EMC Basic Knowledge
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EMC知识培训•电磁兼容基本概念•产品EMC工作流程•EMC标准及其测试•EMC基本理论•EMC设计•EMC案例分析•EMC认证与技巧电磁兼容基本概念电磁环境电磁兼容基本概念•什么是电磁兼容性? 电子线路、设备、系统互相不影响,从电磁的角度具有相容性的状态–设备内电路模块之间的相容性–设备之间的相容性–系统之间的相容性电磁兼容基本概念•电磁干扰三要素:干扰源、耦合路径、敏感设备00:4512345 67890220V干扰源敏感设备耦合路径辐射电磁兼容基本概念电磁干扰源•自然干扰源–天电噪声–宇宙噪声•人为干扰源–无线电发射机–信息技术设备时钟、开关电源–静电放电–机动车辆和内然机等电磁兼容基本概念传输途径•传导–公共电源、公共地线、互连线•辐射–通过空间传播:近场区或感应场区(电容耦合、电感耦合)、远场区(干扰源的发射的电磁能量以电磁波的形式,通过空间传播作用到接收器上)电磁兼容基本概念•电磁干扰电磁兼容基本概念•电磁抗扰度电磁兼容基本概念基本的电磁兼容控制技术•屏蔽–切断电磁干扰通过空间转播的途径,衡量指标为屏效能。
•滤波–在频域上处理电磁噪声的一种技术,其特点是将不需要的一部分频谱滤掉。
•接地–提供有用信号或无用信号,电磁噪声的公共通路,有效设计地平面,可以抑制电磁噪声。
•PCB设计电磁兼容基本概念•电磁兼容设计成本评估方法设计方法电路设计屏蔽概念设计产品市场产品阶段设计效果花费成本电磁兼容基本概念•EMC研究内容EMS LimitRedundancyEMI Limit产品EMC 工作流程需求分析系统设计验证技术评审1概要设计详细设计测试发布概念计划开发验证发布技术评审2技术评审4技术评审3技术评审5技术评审6技术评审4AEMC标准及其测试•EMC 标准组织国际有关EMC标准化组织地区性EMC 标准化组织各国的国家委员会EMC标准及其测试国际有关EMC标准化组织•国际电工委员会IEC•国际标准化组织ISO•电气电子工程师学会IEEE•欧盟电信标准委员会(ETSI)•国际无线电通信咨询委员CCIR•国际通讯联盟ITUEMC标准及其测试EMC标准•国际电工委员会IEC有以下分会进行EMC 标准研究–CISPR:国际无线电干扰特别委员会–TC77:电气设备(包括电网)内电磁兼容技术委员会–TC65:工业过程测量和控制技术委员会EMC标准及其测试EMC标准•国家标准化组织:–FCC 联邦通讯委员会–VDE 德国电气工程师协会–VCCI日本民间干扰控制委员会–BS英国标准–ANSI美国国家标准–GOSTR俄罗斯政府标准–GB、GB/T中国国家标准EMC 标准及其测试•标准的分类Basic standardgeneric standart product family standardproduct standard按层次分IEC61000系列EMC标准及其测试EMI测试✓辐射骚扰电磁场(RE)✓骚扰功率(DP)✓传导骚扰(CE)✓谐波电流(Harmonic)✓电压波动及闪烁(Flicker)•瞬态骚扰电压(TDV)EMC标准及其测试•辐射骚扰电磁场RE(dBμV/m)EMC标准及其测试•辐射骚扰电磁场测试原理框图EMI ReceiverEUT AdapterControl Room Chamber3m or 10mAntennaEMC标准及其测试•骚扰功率(dBpW)EMC标准及其测试•骚扰功率测试原理图EUTAE Power ProbeEMIReceiverEMC标准及其测试•传导发射:连续干扰电压、电流测量(CE)–电压法:交、直流电源线、天馈线、信号线(dBµV)–电流法:信号线( dBµA)电压限值例:EMC标准及其测试•电源线骚扰电压测试原理框图EUTAE AMNEMIReceiverEMC标准及其测试•传导发射:–谐波电流测试(Harmonic):交流电源线(A)–电压波动和闪烁测量 (Fluctuation and Flicker):(U)EMC标准及其测试•谐波电流测试原理框图EUTAC Source CurrentprobeAnalyserEMC标准及其测试EMS测试o辐射敏感度:辐射敏感度试验(RS)o工频磁场辐射敏感度试验(PMS)o静电放电抗扰度(ESD)传导敏感度(CS)电快速瞬态脉冲群抗扰度试验(EFT/B)浪涌抗扰度试验(SURGE)电压跌落与短时中断抗扰度(DIP)–电力线感应/接触(Power induction/contact)EMC标准及其测试•辐射敏感度:辐射敏感度试验(V/m, dBµV/m)AmAM GeneratorPower MeterChamber Control RoomEUTPowermeter AntennaEMC标准及其测试•辐射敏感度:工频磁场辐射敏感度试验(A/m)GeneratorEUTI CoilEMC 标准及其测试•静电放电抗扰度(kV)台式设备测试布置E S DG u nE U TG PAE TableEMC 标准及其测试•传导敏感度:传导敏感度(V, dBµV )AM GeneratorAmCDNAE or PowerEUTPower MeterEMC标准及其测试•传导敏感度:电快速瞬态脉冲群抗扰度试验(kV)AE or PowerRsCoupingEUTandDecouplingSimulatorEMC 标准及其测试•传导敏感度:浪涌抗扰度试验(kV )0.90.3 0.10.5T T1tUt1T1=1.67×T=1.2微秒±30% t =50微秒±20%EMC 标准及其测试•传导敏感度:电压跌落与短时中断抗扰度EUTVoltage SimulatorAC220VPGEMC标准及其测试•EMC测试结果的评价–A级:试验中技术性能指标正常;–B级:试验中性能暂时降低,功能不丧失,试验后能自行恢复;–C级:功能允许丧失,但能自恢复,或操作者干预后能恢复;–R级:除保护元件外,不允许出现因设备(元件)或软件损坏或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。
1基本概念1.1电磁环境electromagnetic environment存在于给定场所的所有电磁现象的总和。
1.2电磁噪声electromagnetic noise一种明显不传送信息的时变电磁现象,它可能与有用信号叠加或组合。
1.3无用信号unwanted signal,undesired signal可能损害有用信号接收的信号。
1.4干扰信号interfering signal损害有用信号接收的信号。
1.5电磁骚扰electromagnetic disturbance任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。
注:电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化。
1.6电磁干扰electromagnetic interference(EMI)电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
1.7电磁兼容性electromagnetic compatibility(EMC)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。
1.8(电磁)发射(electromagnet1c)em1ss1on从源向外发出电磁能的现象。
1.9(无线电通信中的)发射emission(in radiocommunication)由无线电发射台产生并向外发出无线电波或信号的现象。
1.10(电磁)辐射(electromagnetic)radiationa.能量以电磁波形式由源发射到空间的现象。
b.能量以电磁波形式在空间传播。
注:“电磁辐射”一词的含义有时也可引申,将电磁感应现象也包括在内。
1.11无线电环境radio environment国家技术监督局19 9 5-0 8- 2 5批准19 9 6-0 3-01实施a.无线电频率范围内的电磁环境。
b.在给定场所内所有处于工作状态的无线电发射机产生的电磁场总和。
1.12无线电(频率)噪声radio (frequency) noise具有无线电频率分量的电磁噪声。