电磁兼容知识点总结
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电磁兼容知识点总结一、电磁兼容概述电磁兼容(EMC)是指电子设备在电磁环境中正常运行,同时不对其他设备产生干扰的能力。
在现代电子设备中,电磁兼容性已成为一项至关重要的性能指标。
二、电磁兼容性标准与规范为了确保电磁兼容性,各种国际和地区标准与规范应运而生。
其中,最知名的包括国际电工委员会(IEC)的系列,以及美国联邦通信委员会(FCC)的Part 15系列。
这些标准与规范对电子设备的电磁辐射、抗干扰能力和静电放电等指标做出了详细规定。
三、电磁干扰源电磁干扰源多种多样,主要包括电源开关、无线电发射器、雷电等自然干扰源,以及各种电子设备的运行过程产生的干扰。
其中,电源开关是常见的电磁干扰源之一,其产生的谐波电流和电压波动可能对其他设备造成干扰。
四、电磁抗扰度要求为了确保电子设备的正常运行,电磁抗扰度要求应运而生。
这些要求主要包括对静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌、电压跌落等干扰的抵抗能力。
在设计和生产过程中,应充分考虑这些因素,以确保设备在遭受这些干扰时仍能正常工作。
五、电磁屏蔽与滤波技术为了达到电磁兼容性要求,电磁屏蔽与滤波技术被广泛应用于电子设备中。
电磁屏蔽主要通过金属隔离材料将干扰源与外界隔离,而滤波技术则通过特殊设计的电路或器件,阻止或减弱干扰信号的传播。
这些技术对于提高设备的电磁抗扰度和降低电磁辐射具有重要意义。
六、电磁兼容性测试与认证为了验证电子设备的电磁兼容性,各种测试与认证机构应运而生。
这些机构通过模拟实际工作条件和电磁环境,对电子设备进行严格的测试和认证,以确保其符合相关标准和规范的要求。
获得电磁兼容性认证是电子产品进入市场的重要条件之一。
七、提高电磁兼容性的设计策略在设计阶段,采取一些策略可以提高电子设备的电磁兼容性。
例如,合理布局电路板上的元件和布线,选择合适的滤波器和电容,使用屏蔽材料等。
对于高频电路设计,还应考虑信号的完整性、反射和串扰等问题。
八、结论电磁兼容性是现代电子设备不可或缺的性能指标之一。
电磁兼容知识点总结(一)引言概述:电磁兼容是指电子设备在共同工作环境中,能够互不干扰,同时保持自身功能不受到干扰的能力。
本文将总结电磁兼容的相关知识点,以帮助读者更好地理解和应用这一概念。
正文:一、电磁兼容的基本概念与原理1.1 电磁辐射与电磁感应的基本原理1.2 互相干扰的电磁场作用方式1.3 电磁兼容的基本目标和要求1.4 电磁兼容设计的基本原则1.5 电磁兼容性评估的方法和指标二、电磁兼容性设计原则2.1 地线设计原则2.2 信号传输线设计原则2.3 电磁场屏蔽原则2.4 电源线设计原则2.5 接地设计原则三、电磁干扰源的特征与分析3.1 传导干扰源的特征与分析3.2 辐射干扰源的特征与分析3.3 外界电磁环境的特征与分析3.4 电气场强的测量方法3.5 干扰源定位与分析方法四、电磁屏蔽技术与方法4.1 电磁屏蔽材料的基本原理与特性4.2 电磁屏蔽的设计方法与措施4.3 电磁屏蔽效果的评估与验证方法4.4 常见电磁屏蔽结构的设计要点4.5 电磁屏蔽在实际工程中的应用五、电磁抗干扰技术与方法5.1 模拟滤波器设计原则与方法5.2 数字滤波器设计原则与方法5.3 过电压保护技术与方法5.4 对抗电源变动的技术与方法5.5 抗电磁干扰设计的实践案例总结:通过本文对电磁兼容的知识点总结,我们了解了电磁兼容的基本概念、原理和设计原则。
我们还学习了电磁干扰源的特征与分析方法,电磁屏蔽技术与方法,以及电磁抗干扰技术与方法。
电磁兼容设计的实践应用对于维护电子设备的正常运行至关重要。
希望读者能够通过本文对电磁兼容的知识点有更深入的了解,以应对实际工程中可能遇到的电磁兼容问题。
电磁兼容(EMC)考纲总结1.电磁兼容的含义答:电磁兼容EMC(Electromagnetic Compatibility),国家标准GB/T4365-1995《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能力。
”它有以下三方面的含义⑴电磁环境应是给定的或可预期的;⑵设备、分系统或系统不应产生超过标准或规范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。
⑶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(immunity);电磁敏感性,即在存在电磁骚扰的情况下,设备、分系统或系统不能避免性能降低的能力;抗扰度即设备、分系统或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。
2.电磁骚扰和电磁干扰的区别答:电磁干扰是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
