才能使用;而钢制波导通风板是采用钎焊方式制成的,使用时只要做防腐处理即可。

波导通风板的价格昂贵,特别钢制波导通风板的价格更高,结构件中应优先选用铝制波导通风板。由于铝制波导通风板对低频磁场几乎是透明的,因此当对低频磁场T

有要求时(级要求),应该选用钢制波导通风板。

铝制波导通风板的屏蔽效能一般可以达到60-70dB,而钢制波导通风板的屏蔽效能则可以达到90-100dB。使用波导通风板时需要特别注意处理与其框架之间的缝隙,一般装配以后可以采用焊接等方式将缝隙堵住。

6.4.3其他孔洞的屏蔽

由于指示灯、操作按钮、观察孔等需求会导致结构件上开各种孔洞,对于这些孔洞的屏蔽设计时按照以下步骤考虑:

i.最好将这些指示灯、操作按钮、观察孔等设置在屏蔽体之外;

ii.建议选用屏蔽的元器件,例如带屏蔽的指示灯、按钮以及屏蔽玻璃等,这时需要注意安装缝隙的屏蔽效果;

iii.采用加屏蔽罩的方法将这些孔洞屏蔽起来;

iv.对于小的孔洞,如果其屏蔽效能足够(可参照6.4.2节中穿孔金属板的屏蔽效能),只要孔洞中不引出电缆,可以不处理。

6.5.1线缆的屏蔽措施

严格地说,线缆的屏蔽超出了结构件电磁兼容的范围。但是线缆的处理对结构件的屏蔽有至关重要的关系,往往比结构件的屏蔽还要重要,因此本文中对线缆的屏蔽提出基本要求,设计人员在机电协调和详细设计时必须足够重视线缆的屏蔽措施。

电缆进出屏蔽体主要有以下几种形式,其处理措施分别为:

通过屏蔽插头转接

一般情况下需要使用屏蔽电缆,这时的屏蔽效果主要是取决于插头的屏蔽效果。另外,对于子架/插箱屏蔽方式,电缆直接从模块的插座上面接出也是一种类似的方法,其屏蔽效果主要取决于插座上屏蔽措施的效果。采用转接的方式可以获取十分高的屏蔽效能,是一种理想的屏蔽方式,但是在线缆较多的时候成本比较高。

EMI

通过滤波器连接

即电源线通过电源滤波器连接,信号线采用信号线滤波器如滤波连接器、馈通滤波器等转接。这种方式既可滤波,又可实现屏蔽。这种出线方式中滤波器的安装(滤波连接器类似)至关重要,详细见下节6.5.2中的规定。

直接出机柜

直接出机柜时可分为屏蔽电缆和非屏蔽电缆两中种情况。对于屏蔽电缆,要求电缆在出屏蔽体时屏蔽层必须与屏蔽体360的接触,保证阻抗足够小,而不能仅仅是接通。对于非屏蔽电缆,可以采取套金属编制网,缠金属丝网等方式将电缆出屏蔽体的部分长度变成屏蔽电缆的形式,并按屏蔽电缆的要求将丝网与屏蔽体可靠接触。丝网缠绕的长度与屏蔽要求、线缆直径有关,一般为2-3m。总之,一般不允许直接将电缆直接从屏蔽体穿出,需要将屏蔽层可靠接地。

6.5.2滤波器的安装

一般电源需要经过滤波器后进入系统。滤波器的安装和连线必须满足以下要求:交流滤波器应该安装在屏蔽体上面,安装面上缝隙的屏蔽效能足够;

直流滤波器推荐也安装在屏蔽体上面,要求不高时允许安装在屏蔽体内部,这时电源线将会直接从屏蔽体穿出;

滤波器安装在屏蔽体上时,进出线必须在屏蔽体的两侧,即从屏蔽体外连接输入线到滤波器上面,从屏蔽体内引出输出线;

滤波器的外壳必须与屏蔽地(保护地)可靠连接;

滤波器的输入、输出线不许平行走线,更不许相互缠绕。

屏蔽材料的名称统一按照以下规则命名:

簧片

用片状金属制成的指形、C形或者锯齿形等形状的屏蔽材料,一般为条状。基材一般为铍铜,也有铝、镍、不锈钢以及黄铜等其他材料。包括一般俗称为指形簧片或梳形簧片的材料,以及带戳孔或锯齿边的金属片。

螺旋管

用带状金属卷曲成管状弹簧的屏蔽材料。基材一般为铍铜和不锈钢,其他材料需要定指。包括普通螺旋管、带内芯的螺旋管、组合螺旋管、带环境密封的螺旋管等类型。

导电橡胶

在橡胶基体中填加金属颗粒、粉末或者定向埋置金属丝的屏蔽材料。基材和填充材料的类型十分多。包括普通导电橡胶、定向埋置金属丝、灌装金属网,导电橡胶与环境密封组合条等。

金属丝网

利用细金属丝相互缠绕成条状的屏蔽材料,有的有海绵内芯。金属丝多数为镊基合金,也有其他类型的金属丝。包括普通金属丝网条,带内芯的金属丝网以及金属丝网缠带。

导电布

以海绵为内芯,外面包裹填充有金属颗粒或粉末的纤维编制层的屏蔽材料。内芯一般为聚氨脂类发泡材料,填充颗粒主要为银粉,或者银、镊、碳等混合物。

波导通风板

、、等规格,常蜂窝状通风板,利用截止波导原理实现屏蔽。厚度有6.312.725.4

3.18

见的蜂窝孔外接圆直径为。材料有铝合金、钢等。

导电胶

在硅橡胶、环氧树脂等材料中填充银粉等导电材料的胶。包括导电胶和导电填料。

屏蔽胶带

带背胶(一般为导电背胶)的金属泊。有铜、银、铝等多种类型。

屏蔽玻璃

在玻璃中间夹一层丝网或者镀金属层实现屏蔽的玻璃。

7.2.1绘图和标注规定

屏蔽材料在装配图和明细表中均作为外购件处理。在视图中屏蔽材料按照其实际几何形状绘图,组装图中屏蔽材料按照装配后压缩状态的几何形状绘图。

屏蔽材料的几何尺寸不需要在视图中标注,但是视图中应清楚表示屏蔽材料的安

装尺寸,最好以屏蔽材料的外轮廓为尺寸标注的依据。安装屏蔽材料的表面必须具有

良好的导电性能,一般需要做特殊处理,例如喷漆保护,相应的图纸标注应符合部门

关于表面处理标注的规定。

在明细表中按照以下规定填写相应栏:

代号栏:型号

名称栏:名称+空格+长度

数量栏:数量

备注栏:写屏蔽材料的生产商

其他未规定的事项参照外购件的标注规定。

7.2.2标注说明

7.1

名称根据下文第节屏蔽材料命名规则统一的名称命名;

型号的标注根据厂商提供的标注规则,除长度代码(一般为型号的最后四或五位)不要标注外,所有标识代码要写完全;

长度为单件的长度,长度单位为mm,总长度应该再乘以数量;

生产商指屏蔽材料的原生产单位,例如IS、Tecknit、Spira、CHOMERICS等,不要写代理商。供应商的具体信息可以见屏蔽材料供应商信息。

由于同样功能的产品在不同生产商的产品型号可能不同,建议您在已知的情况下在

X XXX公司XXX(型号)代替”。

技术要求中注名“零件可以用

7.2.3示例

例如导电布材料标注为:

序号代号栏名称栏数量栏备注栏

10E9819H导电布11152Schlegel 技术要求栏中可以加以下条款:

零件10可以用CHOMERICS公司82-121-74008代替。

7.3

7.3.1编码描述规定

根据《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》中的规定,屏蔽材料申请编码

时选6325类,编码描述详细规定为:

屏蔽材料-型号-名称-生产商

名称、型号、生产商的说明见7.2.2,特别注意型号中不要写长度代码。申请编码

m PCS。不同公司产品的编码应该不同,同类时计量单位统一写长度单位,注意不要写

材料的相互代用在产品清单中体现。

7.3.2示例

上文所述的导电布的编码描述为:

屏蔽材料-E9819H-导电布-Schlegel和

导电布-CHOMERICS

屏蔽材料-(82-121-74008)-

必须是优选屏蔽材料,优选屏蔽材料的清单见部门的规定。特殊情况下需要超出优选屏蔽材料必须经过总体组批准,并限量使用。

尽量选用其他产品中已经大批量使用材料。

同类材料中尽量选用压缩量大的材料,这样允许零件有较大的变形,降低加工精度。

注意屏蔽材料对环境的适应性,一般纯金属屏蔽材料对环境适应性比较好,而以橡胶、海绵为内芯的屏蔽材料对环境要求高,主要用于机房环境。

注意屏蔽材料的寿命和维护周期,要求屏蔽材料在5-10年内仍能够保持良好的屏蔽性能。

注意屏蔽材料与基材之间的相容性,防止发生电化学腐蚀。

屏蔽材料的安装形式优先选用卡装、开安装槽等直接接触的形式,其次才考虑采用PSA胶带粘接。

金属屏蔽材料尽量选用不锈钢类,避免选用铍铜类。这是因为不锈钢类的屏蔽材料价格更低,其屏蔽效能也完全能满足需求。更重要的是铍铜材料是一种放射性材料,而且不能回收使用,不符合环保要求,以后应该逐步淘汰。

由于组成屏蔽体的不同零部件之间已经构成了一个低阻抗回路,因此不需要再用接地线连接。比较典型实例就是屏蔽机柜的门和骨架之间不再需要接地线。

接地线的其他要求参照《接地接电结构技术规范》的规定。

所有需要插拔单板的模块均需要安装防静电手腕插座。防静电手腕插座必须与屏蔽地(保护地)可靠接通,要求防静电手腕插座与系统屏蔽地(保护地)接地端子之

0.1

间电阻小于欧姆。

单板的支撑结构(一般为滑道)必须有静电释放装置,与单板的保护地可靠接触。

插箱、子架等模块必须有静电释放的通道。可以与机柜接通,通过机柜的地接大地,也可以将这些模块接到接地排上面,通过接地排接到大地。

禁止地线(包括各种地)直接从屏蔽体穿出。地线的出线必须采取屏蔽措施,例如信号地可以通过滤波器连接,机壳屏蔽地可以从屏蔽体上面直接接线(不能从屏蔽体内穿出)。具体地线的接线方式见相关产品的接地规范。

地线的处理措施对于系统的EMC性能十分重要,设计人员必须足够重视。为消除地线的影响,应尽可能将系统的各种地线组成一个阻抗足够小的等势体,采取的措施有:例如通过接地排连接、采用结构件(螺钉等)连接、选用扁而粗的电缆等。

防静电手腕座的附近应该贴有,具体粘贴位置和标签的形式见部门的相

防静电标签

关规定。

由于屏蔽机柜以及子架在维护时不能保证相应的屏蔽效果,可能会导致辐射超标,当心微波辐射标签

因此必须贴有。标签应粘贴在打开门或者面板后比较醒目的位置,标签的形式见部门的相关规定。

通过EMC的产品应该贴有相应的,例如:

认证符号标签CE、FCC、EMC符号。认证符号标签的形式、粘贴位置等应该遵守相应认证标准的规定。

常见电磁兼容和电性能检测检测项目

常见电磁兼容和电性能检测检测项目 广电计量杜亚俊 电磁兼容和电性能检测综述 (1) 汽车整车及零部件 (1) 汽车整车 (2) 汽车电子部件 (2) 航空机载 (3) 轨道交通 (4) 国防军工 (5) 电磁 (7) 无线通信与通信基站干扰排查 (8) 无线通信产品 (9) 其他电子设备 (12) 多国认证 (14) 产品电磁兼容设计整改服务 (16) 研发设计服务 (16) 失效分析与整改调试服务 (16) 技术培训服务 (17)