电磁骚扰仅仅是客观存在的一种物理现象,而电磁干扰是由电磁骚扰引起的后果。
只要把两个以上的元件置于同一环境中,工作时就会产生电磁干扰的后果。
⑴电磁骚扰只有在影响敏感设备正常工作时,才构成电磁干扰。
⑵电磁干扰指的是能引起性能降低的后果。
⑶电磁骚扰指的是能引起这种性能降低的客观现象。
⑷用一种可以测量的量,例如电压,来描述此现象时,称“骚扰电压”,而不是“干扰电压”。
3.有源器件的敏感度特性和发射特性答:模拟器件的灵敏度和带宽是评价电磁敏感度特性最重要的参数,灵敏度越高,带宽越大,抗扰度越差模拟器件: 带内敏感度特性取决于灵敏度和带宽;带外敏感度特性用带外抑制特性表示.逻辑器件: 带内敏感度特性取决于噪声容限或噪声抗扰度;噪声容限即叠加在输入信号上的噪声最大允许值,带外敏感度特性用带外抑制特性表示.噪声抗扰度为: 电子噪声主要来自设备内部的元器件。
包括热噪声、散弹噪声、1/f 噪声和天线噪声等。
电磁兼容知识点总结一、电磁干扰的特点1.电磁干扰的来源电磁干扰主要来自于电子设备、无线通信设备、电源线、雷电放电、静电放电等。
其中电子设备是产生电磁干扰最主要的来源,包括计算机、通信设备、电视机、音响、照明设备等。
这些设备在工作时会产生电磁场,从而对其它设备产生干扰。
2.电磁干扰的传播电磁干扰的传播途径主要有辐射传播和传导传播两种方式。
辐射传播是指电磁波以空间传播的方式传播干扰,主要影响范围是设备本身周围的空间。
传导传播是指电磁波通过导体传播干扰,通常是通过电源线、信号线、地线等传导到其它设备。
3.电磁干扰的特点电磁干扰的特点包括频率广泛、能量巨大、传播速度快、影响范围广等。
由于电磁干扰的这些特点,一旦产生干扰就会对其它设备产生不同程度的影响,从而影响设备的正常工作。
二、电磁兼容的基本原理和方法1.基本原理电磁兼容的基本原理是通过设计、测试和控制减小设备产生的电磁干扰和提高设备抗干扰能力,使设备在电磁环境中能够共存共存。
为了实现这一目标,需要对设备进行整体设计,考虑其电磁兼容性,包括电源线滤波、辐射和导体电磁干扰控制、接地系统设计等。
2.基本方法电磁兼容的基本方法主要包括以下几种:a.增加滤波器滤波器是电磁兼容的重要手段,它能够有效地减小电磁干扰并提高设备对外部干扰的抵抗能力。
常见的滤波器有电源线滤波器、信号线滤波器、天线滤波器等。
b.增加屏蔽屏蔽是减小电磁辐射和提高设备抗干扰能力的重要手段,主要包括电磁屏蔽罩、屏蔽涂料、屏蔽隔板等。
通过在设备内部或外部增加屏蔽,可以有效减小电磁干扰。
c.合理设计接地系统接地系统是提高设备抗干扰能力的关键因素,通过合理设计接地系统可以减小设备对外部干扰的敏感性和提高设备对外部干扰的抵抗能力。
d.改善功率供应改善功率供应是减小电磁干扰的重要手段,包括选择优质的电源装置、增加稳压器、提高电源线的质量等。
e.系统整体设计系统整体设计是电磁兼容的关键环节,通过对系统整体进行电磁兼容性的考虑,可以有效地减小系统产生的电磁干扰并提高其抗干扰能力。
第一章1 、电磁干扰的危害主要体现在两个方面:一是电气、电子设备之间的相互影响;二是电磁污染对人体的影响。
2 、电磁兼容研究的目的是为了消除或降低自然的和人为的电磁干扰,减少其危害,提高设备或系统的抗电磁干扰能力,保证设备或系统的电磁兼容性。
3 、电磁兼容学科的主要研究内容: 1、电磁干扰特性及其传播原理研究电磁干扰特性及其传播耦合理论是电磁兼容学最基本的的任务之一。
2、电磁危害及电磁频谱管理有效地管理、合理地利用电磁频谱是电磁兼容的一项必要内容。
3、电磁干扰的工程分析方法及控制技术电磁兼容控制技术始终是电磁兼容学科中最活跃的课题。
4、电磁兼容的设计方法费效比的综合考虑是电磁兼容性设计中的一项重要内容。
5 、电磁兼容性测量和试验技术电磁兼容性测量和试验是一项非常重要的工作,它是产品电磁兼容性的最终考核手段并且应当贯穿于产品开发、试制的整个过程。
6、电磁兼容标准和工程管理电磁兼容性标准时电磁兼容件设计和试验的依据。
7、电磁兼容分析和预测电磁兼容分析和预测是合理的电磁兼容性设计的的基础。
8 、电磁脉冲及其防护电磁脉冲的干扰及其防护已成为近年来电磁兼容学科的一个重要研究内容。
4、电磁兼容设计方法: 1、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问题,采用各种电磁干扰抑制技术加以解决。
2、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。
3、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。
5 、电磁兼容课程的特点: 1、电磁兼容一电磁场理论为基础:电磁兼容研究电磁干扰的规律及抑制措施,对其分析必然要采用电磁场理论的方法和结论。
2、电磁兼容是一门综合性边缘科学:电磁兼容学科涵盖几乎所有的工业领域,设计多学科知识。
3、电磁兼容时间性较强:它是一门实践性很强的应用学科,特别重视实践经验和技能。
4、大量引用无线电技术的概念和术语:例如,电气设备对骚扰信号的响应称为”敏感“,导线和导线间的相互耦合有时称为”串扰“。
电磁兼容性包含三个方面的含义:
1、电磁环境应是给定或可以预期的;
2、设备不应产生超过标准或规范所规定的电磁噪声;
3、设备应满足标准所规定的电磁噪声敏感度限值的要求。
所谓电磁兼容,是指在有限的空间、时间和频谱资源条件下,各种设备可以共存、并不产生相互不利影响状态。
设备的电磁兼容性,即设备在指定的电磁环境中正常工作、且不对环境和环境中其它设备产生不利影响的能力。
电磁兼容性设计
明确电磁环境(制定相应的电磁兼容标准)
设备的抗干扰设计
抑制设备产生和发射电磁干扰噪声
试验检测方法、手段、标准和设备
干扰的产生、传播、作用
形成电磁干扰必然具备三个基本要素:干扰源、传播途径、敏感设备
1、三个要素缺一不可,少一个就构不成电磁兼容问题,所以电磁兼容设计和解决电磁兼容问题就要从这三个要素着手。
2、抑制干扰最有效的方法:在干扰源处对干扰进行抑制。
3、电磁兼容措施必须综合治理,全局考虑。
电磁兼容设计的基本原则
1.不单纯追求抗干扰性能;
2.自始至终,全程参与;
3.从源头下手,标本兼治;
4.全局考虑,不留死角;
5.与时俱进;
6.因地制宜,充分考虑性能、成本、可靠性等之间的综合效益;
7.根据系统特点,对症下药;。
电磁兼容设计知识点电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指电子设备在相互连接的电磁环境下能够正确地工作,并且不会对周围电磁环境造成任何不良的影响。
在现代社会中,电子设备的普及与日俱增,各种电子产品频繁操作,因而电磁兼容设计就显得尤为重要。
本文将介绍电磁兼容设计的一些重要知识点。
1. 泄漏辐射(Radiated Emissions)泄漏辐射是指电子设备在操作过程中产生的电磁辐射,如果超过一定的限制,就可能对周围的其他设备或电子产品产生干扰。
为了防止泄漏辐射,设计人员需要:- 采用良好的地线和电源线布局,以减少辐射;- 使用屏蔽材料和屏蔽罩来隔离电磁波;- 注意电源线的滤波和抑制干扰。
2. 传导干扰(Conducted Emissions)传导干扰是指电子设备中的电流和信号通过导线或电源线传播到其他设备中,从而引起干扰。
为了防止传导干扰,设计人员需要:- 使用滤波器和抑制器来减少传导干扰;- 选择合适的电源线和导线,以降低传导噪声;- 合理布局电子元件,减少互连线的长度。
3. 抗干扰能力(Immunity)抗干扰能力是指电子设备在外部电磁场的干扰下仍然能够正常工作的能力。
为了提高设备的抗干扰能力,设计人员需要:- 使用屏蔽技术来防止外界电磁场的干扰;- 采用合适的滤波电路来减少干扰;- 在设计中考虑设备的抗干扰能力,选择合适的元件和材料。
4. 地线设计(Grounding)地线设计在电磁兼容设计中占据重要地位。
一个良好的地线设计可以有效减少电磁辐射、提高抗干扰能力。
设计人员需要注意以下几点:- 使用独立的地线和电源地线,防止互相干扰;- 利用地面平面和聚集电流来提高地线的效果;- 按照电路的功能要求选择合适的地线类型。
5. 屏蔽设计(Shielding Design)屏蔽设计是电磁兼容设计中常用的方法,通过使用屏蔽材料和屏蔽罩来隔离电磁波,减少干扰。
设计人员需要注意以下几点:- 选择合适的屏蔽材料,如金属、导电橡胶等;- 在关键区域使用屏蔽罩,确保信号的完整性;- 设计良好的接地方式,提高屏蔽效果。
电磁兼容知识点总结_电磁兼容基础知识全面详解什么是电磁兼容电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。
电磁干扰源种类电磁干扰源种类繁多,可按不同的方法进行分类。
对测量环境中直接影响测量及测量设备的干扰来源可分为自然干扰源和人为干扰源。
自然干扰源包括:(1)大气噪声干扰:如雷电产生的火花放电、属于脉冲宽带干扰,其覆盖从数Hz到100MHz 以上.传播的距离相当远。
(2)太阳噪声干扰:指太阳黑子的辐射噪声。
在太阳黑子活动期.黑子的爆发.可产生比平稳期高数千倍的强烈噪声.致使通信中断。
(3)宁宙噪声:指来自宇宙天体的噪声。
(4)静电放电:人体、设备上所积累的静电电压可高达几万伏直到几十万伙.常以电晕或火花方式放掉,称为静电放电。
静电放电产生强大的瞬间电流和电磁脉冲,会导致静电敏感器件及设备的损坏。
静电放电属脉冲宽带干扰、频谱成分从直流一直连续剑中频频段。
人为干扰源指而电气电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。
这里所说的人为干扰源都是指无意识的干扰。
至于为了达到某种目的而有意施放的干扰,如电子对抗等不属于本文讨论范围。
任何电子电气设备都可能产生人为干扰。
在此,只是提到一些常见的干扰测量环境的干扰源。
(1)无线电发射设备:包括移动通信系统、广播、电视、雷达、导航及无线电接力通信系统.如微波接力,卫星通信等。
因发射的功率大,其基波信号可产生功能性干扰;谐波及乱真发射构成非功能性的无用信号干扰。
EMC基础必学知识点