电磁兼容和电性能检测综述 广电计量在广州、武汉、北京、无锡检测基地建有电磁兼容实验室,并与各 地电磁兼容检测机构和实验室达成战略合作,为各大企业解决电磁兼容与电 磁辐射影响的各类安全问题。下设技术研究院所属的电磁兼容研究所为客户 提供电磁兼容设计、标准建立以及科研项目验收等服务。 服务类型: ●汽车整车及零部件 ●航空机载 ●轨道交通 ●电力设备 ●医疗用电子设备 ●国防军工 ●电磁 ●无线通信及其他电子设备 ●船载电子设备 汽车整车及零部件 广电计量汽车电磁兼容检测能力获日产、神龙、江淮、吉利、宇通等整车厂认可,完全满足民品汽车整车及零部件电磁兼容检测领域有关国际、国家和行业标准,以及各车厂标准,汽车电子电磁兼容检测技术能力处于行业领先水平。 审核认可: 日产认可实验室 神龙认可实验室 江铃认可实验室 广汽认可实验室 一汽轿车认可实验室

E8/E9/E11认可实验室 北汽认可实验室 众泰认可实验室 …… 汽车整车 所有乘用车、商用车、货车及挂车 ■检测项目■检测标准 整车对外电磁辐射GB14023/CISPR 12 整车对内辐射GB18655/CISPR 25 整车辐射抗干扰ISO 11451-2 整车大电流(BCI)ISO 11451-4 整车静电放电(ESD)GB/T 19951/ISO 10605 汽车电子部件 汽车电子控制装置:包括动力总成控制、底盘和车身电子控制、舒适和防盗系统等。 车载汽车电子装置:包括汽车信息系统(车载电脑)、车灯、汽车胎压监测系统、导航系统、汽车视听娱乐系统、车载通信系统、车载网络、倒车影像后视系统、车载领航员后视摄像头等。 新能源高压部件:包括高压电池包、DC/DC转换器、充电机、高压空调等。 ■检测项目■检测标准 CE传导骚扰中国标准GB系列、QC/T系列 RE辐射骚扰国际标准ISO系列 低频磁场骚扰测试欧盟标准ECER10 BCI 大电流注入美国SAE J系列 RI电波暗室法辐射抗扰度NISSAN尼桑28401NDS02 瞬态抗扰度低频磁场抗扰度BMW宝马Gs95002

电磁兼容原理和抑制技术(一)

???!????????? 2/2!????????? 当代以半导体工业为基础和支柱的微电子技术,它的迅速发展和应用已渗透到社会生活的各个领域,特别是通信领域近期发展之快和变化之大往往超出人们的预料。最为明显的几个特征是从全球移动卫星系统到无线局域网的出现,无线技术正向通信的各个方面渗透,Internet和www网络继续保持指数的增长势头,并产生对高速公众数据网的强烈需求。但是广泛应用上述微电子技术的设备,它的安全性、可靠性和电磁兼容性实在令人担忧,因为上述超大规模集成电路和公众数据网络的不断发展,导致了对人为或自然的过电压或过电流的冲击更加敏感到几乎成指数增长的趋势,可以说是目前人类享受高科技给人类带来的各种效益,是同人类百年来为之奋斗的电磁兼容事业密不可分。因此,联合国确定电磁污染是继环境中的空气、水质、噪声等污染之后的第四大环境污染。 本章所指的电磁兼容(Electromagnetic Compatibility——EMC)对于设备或系统的性能指标来说,应为“电磁兼容性”。但作为一门学科来说,应为“电磁兼容”。 它的确切定义按国家军用标准GJB——85《电磁干扰和电磁兼容性名词术语》为:“设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。即:该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其它设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级;它也不会使同一电磁环境中其它设备(分系统、系统),因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。” 所以电磁兼容是研究在有限的空间、时间和频谱资源等条件下,各种用电设备(广义的还包括生物体)可以共存,并不致引起降级的一门科学。电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境下能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。它有以下三方面的含意。 1)电磁环境应是给定的或预期的。 2)设备、分系统或系统不应产生超过标准或规范所规定的电磁骚扰发射(EMI)限值的要求电磁骚扰发射就是从骚扰源向外发出电磁骚扰能量的现象,它是引起电磁骚扰的原因。 3)设备、分系统或系统应满足标准或规范所规定的电磁敏感性(EMS)限值或抗扰度(immu-nity);其中电磁敏感性为在存在电磁骚扰的情况下,设备、分系统或系统暴露在电磁辐射下所呈现不希望有的响应程度;抗扰度为设备、分系统或系统抗电磁骚扰的能力。 2/2/2?????? 由电磁骚扰源发射的电磁能量,经过耦合途径传输到敏感设备,这个过程称为电磁干扰效应。因此形成电磁干扰后果必须具备三个基本要素: 1)电磁骚扰源:任何形式的自然或电能装置所发射的电磁能量,能使共享同一环境的人或其它生物受到伤害,或使其它设备、分系统或系统发生电磁危害,导致性能降级或失效,即称为电磁骚扰源。 2)耦合途径:即传输骚扰的通路或媒介。 3)敏感设备(Victim):是指当受到电磁骚扰源所发出的电磁能量的作用时,会受到伤害的人或其它生物,以及会发生电磁危害,导致性能降级或失效的器件、设备、分系统或系统。许多器件、设备、分系统或系统既是电磁骚扰源又是敏感设备。 为了实现电磁兼容,必须从上面三个基本要素出发, 电磁兼容原理和抑制技术(一) 区健昌