1. 什么是EMC? EMC是电磁兼容的缩写,指的是电子设备在电磁环境中正常工作,不产生不可接受的干扰,也不受其他设备的干扰。
2. 电磁辐射和电磁感应:电磁辐射是指电磁波在空间中的传播,而电磁感应是指电磁波对接收器件产生的电磁场效应。
3. 电磁兼容测试:包括辐射发射测试、辐射抗干扰测试、传导发射测试、传导抗干扰测试、静电放电测试、浪涌电流测试等测试方法。
4. 电磁波频谱:电磁波频谱是指电磁波在频率上的分布,从低频到高频分别是直流、低频、射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。
5. 辐射发射:是指电子设备在工作过程中通过电磁波在空间中传播,例如无线电、电视、手机等无线通信设备。
6. 辐射抗干扰:是指电子设备在电磁环境中受到其他设备的干扰时仍能正常工作,例如家用电器受到电信号干扰而不受影响。
7. 传导发射:是指电子设备在工作过程中通过电源线、信号线等传导方式将电磁波传递到其他设备上。
8. 传导抗干扰:是指电子设备在电磁环境中受到其他设备的传导干扰时仍能正常工作,例如高频电磁场对电子设备的传播线进行干扰。
9. 静电放电:是指电子设备在操作过程中由于电荷的不平衡而引起的电流突然释放,例如人体静电放电对电子元件造成的损坏。
10. 浪涌电流:是指电子设备在电源启动、断电、过电压等情况下突然产生的大电流脉冲,容易对电子设备造成损坏。
以上是EMC的基础必学知识点,有助于了解电磁兼容的相关概念和测试方法。
电磁兼容知识点什么是电磁兼容?电磁兼容(Electromagnetic Compatibility, EMC)是指在特定的电磁环境中,各种电子设备能够在不相互干扰的情况下正常工作并共存的能力。
在现代社会中,电子设备的日益普及给我们的生活带来了很多便利,但同时也带来了电磁干扰的问题。
电磁兼容的研究旨在避免电磁干扰对设备正常工作和通信造成的负面影响,确保设备之间的互相兼容性。
电磁干扰的来源电磁干扰是指各种电子设备之间或设备与电磁环境之间的相互干扰现象。
电磁干扰的来源可以分为内部干扰和外部干扰两种。
内部干扰内部干扰是指同一个设备内部各个部件之间的相互干扰。
这种干扰常常是由于设备内部电路设计不当、接地不良或信号线的不正确布局而导致的。
例如,高频信号线和低频信号线交叉布局就会引起串扰干扰。
外部干扰外部干扰是指来自于其他电子设备、天线、电力系统、雷电等外部电磁源对设备产生的干扰。
这种干扰主要通过空气传播,也可以通过传导、辐射等方式产生。
常见的外部干扰源有电压干扰、电流干扰、电磁波干扰等。
电磁兼容的评价指标为了保证设备之间的互相兼容性,我们需要依据一些评价指标来对电磁兼容性进行评估。
以下是一些常见的电磁兼容评价指标:电磁敏感性电磁敏感性是指设备对外部电磁场的响应能力。
如果设备对外部电磁场的响应过于敏感,就容易受到外部干扰而产生故障。
一般来说,电磁敏感性越低,设备的抗干扰能力越强。
电磁辐射电磁辐射是指设备在工作过程中向外部环境辐射出的电磁波。
当设备辐射的电磁波超过一定限值时,会对周围的其他设备造成干扰。
因此,减小电磁辐射是提高电磁兼容性的重要手段之一。
入射抑制比入射抑制比是指设备对外部电磁场的抑制能力。
当设备工作时,它的内部电路产生的电磁场可能会干扰周围的其他设备。
入射抑制比越高,设备对外部干扰的影响越小。
传导抑制比传导抑制比是指设备内部电路之间相互干扰的抑制能力。
当设备内部的高频信号线和低频信号线相交布局时,容易产生串扰干扰。
电磁兼容知识点总结_电磁兼容基础知识全面详解什么是电磁兼容电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。
电磁干扰源种类电磁干扰源种类繁多,可按不同的方法进行分类。
对测量环境中直接影响测量及测量设备的干扰来源可分为自然干扰源和人为干扰源。
自然干扰源包括:(1)大气噪声干扰:如雷电产生的火花放电、属于脉冲宽带干扰,其覆盖从数Hz到100MHz 以上.传播的距离相当远。
(2)太阳噪声干扰:指太阳黑子的辐射噪声。
在太阳黑子活动期.黑子的爆发.可产生比平稳期高数千倍的强烈噪声.致使通信中断。
(3)宁宙噪声:指来自宇宙天体的噪声。
(4)静电放电:人体、设备上所积累的静电电压可高达几万伏直到几十万伙.常以电晕或火花方式放掉,称为静电放电。
静电放电产生强大的瞬间电流和电磁脉冲,会导致静电敏感器件及设备的损坏。
静电放电属脉冲宽带干扰、频谱成分从直流一直连续剑中频频段。
人为干扰源指而电气电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。
这里所说的人为干扰源都是指无意识的干扰。
至于为了达到某种目的而有意施放的干扰,如电子对抗等不属于本文讨论范围。
任何电子电气设备都可能产生人为干扰。
在此,只是提到一些常见的干扰测量环境的干扰源。
(1)无线电发射设备:包括移动通信系统、广播、电视、雷达、导航及无线电接力通信系统.如微波接力,卫星通信等。
因发射的功率大,其基波信号可产生功能性干扰;谐波(2)工业、科学、医疗(ISM)设备:如感应加热设备、高频电焊机、X光机、高频理疗设备等.强大的输出功率除通过空间辐射干扰外,还通过工频电力网干扰远方的设备。
(3)电力设备:包括伺服电机、电钻、继电器、电梯等设备通、断产生的电流剧变及伴随的电火花成为干扰源:电力系统中的非线性负载(如电弧炉等)、间断电源(UPS)等同态电源转换设备产生大量谐波涌入电网成为干扰源:日光灯等照明设备也产生辉光放电噪声干扰。
1.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。
电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态,即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作又互不干扰,达到“兼容”状态。
换言之,电磁兼容是指电子线路、设备、系统相互不影响。
电磁兼容所要求的两个基本方面:在共同的电磁环境中,不受干扰且不干扰其他设备2.电磁骚扰 Electromagnetic Disturbance任何可能引起装置、设备或系统性能降低或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。
电磁干扰 Electromagnetic Interference-EMI:由电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
注:电磁骚扰是原因,电磁干扰是后果。
3.(电磁)发射 (electromagnetic)emission从源向外发出电磁能的现象。
4.电磁环境 electromagnetic environment存在于给定场所的所有电磁现象的总和。
注:通常,电磁环境是与时间相关的,对它的描述可能需要用统计的方法。
5.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。
“电磁”现象包括所有的频率,除包括无线电频率(10kHz以上)之外,还包括直流在内的所有的低频电磁现象。
6.(对骚扰的)抗扰度Immunity(to a Disturbance):装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。
7.静电放电electrostatic discharge(ESD)具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移。
指两个具有不同静电电位的物体,由于直接接触或静电场感应引起两物体间的静电电荷的转移。
1、电磁兼容的基本概念
电磁兼容、EMC、EMI、EMS、EMP、ESD、EFT、
近场
远场
电磁干扰的三要素
典型、常见的骚扰源
屏蔽效能、插入损耗、射频阻抗、转移阻抗、地阻抗干扰、地环路干扰、搭接效能、差模干扰、共模干扰、感性耦合、容性耦合、峰值检波、准峰值检波、3m法、主模和高次模、天线系数、截止频率
2、电磁兼容标准体系
电磁兼容标准体系的框架
标准化组织:CISPR、IEC TC77
3、电磁兼容常用单位(计算)
dBm、dBuV、dBuV/m、dBuA/m及相关单位的转换。
4、传输线的基础知识(计算)
特性阻抗、反射系数、电压驻波比、输入阻抗、阻抗匹配。
5、电磁场(计算)
波阻抗、平面电磁波、极化、反射、衰减(趋肤效应、趋肤深度)
6、天线的基础知识
电偶极子、磁偶极子、近场和远场
7、屏蔽(计算)
电屏蔽、磁屏蔽、电磁屏蔽的基本原理
空腔谐振
波导通风窗
电磁屏蔽的设计指标
电磁屏蔽设计的要点
电磁屏蔽效能测试:窗口法、同轴法。
8、接地和搭接
单点接地和多点接地的选择准则,为什么?
地阻抗干扰的抑制措施、地环路干扰的抑制措施
9、滤波
EMI滤波器的特点
使用的注意事项
滤波器插入损耗的测试方法
10、试验
接收机的关键技术指标:分辨带宽、检波方式。
线路阻抗稳定网络
电流探头
试验场地:开阔试验场、半电波暗室。
第二章电磁兼容基本原理1.电磁兼容三要素: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,成为电磁干扰三要素。
2.电路受干扰程度S=WC/I3.从来源分:自然骚扰和人为骚扰。
从骚扰属性分;功能性骚扰和非功能性骚扰从耦合方式分:传导骚扰和辐射骚扰从频谱宽度分:宽带骚扰和窄带骚扰从频率X围分:甚低频骚扰(30Hz以下)、工频与音频骚扰(50Hz及其谐波)、载频骚扰(10kHz一300kHz)、射频及视频骚扰(300kHz一300MHz)、微波骚扰(300MHz一100GHz)。
4.电磁骚扰传播方式:传导耦合:指一个电路中的骚扰电压或骚扰电流通过公共电路流通到另一个电路中的欧和方式。
磁场耦合:是指一个回路中的骚扰电流通过磁通在另一个回路中感应电动势,以传播骚扰的耦合方式。
电场耦合:是指一个电路中导体的骚扰电压通过与其临近的另一电路中导体之间相互的电容耦合产生骚扰电流,以传播骚扰的耦合方式。