电磁兼容原理与设计试题

电磁兼容原理与设计试题 (总分100分,时间120分钟) 1. 区别电磁骚扰和电磁干扰两个术语的不同。(10分) 答:电磁噪声(骚扰):(强调原因和过程)任何可能引起设备或系统性能下降的包磁现象——强调任何可能的电磁危害现象原因。 电磁干扰:(强调的是结果)。 2. EMI 、EMS 和EMC 分别指什么,有何区别?(5分) 答:Electromagnetic Interference ,EMI ,电磁干扰。 Electromagnetic Susceptibility,EMS ,电磁敏感性。 Electromagnetic Compatibility ,EMC ,电磁兼容。 电气和电子设备在正常运行的同时,也往外发射有用或无用的电磁能量,这些能量会影响其它设备的正常工作,这就是电磁干扰。 对电磁干扰进行分析、设计和验证测试的学科领域就是电磁兼容。 电磁敏感性是指设备、器件或系统因电磁干扰可能导致工作性能下降的特性。 3.电磁干扰三要素是什么?(5分) 答:电磁干扰三要素是干扰源、耦合通道、敏感设备。 4.功率信号发生器XG26,最小输出功率10-8mW ,请换算成dB (mW )。(5分) 5. 已知V=1mV ,求:dBmV V 、V dB V 。(5分) 答:(1mV )dBmV=20lg (1mV/1V*10-3 )=20(lg1+3)=20*0+60=60 dBmV (1mV )dBuV=20lg(1mV/1V*10-6)= 20(lg1+6)= 20*0+120=120 dBuV 6. 术语解释:静电放电(5分) 答:静电放电是指不同静电电位的物体靠近或直接接触是发出的电荷转移 7. 什么是传导耦合?(5分) 答:传道耦合是指电磁干扰能量从干扰源沿金属导体传播至被干扰对象(敏感设备) 8.电磁屏蔽的作用原理是什么? (10分) 答:电磁屏蔽是指同时抑制或削弱电场和磁场。 电磁屏蔽一般也是指高频交变电磁屏蔽(10kHz ~ 40GHz)。 在频率较低(近场区,近场随着骚扰源的性质不同,电场和磁场的大小有很大差别。 高电压小电流骚扰源以电场为主(电准稳态场-忽略了感应电压),磁场骚扰较小(有时可忽略)。

华为电磁兼容性结构设计规范_第三版

华为技术有限公司企业技术规范 DKBA0.400.0022 REV.3.0 电磁兼容性结构设计规范 2003-11-30发布2003-11-30实施 华为技术有限公司

内部公开 前言 本规范于1999年12月25日首次发布。 本规范于2001年7月30日第一次修订。 本规范于2003年10月30日第二次修订。 本规范起草单位:华为技术有限公司结构造型设计部 本规范授予解释单位:华为技术有限公司结构造型设计部本 华为机密,未经许可不得扩散 第1页,共1页

内部公开 目录 1 范围 ... ....................................................................................................................................................... ..4 2 引用标准 ... . (4) 3 术语 ... ....................................................................................................................................................... ..4 4 电磁兼容基本概念... (5) 4.1 电磁兼容定义 ... .............................................................................................................................. ..5 4.2 电磁兼容三要素 ... ........................................................................................................................... .5 4.3 通讯产品电磁兼容一般要求 ... ..................................................................................................... ..6 5 电磁屏蔽基本理论... (7) 5.1 屏蔽效能 ... ....................................................................................................................................... .7 5.2 屏蔽体的缺陷 ... .............................................................................................................................. ..7 5.2.1缝隙屏蔽 ... (7) 5.2.2开孔屏蔽 ... (8) 5.2.3电缆穿透 ... . (10) 6 屏蔽设计 ... .. (12) 6.1 结构屏蔽效能 ... .......................................................................................................................... (12) 6.2 屏蔽方案与成本 ... ....................................................................................................................... ..12 6.3 缝隙屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (13) 6.3.1紧固点连接缝隙 ... . (13) A. 减小缝隙的最大尺寸 ... ........................................................................................................................... .. 13 B. 增加缝隙深度 ... ........................................................................................................................................ .. 14 C. 紧固点间距 ... ........................................................................................................................................... (15) 6.3.2安装屏蔽材料 ... ....................................................................................................................... ..17 6.3.3屏蔽材料的选用 ... . (18) A. 常用屏蔽材料................................................................... .. 18 B. 常用屏蔽材料性能参数 ... ........................................................................................................................ . 24 6.4 开孔屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.1通风孔屏蔽 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.2局部开孔屏蔽 ... ....................................................................................................................... ..26 6.5 塑胶件屏蔽 ... . (27) 6.6 单板局部屏蔽 ... .......................................................................................................................... (28) 6.6.1盒体式屏蔽盒 ... ....................................................................................................................... ..28

汽车电子系统的电磁兼容设计

汽车电子系统的电磁兼容设计 1引言电磁兼容性(EMC,Electro-MagneTIc CompaTIbility)是指电器电子产品能在电磁环境中正常工作,并不对该环境中其它产品产生过量的电磁干扰(EMI,Electro- MagneTIc Interference)。这就包含着2方面要求,其一是要求产品对外界的电磁干扰有一定的承受能力;其二是要求产品在正常运转过程中,该产品对周围环境产生的电磁干扰不能超过一定的限度。汽车电器的电磁兼容性就是指在汽车及其周围空间中,在运行时间内,在可用的频谱资源条件下,汽车本身以及周围的用电设备可以共存,不致引起降级。ABS防抱死制动系统,发动机燃油点火电子控制系统,GPS全球定位系统等电子设备的正常可靠工作都必须重视对电磁兼容技术的设计和研究,可以从传统的汽车电器(诸如起动机、刮水电动机、闪光器、空调启动器、燃油泵等)入手进行探讨,交流发电机电缆的连接和间歇切断也是产生较大功率电磁辐射的干扰源,只是其它设备对其工作可靠性的影响较那些小功率高频段的电子设备为小。现在,交流发电机的调节器与电子点火系统一样,已经设计成集成模块化结构,同样面临抗干扰的问题。 2汽车电磁兼容性简介随着汽车电子产品数量的增加和复杂电子模块在整个车辆中分布的增加,工程师面临日益严峻的电磁兼容性设计挑战,问题主要存在于三个方面: 如何把电磁易感性(EMS)降低到最小?以保护电子产品免受其它电子系统(如移动电话、GPS或信息娱乐系统)的有害电磁辐射的影响。 如何保护电子产品免受恶劣汽车环境的影响?包括电源电压大的瞬间变化、重负载或感性负载(如车灯和启动机)引起的干扰。 如何将可能对其它汽车电子电路产生影响的EME控制为最小? 随着系统电压、车载电子设备数量以及频率的增加,这些问题将更加具有挑战性。此外,许多电子模块将与廉价的、线性度较低、偏移较大的低功率传感器接口,这些传感器工作在小信号状态,电磁干扰对它们工作状态的影响可能是灾难性的。 随着现代汽车中电子设备的增加,越来越要求进行良好的设计以确保符合电磁兼容标准的要求。与此同时,随着集成度的提高,汽车设计工程师需要系统级芯片ASIC和ASSP方