辐射耦合:是指电磁骚扰在空间中以电磁波的形式传播,耦合至被干扰电路。
5.在产品电磁兼容设计时,要注意以下几方面:①跟据使用环境获取对系统的电磁兼容性要求;②在方案论证初期就提出产品的电磁兼容性指标;③把电磁兼容性设计融入产品的功能设计中,而不是采取事后的补救措施;④通过试验、测量确认系统已达到电磁兼容性要求;⑤对产品进行跟踪调查,保证其寿命期内的电磁兼容问题。
第四章滤波1.滤波器作用:就是要限制接收装置的频带,使得在不影响有用信号的前提下抑制无用信号。
2.吸收式滤波器:又称有损滤波器,它采用有损耗的滤波元件,使骚扰信号的能量消耗在滤波器中,以达到抑制干扰的目的。
常见的有:铁氧体磁芯,抗干扰电缆。
3.电源线滤波器作用:抑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。
安装应注意的问题:1滤波器的安装位置设备的入口/出口处2滤波器输入和输出引线的隔离输入与输出分开3滤波器的接地与设备外壳的大面积导电接触第六章瞬态骚扰抑制1.开关操作瞬态骚扰的抑制可在感性负载两端或开关触点两端采取抑制措施,也可以两种方法同时采用,具体措施应根据实际情况而定。
EMC电磁兼容的理论知识1.什么是EMC?EMC即电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是指电子、电气设备共处一个环境中能互不干扰、兼容工作的能力。
对于一个设备,要求它不产生过大的干扰使其它设备工作失常,也要求它具有一定的抗干扰能力,以保证在其它设备发出的干扰环境下能正常工作。
对于PLC产品来讲,我们更多关注的是我们的PLC系统如何能够防止被其他的信号所干扰。
我们应如何采取措施保证我们的PLC系统在比较差的电磁环境中能够正常工作:即PLC系统如何实现电磁兼容。
2.电磁干扰是怎样发生的?形成电磁干扰须具备三个基本要求:电磁骚扰源、耦合路径、敏感设备1)电磁骚扰源a)是指其发射的电磁能量,能使共享同一环境的人或其它生物受到伤害,若使其它设备、分系统或系统发生电磁危害,导致性能降级或失效的任何形式的自然或电能装置。
b)对于PLC系统来讲,所有外部对其产生电磁方面的影响的设备或环境都是骚扰源;而其本身对于其他用电设备来讲,也可能成为骚扰源。
2)耦合路径a)部分或全部电磁能量从规定源传输到另一电路或装置所经由的路径称为耦合路径。
b)对于PLC系统,所有的连线、通讯电缆、甚至空间都是干扰信号进入我们系统的可能途径。
3)敏感设备a)敏感设备是电气系统中被干扰对象的总称。
敏感设备可以是一个很小的电子元件、电路板组件,也可以是一个单独的用电设备,甚至可以是一个大型系统。
3.我们一般遇到或听到这样的现场状况发生:1)PLC现场调试过程中,模拟量数据采集时,总是不稳定,或者与实际的差值比较大;2)系统可以工作,但当某一台或几台变频器启动时,会影响到系统中某些设备的正常通讯,比如出现某条线路通讯不稳定的情况,或者会影响到某几台设备的正常工作;3)现场通讯会莫名其妙的突然中断,然后又自动恢复,而有的系统则需要重新上电才能恢复。
以上的现象可归结为EMC的问题。
4.EMC问题的特点:1)EMC问题的发生往往都会导致系统工作不正常;2)EMC问题的发生往往会难以预期(当然,有些情况下,经过一段时间的观察也能发现一些规律,但前期一般很难预期);3)EMC导致问题发生之后,一般不容易及、准确的判断原因,因而短期内很难处理;而有时即便知道原因,由于现场布线或者安装位置已经确定等因素,处理的周期也会很长,而且处理的成本也比较高;4)大多数的EMC问题往往是有看似很简单的一些问题所导致的:比如现场的布线不规范,设备没有做接地等等,而这些问题是完全可以在早期及进发现并避免的。
电磁兼容的含义电磁兼容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(系统、分系统,广义的还包扌舌生物体)可以共存并不致引起降级的一门科学。
电磁兼容的基本概念►信号:对电子电气电路工作“有用”的电信号,包括待处理的电信号、希望产生的输出等。
►噪声:除“有用”电信号以外的所有电信号,均是噪声。
噪声对电路的工作多少都有些影响。
►干扰:由噪声导致的“不希望”出现的结果称为干扰。
电磁兼容的三要素电磁环境、EMS电磁敏感度、EMI电磁干扰电磁干扰的三要素干扰源,传播途径,敏感设备电磁兼容设计时应注意的原则1.不单纯追求抗干扰性能:2.自始至终,全程参与;3.从源头下手,标本兼治;4.全局考虑,不留死角;5.与时俱进:6.因地制宜,充分考虑性能、成本、可靠性等之间的综合效益;7.根据系统特点,对症下药;第二章抗干扰技术按传播途径不同的干扰分类方法根据干扰进入系统途径的不同,干扰常被分为两人类类:传导干扰是通过导线,阻容,变压器等传播干扰,即“路”的干扰;另一种是辐射干扰,通过空间进行传播,即“场”的干扰。
细分又分为直接传导干扰、公共阻抗干扰、电场耦合干扰、磁场耦合干扰、电磁场耦合干扰。