电磁兼容标准与测试

电磁兼容作业 电磁兼容标准与测试 班级:电气工程及其自动化0703班 姓名:贾震 学号:070301091

电磁兼容标准及测试 一.概述 随着科学技术的发展,特别是微电子、信息、通讯等高科技的迅速进步与发展,对电磁骚扰的控制与防护提出了繁多而又复杂的问题。在世界各国,特别是欧洲的一些先进国家,经过几十年对电磁干扰和抗干扰等问题的研究和控制,已将这些技术研究形成了一门新兴的学科——电磁兼容(Electromagnetic Compatibility)。 电磁兼容就是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下,各种用电设备(分系统,系统、广义的还包括生物体),可以共存并不致引起降级的一门科学,国家标准GB/T 4365-1995《电磁兼容术语》对电磁兼容所下的定义为:“设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”。就是说在规定的电磁环境中,任何设备、系统都不因受电磁干扰而降低工作性能,并且其本身所发射的电磁能量也不大于规定的极限值,以免影响其它设备或系统的正常工作,从而达到互不干扰而共存的目地。 国际无线电干扰特别委员会(法文缩写是CISPR)是国际电工委员会(IEC)的一个特别委员会,它成立于1934年,是最早开始系统地对电磁兼容进行研究的国际性的标准化组织。该委员会成立的初衷主要是保护广播、通讯不受电磁干扰的影响。围绕这方面的问题,对车辆、

家电、电动工具、工科医射频设备、高压架空线路等提出了一系列骚扰限值(包括射频辐射和传导两方面,工作频率多在9kHz~18GHz)和测试方法的标准。近几年来随着它的业务范围不断扩大,也开展了一些抗扰度标准的研究。它更主要的重点还是研究电磁骚扰限值及其测量方法。 二、电磁兼容标准 早在一九三四年国际电工委员会就成立了无线电干扰特别委员会简称CISPR,专门研究无线电干扰问题,制定有关标准,旨在保护广播接收效果。当初只有少数国家参加该委员会,如比利时、法国、荷兰和英国等。经过多年的发展人们对电磁兼容的认识发生了深刻的变化,1989年欧洲共同体委员会颁发了89/336/EEC指令,明确规定,自1996年1月1日起,所有电子、电器产品须经过EMC性能的认证,否则将禁止其在欧共体市场销售。此举在世界范围内引起较大反响,EMC已成影响国际贸易的一项重要指标。随着技术的发展CISPR工作范围也由当初保护广播接收业务扩展到涉及保护无线电接收的所有业务。国际电工委员会IEC有两个专们从事电磁兼容标准化工作的技术委员会:一个就是CISPR成立于1934年;另一个是电磁兼容委员会TC77,成立于1981年。CISPR最初关心的主要是广播接收频段的无线电骚扰问题,之后在EMC标准化工作方面进行了不懈的努力。 CISPR已基本上将工业和民用产品的EMC考虑在其标准中。CISPR 还起草了通用射频骚扰限额值国际标准草案,这样,对那些新开发的以及暂时还不能与现有CISPR产品标准相对应的产品,可以用射频骚扰

电磁兼容性原理与设计

第一章电磁兼容性原理与设计 1.电磁兼容性的基本概念 电磁兼容性是一个新概念,它是抗干扰概念的扩展和延伸。从最初的设法防止射频频段内的电磁噪声、电磁干扰,发展到防止和对抗各种电磁干扰。进一步在认识上产生了质的飞跃,把主动采取措施抑制电磁干扰贯穿于设备或系统的设计、生产和使用的整个过程中。这样才能保证电子、电气设备和系统实现电磁兼容性。 1. 1电磁兼容性的概念 A、电磁噪声与电磁干扰 电磁噪声是指不带任何信息,即与任何信号都无关的一种电磁现象。 在射频频段内的电磁噪声,称为无线电噪声。 由机电或其他人为装置产生的电磁现象,称为人为噪声。 来源于自然现象的电磁噪声,称为自然噪声。 电磁干扰则是指任何能中断、阻碍,降低或限制通信电子设备有效性能的电磁能量。 由大气无线电噪声引起的,称为天线干扰。 由银河系的电磁辐射引起的,称为宇宙干扰。 由输电线、电网以及各种电子和电气设备工作时引起的,称为工业干扰。 B、电磁兼容 电磁兼容性是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中,按设计要求正常工作的能力。它是电子、电气设备或系统的一种重要的技术性能。其包括两方面的含义: ①设备或系统应具有抵抗给定电磁干扰的能力,并且有一定的安全余量。 ②设备或系统不产生超过规定限度的电磁干扰。 从电磁兼容性的观点出发,电子设备或系统可分为兼容、不兼容和临界状态三种状态:IM=Pi-Ps(dB) 式中:IM -------电磁干扰余量 Pi-------干扰电平 Ps-------敏感度门限电平 当Pi>Ps即干扰电平高于敏感度门限电平时,IM>0, 表示有潜在干扰,设备或系统处于不兼容状态 当Pi