传导干扰的特点及抑制方法特点:干扰进入设备的途径是电气连线。
>传导干扰是普遍存在的>传导干扰极易在系统内部通过电气连线传递>系统间的设备会通过电气连线相互传导干扰(传导干扰)利用源阻抗的差异对传导干扰进行抑制…•降低敏感设备的输入阻抗。
一般而言,干扰源的阻抗较大,而信号源的阻抗较小。
实例:(1)MOS管经常发生过压损坏MOS管是高输入阻抗器件(人于100MQ),任何一点微小的干扰信号都会在其输入端产生很高的电压幅值,干扰MOS管的工作,甚至击穿。
在MOS管栅极和源极之间并小电阻,降低栅源之间的输入阻抗,并联稳压管,限制其输入幅值。
(2)光耦光耦一般只适于传递数字信号信号+干扰分布电容的存在,会为高频传导噪声提供一条进入系统的途径。
填空题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。
骚扰源一一耦合通道一一敏感单元2、电路受干扰的程度可用公式描述S=WCIS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、常用的电磁密圭寸衬垫有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,也可以是传播媒介自身的变化。
10、电磁干扰:由电磁骚扰引起的设备、系统或传播通道的性能下降。
电磁骚扰是指电磁能量的发射过程,后者则强调电磁骚扰造成的后果。
11、谐波电流的抑制方法1、电流侧设置LC滤波器2、采取有源功率因数校正3、采用PWMg流器4、多绕组变压器的多脉整流简答题1】、电磁兼容研究的内容主要包括:1、电磁干扰特性及其传播机理。
因此研究电磁干扰特性及其传播耦合理论是电磁兼容学科的基本任务之一。
2、电磁危害及电磁频谱管理。
有效地管理、合理的利用电磁频谱是电磁兼容的一项必要内容3、电磁干扰的工程分析方法及控制技术。
因此,电磁兼容控制技术始终是电磁兼容学科中最活跃的课题4、电磁兼容的设计方法。
因此,费效比的综合考虑是电磁兼容设计中的一项重要内容。
5、电磁兼容性测量和试验技术。
因此高精度的电磁发射及电磁敏感度自动测试系统的研制,开发及应用于工程实践,是电磁兼容学科研究的重要内容。
6电磁兼容性标准和工程管理。
电磁兼容性标准是电磁兼容设计和试验的依据。
7、电磁兼容分析和预测。
电磁兼容分析和预测是合理的电磁兼容性设计的基础8、电磁脉冲及其防护。
因此电磁脉冲的干扰及其防护问题已经成为近年来电磁兼容学科的一个重要研究内容。
2】、电磁兼容课程的特点:1、电磁兼容以电磁理论为基础。
因此电磁兼容原理是以电磁场理论为基础的2、电磁兼容是一门综合性边缘学科。
因此,掌握电磁兼容需要多学科知识基础。
3、电磁兼容实践性较强。
因此,要掌握并灵活运用电磁兼容技术需要设计者不断地去实践,积累经验。
4、大量引用无线电技术的概念和术语。
5、计量单位的特殊性。
电磁兼容工程中最常用的度量单位是分贝(dB)3】电磁骚扰的分类与传播方式电磁骚扰一般可分为两大类:自然骚扰和人为骚扰,自然骚扰是指来源于自然现象而非人工装置产生的电磁骚扰,人为骚扰是来源于人工装置的电磁骚扰。
电磁骚扰的传播方式:1、传导耦合一一是指一个电路中的骚扰电压或骚扰电流通过公共电路流通到另一个电路中的耦合方式;其特点是两个电路之间至少有两个电器连接节点2、磁场耦合一一是指一个回路中的骚扰电流通过连接磁通在另一个电路中感应电动势,以传播骚扰的耦合方式3、电场耦合一一是指一个电路中导体的骚扰电压通过与其临近的另一个电路中导体之间的相互电容耦合产生骚扰电流,以传播骚扰的耦合方式4、辐射耦合一一是指电磁骚扰在空间中以电磁波的形式传播,耦合至被干扰电路。
4】屏蔽体设计原则1、明确电磁骚扰源及敏感单元如果是屏蔽体外部电磁骚扰,则要了解设备的工作环境和可能的骚扰源及强度,找出设备内部易受干扰的电路及承受能力;如果是屏蔽体内部电磁场,则要判断主要的内部骚扰源及可能产生的辐射场强,了解设备的工作环境及其对设备辐射场强的限值要求;如果是屏蔽内部骚扰对设备本身的干扰,则找出内部骚扰源和被干扰电路2、大致确定屏蔽体的屏蔽效能根据第一步已知的骚扰场强及防护要求,按式E HSE E= 20lg 0SE E= 20lg」E S 或H S计算屏蔽体应达到的屏蔽效能要求3、确定屏蔽方式根据产品的外观设计要求和要屏蔽的骚扰的磁场的性质及频率等,确定屏蔽方式、屏蔽体厚度等4、进行屏蔽完整性设计根据产品的功能设计要求,确定屏蔽体上必须的孔缝及电缆穿透等,并采取相应的技术措施以避免因屏蔽不完整而带来的屏蔽效果下降5】屏蔽体上的孔缝对屏蔽效果的影响1、对于抑制低频磁场的高导磁材料屏蔽体,由于开孔或开缝影响了沿磁力线方向的磁阻,使其增大,降低了对磁场的分流作用。
2、对于抑制高频磁场和电磁波的良导体屏蔽体,由于开孔或开缝影响了屏蔽体感应涡流的抑制作用,使得磁场和电磁波穿过孔缝进入屏蔽体内3、对于抑制电厂的屏蔽,由于缝隙影响了屏蔽体的电连续性,使之不能成为一个等位体,屏蔽体上的感应电荷不能顺利的从接地线走掉。