电磁兼容EMC设计及测试技巧

电磁兼容EMC设计及测试技巧 摘要:针对当前严峻的电磁环境,分析了电磁干扰的来源,通过产品开发流程的分解,融入电磁兼容设计,从原理图设计、PCB设计、元器件选型、系统布线、系统接地等方面逐步分析,总结概括电磁兼容设计要点,最后,介绍了电磁兼容测试的相关内容。 当前,日益恶化的电磁环境,使我们逐渐关注设备的工作环境,日益关注电磁环境对电子设备的影响,从设计开始,融入电磁兼容设计,使电子设备更可靠的工作。 电磁兼容设计主要包含浪涌(冲击)抗扰度、振铃波浪涌抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度、工频电源谐波抗扰度、静电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、工频磁场抗扰度、脉冲磁场抗扰度、传导骚扰、辐射骚扰、射频场感应的传导抗扰度等相关设计。 电磁干扰的主要形式 电磁干扰主要是通过传导和辐射方式进入系统,影响系统工作,其他的方式还有共阻抗耦合和感应耦合。 传导:传导耦合即通过导电媒质将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较低的部分(低于 30MHz)。在我们的产品中传导耦合的途径通常包括电源线、信号线、互连线、接地导体等。 辐射:通过空间将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较高的部分(高于30MHz)。辐射的途径通过空间传递,在我们电路中引入和产生的辐射干扰主要是各种导线形成的天线效应。 共阻抗耦合:当两个以上不同电路的电流流过公共阻抗时出现的相互干扰。在电源线和接地导体上传导的骚扰电流,多以这种方式引入到敏感电路。 感应耦合:通过互感原理,将在一条回路里传输的电信号,感应到另一条回路对其造成干扰。分为电感应和磁感应两种。 对这几种途径产生的干扰我们应采用的相应对策:传导采取滤波(如我们设计中每个IC的片头电容就是起滤波作用),辐射干扰采用减少天线效应(如信号贴近地线走)、屏蔽和接地等措施,就能够大大提高产品的抵抗电磁干扰的能力,也可以有效的降低对外界的电磁干扰。 电磁兼容设计 对于一个新项目的研发设计过程,电磁兼容设计需要贯穿整个过程,在设计中考虑到电磁兼容方面的设计,才不致于返工,避免重复研发,可以缩短整个产品的上市时间,提高企业的效益。 一个项目从研发到投向市场需要经过需求分析、项目立项、项目概要设计、项目详细设计、样品试制、功能测试、电磁兼容测试、项目投产、投向市场等几个阶段。 在需求分析阶段,要进行产品市场分析、现场调研,挖掘对项目有用信息,整合项目发展前景,详细整理项目产品工作环境,实地考察安装位置,是否对安装有所限制空间,工作环境是否特殊,是否有腐蚀、潮湿、高温等,周围设备的工作情况,是否有恶劣的电磁环境,是否受限与其他设备,产品的研制成功能否大大提高生产效率,或者能否给人们的生活或工作环境带来很大的方便,操作使用方式能否容易被人们所

电磁兼容EMC设计指南

EDP电磁兼容设计平台专注EMC解决方案,规范EMC设计流程; 打造智能化的EMC设计平台。 1、企业面临的EMC设计应用现状 ?投入成本高,解决问题周期长;为解决产品EMC问题,不断进行测试验证, 反复的进行改版设计。 ?企业设计人员EMC知识储备不全面;解决EMC问题往往靠设计人员过去的 工作经验。 ?EMC设计流程不规范,EMC设计没有参透于电子产品开发过程各个阶段(总 体方案阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、认证阶段等)。 ?公司技术文献和多年积累的产品开发经验不能良好的共享、消化,没有一个 系统将公司无形的技术经验转化为有形的产品开发技术要求。 2、企业面临的EMC问题 ?激烈的产品竞争要求企业开发的产品有更高的品质。 ?快速的市场变化要求企业有更高的产品开发效率。 ?高规格的EMC认证和EMC设计技术要求企业有更高的产品开发能力。 ?规范化的企业文化要求有更高效的产品开发流程。 3、EDP电磁兼容设计平台优势 ?赛盛技术多位专家10多年的经验融合荟萃; ?赛盛技术多项产品电磁兼容设计专利技术; ?智能化标准化项目管理设计平台 ?几十种典型接口电磁兼容解决方案; ?上百种PCB层叠电磁兼容设计方案; ?完整的电磁兼容布线设计规则; ?完整的结构屏蔽电磁兼容设计方案; ?多行业电缆与连接器电磁兼容解决方案; ?多行业、近百个产品实际电磁兼容设计验证与经验总结;

4、EMC设计平台介绍 利用计算机技术,整合人工智能、数据库、互联网等开发手段,对于现有的电磁兼容技术资源(包括各种设计规则,解决方案等)以及企业产品研发积累的技术检验等进行全面的管理和应用,实现现阶段对于企业电磁兼容的研发流程规范化和研发工程师电磁兼容设计的技术支持和辅助开发;未来电磁兼容专家系统一提供智能化技术支持(包括产品开发电磁兼容风险评估功能,自动检查和纠正电磁兼容设计功能、产品设计系统仿真和功能电路仿真等)为主要目标和发展方向。 电磁兼容设计平台:主要包括PCB设计、原理图设计、结构设计、电缆设计等四部分组成;系统依据用户设计要求和EMC设计要素,智能化输出相应的产品PCB设计方案、产品原理图设计方案、产品结构设计方案、产品电缆设计方案,然后用户依据产品信息保存方案(方案为标准技术设计模板,内容依据设计内容自动生成格式化的文件)。 使用电磁兼容设计(EDP)软件,会让我们很轻松的完成这些复杂困难的工作,用户输入产品产品设计的相关要素,软件就能够智能化输出产品EMC设计方案。 不管企业之前是否有电磁兼容设计经验?是否有电磁兼容设计规范?是否有电磁兼容标准化设计流程?是否有电磁兼容技术专家?企业在应用EDP软件后,EDP软件能够快速帮助企业解决以下方面问题: 1、快速提升企业产品电磁兼容性能:系统一旦使用上就能够快速地指导企业产品进行电磁兼容有效的设计工作,迅速提升企业产品的电磁兼容性能; 2、能够解决企业多型号产品同时开发,技术专家资源不够使用的情况:智能化的软件可以同时多款多个型号产品,不用设计阶段并行进行开发;能够在很短的时间内给出相应的设计方案,结合产品设计要求指导设计人员进行设计,不耽误产品由于专家资源不足而造成正常设计进度延误; 3、提高产品研发人员EMC技术设计水平:由于有规范化、标准化的方案输出,设计人员在进行新产品开发的时候,能够参考、学习标准化的技术方案;提升自身EMC设计知识水平,减少后期类似设计问题; EDP软件在手,EMC设计得心应手!

方舱医院系统中的电磁兼容设计

方舱医院系统中的电磁兼容设计 Design of Electromagnetic Compatibility in the Shelter Hospital System 黄鹏,刘志国,祁建城 (军事医学科学院卫生装备研究所,天津,300161) 摘要:目的:对方舱医院系统进行了一系列的电磁兼容设计,用于对抗未来复杂电磁环境下的电磁干扰问题。方法:采取系统布局分开放置干扰源与敏感设备,设置屏蔽空间隔离不同设备,利用良好接地保护敏感设备,使用滤波技术去除骚扰信号等措施,为方舱医院系统的电磁兼容提出了设计思想和解决方法。结果:通过电磁兼容仿真和试验检测,该方舱医院系统基本消除了由电磁干扰所引起各分系统或设备的故障及不容许的响应,达到了系统的电磁兼容。结论:该方舱医院系统的电磁兼容设计方案,可满足野战条件下应急医疗救治机构电磁安全防护的需要。 关键词:方舱医院, 电磁兼容, 电磁干扰, 系统布局, 屏蔽 Abstract:Objective: On the shelter hospital system conducted a series of electromagnetic compatibility (EMC) design, used against the electromagnetic interference (EMI) under complicated electromagnetic environment problem in the future. Methods: For the shelter hospital system of EMC design ideas and solutions methods are put forward, such as take the system layout placed separate sources of interference and sensitive equipment, set up the shield spatial segregation of different devices, apply a good grounding to protect sensitive equipment, use filtering techniques to remove the disturbance signal and other measures. Results: Through the EMC simulation and experimental testing, the impermissible response and faults of each system or equipment caused by the electromagnetism interference are eliminated,to achieve the EMC of the system. Conclusion: The application of shelter hospital system EMC design, can satisfy the electromagnetic field under the condition of emergency medical treatment institution security needs. Key words:shelter hospital, EMC, EMI, system layout, shield 1 引言 未来信息化战争,将是一场争夺电磁空间的战争,能否取得制电磁权将成为战争胜负的关键。由于电子信息设备的使用不断加大,战场空间中的电磁信号非常密集,使得战场电磁

电磁兼容(EMC)考试试卷

24】减小电力系统中的谐波,基本方法有两类:1.对系统设备和用电装置本身进行改造,使其不产生或者少量产生谐波2.装设谐波补偿装置来补偿谐波,包括 无源电力滤波器与有源电力滤波器的特点适用范围 1、无源电力滤波器——是一种传统的滤波方式,它利用电感、电容的串并谐振对某一频率或一定频率范围呈现较低的阻抗,将其与电网并联,可吸收电网中的谐振频率的谐波电流。具有结构简单、有功消耗低的优点,但体积庞大、滤波效果差。 2、有源电力滤波器——它由电力电子器件构成,是一种动态抑制谐波、补偿无功的电力电子装置,能对大小和频率变化的谐波以及变化的无功进行动态补偿。有源电力滤波器的谐波补偿效果显著,但成本较高、容量有限。 1、电磁干扰的危害主要体现在两个方面:a.电气、电子设备的相互影响;b.电磁污染对人体的影响 2、电磁兼容设计方法: a.问题解决法。问题解决法是先研制设备,然后针对调试中出现的电磁干扰的问题,采用各种电磁干扰抑制技术加以解决。 b.规范法。规范法是按颁布的电磁兼容性标准和规范进行设备或系统的设计制造。 c.系统法。系统法是利用计算机软件对某一特定系统的设计方案进行电磁兼容性分析和预测。 3、电磁干扰的三要素 1、形成电磁干扰的三个基本条件:骚扰源,对骚扰敏感的接收单元,把能量从骚扰源耦合到接收单元的传输通道,称为电磁干扰三要素。 骚扰源——耦合通道——敏感单元 2、电路受干扰的程度可用公式描述I WC S S 为电路受干扰的程度;W 为骚扰源的强度;C 为骚扰源通过某种路径到达被干扰处的耦合因素;I 为被干扰电路的抗干扰性能。 4、 屏蔽技术是利用屏蔽体阻断或减少电磁能量在空间传播的一种技术,是减少电磁发射和实现电磁骚扰防护的最基本,最重要的手段之一,采用屏蔽有两个目的,一是限制内部产生的辐射超出某一个区域,二是防止外来的辐射进入某一区域。 5、常用的电磁密封衬垫有1.金属丝网衬垫2.导电布衬垫3.导电橡胶4.指形簧片 6、电源线滤波器:作用主要是抑制设备的传导发射或提高对电网中骚扰的抗扰度,虽然同为抑制骚扰,但两者的方向不同,前者是防止骚扰从设备流入电网(称为电源EMI 滤波器),后者是防止电网中的骚扰进入设备(称为电源滤波器) 6、干扰控制接地:1.浮地2.单点接地3.多点接地4.混合接地 8、电磁兼容性GB 的定义:设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。 9、电磁骚扰:可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命、无生命物质产生损害作用的电磁现象。电磁骚扰可以是电磁噪声、无用信号或有用信号,也可