6】常用的浪涌抑制器件有哪些?各有何特点?用于什么场合?1、电火花隙2、金属氧化物压敏电阻3、硅瞬变吸收二极管特点及适用场合:1、气体放电管电流吸收能力大,但相应速度低,有后续电流,离散型大,且电压分档小,适合做第一级粗保护2、压敏电阻响应速度高,可有较大的吸收能力,但固有电容较大,不适合用在咼频电路。
3、硅瞬变吸收二极管,响应速度很高,电压分档很多,但带电流负荷能力较弱,用于精保护7】EM(设计中应该考虑的问题:1、识别潜在的骚扰源和敏感单元。
一般应关注数字时钟电路、数字信号、电源开关、模拟信号、直流电源线和低速数字信号等2、识别关键的电流路径。
电流要形成回路;电流要走最小阻抗路径3、识别潜在的天线。
天线由两部分组成,且天线的两部分之间要有一个激励电压。
4、分析可能的耦合机理。
可归纳为传导耦合、电场耦合、磁场耦合和辐射耦合四种。
8】谐波的产生、危害及谐波标准:产生:由于电力电子器件的非线性特性,会在电力电子系统中产生谐波电流危害:1、电压畸变谐波电流在线路阻抗上产生的压降引起端电压的畸变,当线路阻抗的电抗分量较大时,电压畸变严重,可能对电网中的其他设备产生影响2、过零噪声3、零线过热4、对变压器和异步电动机的影响5、使无功补偿电容器过载6集肤效应谐波电流标准A类是平衡的三相设备、家用电器(不包括列入D类的设备)、电动工具(不包括便携式工具)、白炽灯调光器、音频设备,以及后面3类之外的设备B类是便携式工具以及非专业的电弧焊接设备C类是照明设备,D类是功率小于600W勺个人计算机、计算机显示器以及电视接收机等9】产品电磁兼容设计注意事项:1、根据使用环境获取对系统的电磁兼容性要求2、在方案论证初期就提出产品的电磁兼容性指标3、把电磁兼容性设计融入产品的功能设计中,而不是采取事后的补救措施4、通过实验,测量确认系统已经达到电磁兼容性要求5、对产品进行跟踪调查,保证其寿命期内电磁兼容问题10】磁场屏蔽:1、利用高导磁材料进行磁场屏蔽利用高导磁材料的低磁阻特性,对骚扰磁场进行分路,可使被屏蔽体包围的区域的磁场大大减弱(HlvvHO2、利用导电材料产生反向的抵消磁场来实现磁场的屏蔽以导体作屏蔽体,在外部高频磁场作用下屏蔽体表面产生感应涡流,而涡流产生的方向磁场抵消穿越该屏蔽体的外部磁场,从而实现磁场屏蔽。
屏蔽效能SE = R ∙ A ∙ B R = 20 Ig l zkL4IZ2IE t MA = 20lge = 8.69—B = 20lg(1 - e d)δ11】滤波器的作用就是要限制接收装置的频带,使得在不影响有用信号的前提下抑制无用信号。
滤波器的种类很多,按照滤波器的能量损耗特性分为:反射式滤波器,吸收式滤波器按照滤波器在电路中的位置和作用可分为信号滤波,电源滤波,电磁干扰滤波,电源去耦滤波,谐波滤波一一按照滤波电路中是否包含有源器件分为:有源滤波, 无源滤波一一按照滤波器的频率特性:高通,低通,带通,带阻滤波等。
12】滤波器的插入损耗公式IL =20lg(UL)IL为插入损耗(dB);U1是在信号源∪2于负载阻抗之间不接滤波器时,信号源在负载阻抗上产生的电压;U2是在信号源与负载阻抗之间插入滤波器时,信号源在负载阻抗上产生的电压13】吸收式滤波器:又称为有损滤波器,它采用有损耗的滤波元件,使骚扰信号的能量消耗在滤波器中,以达到抑制干扰的目的,有1、铁氧体磁心2、抗干扰电缆14】滤波器安装注意方面:1、滤波器的安装位置滤波器应尽量安装在设备的入口/出口处,未经处理的电源线在机内走线不宜过长,以防止产生辐射;最好采用插座式滤波器,使其进线、出线分别位于机箱内外两侧2、滤波器输入和输出引线的隔离滤波器的输入与输出引线应分隔开,而不能捆扎在一起,以防止骚扰在引线之间耦合,若由于位置与空间的限制而无法分隔开,则应采用屏蔽线3、滤波器的接地滤波器不宜用细长导线接地,而应保持滤波器的地与设备外壳有一个大的导电接触面,以保证良好的接地,同时设备外壳必须接地。
15】接地的目的:1、建立与大地相连的低阻抗通路,使雷击电流、静电放电电流等从接地通路直接流入大地,而不致影响设备或系统的正常工作及人身安全2、建立设备外壳与附近金属导体之间的低阻抗通路,当设备中存在漏电电流时,不至于危及人身安全。
3、设备或者系统的各部分都连接到一个公共点或等位面,以便有一个公共的参考电位,消除两个悬浮电路之间可能存在的干扰电压。
4、将屏蔽体接地,使屏蔽发挥作用5、将滤波器接地,使滤波器能起到抑制共模干扰的作用6印制电路板上的信号电路接到地平面,以提供一个信号返回通路。
7、汽车飞机上的非常重要的电路接车体或机体的金属外壳,以提供一个电流返回通路。
16】常用的搭接方法:1、焊接通过焊接使需要接触的导体永久连接,是比较理想的搭接方法,可避免金属面曝露在空气中,因锈蚀而引起的搭接性能下降2、铆接铆接也实现了永久连接,在铆接部位的阻抗很小,但其他部位阻抗较大,在高频时不能提供良好的低阻抗连接3、栓接通过螺栓连接,可以拆卸,但长时间使用后可能出现连接松动,有时通过螺纹接触的两个面会变成接触线,并且由于腐蚀及高频电流的集肤效应,射频电流沿螺旋线流动,因而在很大程度上呈现电感性。