电磁兼容(EMC)设计原理和整改流程

电磁兼容设计和整改流程 随着中国参与国际经济贸易活动的深入,产品认证成了生产厂家产品推向市场的瓶颈,其中尤其电子产品的电磁兼容认证成为整个产品认证的拦路虎,往往在认证的最后阶段才发现要解决电磁兼容问题不得不对原设计的电路和结构重新修改,临时的修改还往往使产品的性能和可靠性降低。电磁兼容的测试只是评估产品电磁兼容设计的水平,测试本身并不能改变产品的电磁兼容,电磁兼容是设计出来的、生产出来的,只有生产厂家的产品电磁兼容设计水平提高了,产品电磁兼容的质量才能提高,产品设计的可靠性才能有保障。本文详细剖析产品设计和电磁兼容整改的过程,并详细说明每个设计和整改过程中怎样运用电磁兼容的测试手段发现问题、选择最佳的解决方案。 电磁兼容控制所运用的方法和程序在产品研制不同阶段是不同的,方案、设计、开发/样机、生产、测试/认证和运行,各阶段均为实施电磁兼容工程提供了一定的机会。实施电磁兼容是一项极其复杂的任务,如右图所示在研制开发电视、音响等电子产品时,应在尽可能早的阶段上注意保证它们的电磁兼容性。随着电视、音响等电子产品研制开发工作的完成,可以利用的抑制干扰和抗干扰措施的数目减少,而其成本反而增加。方案阶段是提供最佳费效比的机会,而生产阶段提供的可能性通常最少,据国外资料介绍,在产品的研制开发阶段及时采取措施可以避免(80~90)%的与干扰影响有联系的、潜在可能的困难。相反,在较晚的阶段上采用解决方法,结果表明将更加复杂,需要追加工作量和增加原材料的消耗,增加研制周期,有时甚至根本不可能解决。有效的电磁兼容控制常常是比较困难的,因为电磁干扰方位与耦合途径的大量可能组合涉及到许多变量,敏感电路的抗扰度与电路参数的设计有关,电路参数必须保证的灵敏度往往使提高抗扰度受到一定限制。由于电磁兼容情况的固有复杂性,若要及时地、有效地和高费效比的解决电磁兼容问题,有条理的方法和程序就是相当的重要了。 针对电磁兼容设计的这种特点,我们提出了从产品的设计阶段就要开始分步的进行电磁兼容的设计和整改,把最终的设计目标大事化小,如下图所示,在产品开发的各个阶段适时进行电磁兼容性能的评估和改进,不断地把电磁兼容的整改措施溶入到产品的电路和结构设计中,这样整个产品的开发周期不会有太大的非预期时间延迟,产品的设计不会有太多的非预期成本增加,生产工艺不会有临时的增加,产品的可靠性和性能也不会受到损害。 产品开发一般分为设计概念阶段,设计阶段,样机制作阶段,设计评审阶段和委托检验阶段,分阶段地控制把各阶段的电磁兼容设计和整改溶入到整机的设计方案之中,电磁兼容设计和整改各阶段的工作任务和可以采取的电磁兼容措施如下: 1) 电磁兼容认证要求咨询 首先要明确产品电磁兼容设计的目标,针对产品销售的目标市场,了解目标市场对该产品电磁兼容要求的执行标准,相应需要测试的内容,做出一个电磁兼容性能指标一览表,每个指标都对产品各部分电路和结构提出了相应的要求,由此也就清楚了解了产品应该具备的电磁兼容性能和设计要求。 2) 产品设计布局评估 在考虑各部分电路的总体布局时,尤其注意电源线出口的位置,如果客户没有特殊的位置要求,就主要考虑电路输出的顺序和尽量使电源滤波电路和机内高频发射部分电路或器件之间的空间距离最大,经过电源滤波电路之后留在机内的电源线最短。其次在电源公共地和其它功能模块电路之间布置一条较宽的公共地线。电路板排版时应该使各种功能集成块与其输入输出负载的路径最短,特别是传输脉冲数据信号的导线。脉冲信号的高频成分很丰富,这些高频成分可以借助导线辐射,使线路板的辐射超标。非常遗憾的是我们大部分的生产企业由于开发周期越来越短的压力,都把这个阶段的时间压缩的很短,无法做比较全面细致的检查和评审工作,导致到了产品认证的最后阶段才发现元件布局和排版的缺陷,不得不投入大量的人力和物力来整改,造成欲速而不达的局面。如果要避免这种被动的局面发生,开发方可以在产品设计定型之前委托专业的电磁兼容技术服务机构做一个设计评估,一般来说专业的电磁兼容技术服务机构能够根据开发方提供的设计方案,分析原理框图、电路图、现有的外观结构要求,提出符合电磁兼容原理的内部电路结构布局、电路板布局、外壳接地等要求。通过了解各单元电路的工作流程,关键元器件的电磁兼容特性,分析预测各单元电路的电

EMC结构电磁兼容设计规范

结构件电磁兼容设计规范

目 次 117.3.2 示例 (11) 7.3.1 编码描述规定 (10) 7.3 屏蔽材料的编码描述 (10) 7.2.3 示例 (10) 7.2.2 标注说明 (10) 7.2.1 绘图和标注规定 (10) 7.2 屏蔽材料的绘图和标注 (9) 7.1 屏蔽材料命名规则 (9) 7. 屏蔽材料 (8) 6.5.2 滤波器的安装 (8) 6.5.1 线缆的屏蔽措施 (8) 6.5 线缆的屏蔽 (7) 6.4.3 其他孔洞的屏蔽 (6) 6.4.2 通风孔的屏蔽 (6) 6.4.1 孔洞屏蔽效能影响因素 (6) 6.4 孔洞的屏蔽 (5) 6.3 缝隙的屏蔽 (4) 6.2 屏蔽方案的选择 (4) 6.1 屏蔽设计的基本原则 (4) 6. 结构件屏蔽设计指引 (3) 5.4 成本控制 (3) 5.3 屏蔽效能等级的确定 (2) 5.2 屏蔽效能测试标准 (2) 5.1 屏蔽效能等级的划分 (2) 5. 结构件屏蔽效能等级 (2) 4. 结构件电磁兼容设计程序要求 (1) 3. 术语 (1) 2. 引用标准 (1) 1. 范围.................................................................

129. 标识 (12) 8.3 地线的屏蔽 (12) 8.2 防静电设计 (11) 8.1 接地线 (11) 8. 接地 (11) 7.4 屏蔽材料选用原则...................................................

结构件电磁兼容设计规范 1. 范围 本规范规定了结构件电磁兼容设计(主要是屏蔽和接地)的设计指标、设计原则和具体设计方法。 本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计,目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容,指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。 2. 引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GJB 1046 《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》 GJB 1210 《接地、搭接和屏蔽设计的实施》 GJB/z 25 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》 MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》 IEC 61587-3 (草案)《第三部分:IEC 60917-...和IEC 60297-...系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》 《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》 3. 术语 本规范中的专业术语符合IEC50-161《电磁兼容性术语》的规定。

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