EMC知识讲座
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动作。 • 试验标准:IEC6100-4-2
试验方法
• 按标准要求：凡设备表面人手能够触摸 到的地方都要进行ESD测试，试验中一 般以1次/秒的速率进行放电,即正极性10 次和负极性10次共进行20次放电。另外 正式试验前要用20次/秒的放电速率，对 被试设备表面很快扫视一遍，目的是找
出设备对静电放电敏感的部位，试验电
针或逆时针方向旋转去寻找被测设备的最大辐
射点
测试限值
频率F(MHz)
标准限值(dBμV)
30-230
40
230-1000
47
电源端骚扰电压测试(简称传导)
• 试验标准:EN55013-2002 • 试验检测设备对电网电源的干扰,试验应
在屏蔽室内,试验仪器为EMI干扰测量接 收机和人工电源网络, 在9K-150KHz频率 范围内使用型50Ω-50µH-50Ω V人工电源 网络,在150K-30M频率范围内使用50Ω50µH V型人工电源网络,试验桌为0.8m 高的方形木桌.
其二:电磁骚扰的敏感性（EMS），这 就是说产品在规定电磁骚扰强度的电磁 环境下应能正常工作而不应降低其性能 指标。其三:电磁环境的规范性和兼容 性。即对电磁骚扰采取任何措施都不能 使自身或使处于同一电磁环境的其它产 品或系统性能下降，只能友好地“和平” 共处.
电磁兼容(EMC)组成示意图
电磁兼容
法。第二和第三项因素就与抑制有关了，
如用屏蔽切断干扰源的传播路径等。
时钟电路设计
• 时钟电路在数字电路中占有重要地位， 同时,时钟电路也是产生电磁辐射的主 要来源。一个具有2ns上升沿的时钟信 号辐射能量的带宽可达160MHz，其可能 辐射带宽可达十倍频，即1.6GHz。因此， 设计好时钟电路是保证达到整机辐射指 标的关键。时钟电路设计主要的问题有 如下几个方面:
2.空间辐射测试
• 试验标准:EN55013-2002
• 试验场地应在电波暗室内进行 ,采用3m法进行, 将被测试设备放在实验桌上,被测设备处于正常 工作状态,设备所有输入输出接口按正常使用状 态要求接上合适的负载,试验方向分为水平和垂 直方向(指接收天线所处的方向),在水平方向接 收天线是从1-4mm上下移动,在垂直方向接收天 线是从2-4mm上下移动,试验桌则以360度顺时
• （1）阻抗控制; • （2）传输延迟和阻抗匹配; • (3) 印制线条上接入较多容性负载的影
响;
• 设计建议: • （A）首先要进行恰当的布线，布线层
应安排与整块金属平面相邻,这样的安 排是为了产生通量对消作用. • （B）其次，时钟电路和高频电路是主 要的干扰和辐射源一定要单独安排、远 离敏感电路。
序或制造商的合格声明，真正成为产品 被允许进入欧盟市场销售的通行证.CE 认证包括:EMC和LVD,即电磁兼容和安 全
1.CE认证EMC测试项目
静电放电抗扰度(Electrostatic discharge )ESD • 试验模拟单个设备或系统的抗静电干扰的能
力。它模拟：1）操作人员或物体在接触设备 时的放电。2）人或物体对邻近物体的放电。 静电放电可能产生的后果：1）直接通过能量 交换、引起半导体器件的损坏。2）放电所引 起的近场的电场与磁场变化，造成设备的误
近年来，世界各国都非常重视电磁兼
容技术，并且把对电气电子产品的电磁
兼容性要求纳入国际贸易中的产品技术 法规。例如，欧盟从96年1月1日起强制 执行89/336/EEC指令，即进入欧共体市 场销售的电气电子产品必须符合EMC要 求，并加贴CE标志。而像美国就有FCC 认证的要求,即美国联邦通信委员会.
30-300
45-55
35-45
EN55020抗干扰
试验标准:EN55020-2002
20抗干扰测试是检验声音和电视广播卫
星接收机及有关设备的功能输入或输出 端子(如音频输出和电源端等)在受到其 它设备干扰或相互干扰时,本身的抗干扰 能力,例如DVD机的音频输出跟电视机连 接时,电视机可能会对DVD机产生干扰, 严重时会干扰图象视频质量.
电磁干扰
电磁抗扰度
传导干扰 辐射干扰 传导抗扰度 辐射抗扰度
2.电磁干扰:（Electromagnetic interference）
指电磁骚扰引起的设备，传输通道或系统 性能下降的过程. 3.电磁骚扰:（Electromagnetic Disturbance）
指任何可能引起装置，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谨防变化。
电磁兼容性(EMC)知识培训
研发部 徐勇强
一:电磁兼容测试的重要性
人类所处的自然环境，不仅仅包括我们自身 容易察觉的空气、水、土地等环境外，还有 我们自身不容易觉察的电磁环境，例如，各 类无线电广播发射台，无绳电通讯等等。随 着科学技术的快速发展，各类电子产品层出 不穷，从最初的模拟电路，向数字电路，高 速数字电路发展，这使得电子产品本身产生 的电磁干扰对电磁环境的主动性影响与日俱 增。甚至达到“污染”电磁环境的程度。
测量限值(QP) 平均值(AV)
0.15-0.5 0.5-5 5-30
66-56 56 60
56-46 46 50
骚扰功率测试
• 试验标准:EN55013-2002 • 通常,当频率超过30M时,被测设备所产
生的骚扰能量大部分是由被测设备的电 源线及其他连线向外辐射的,因此可用被 测设备电源线和其他连线上的骚扰功率 来定义其骚扰性能,用吸收钳在最大辐射 功率的位置上进行测量.
压要由低到高逐渐增加到规定值。
放电方式
• 直接放电（直接对设备的放电）：接 触放电为首选形式；只有在不能用接触 放电的地方（如表面涂有绝缘层的情况， 及计算机键盘缝隙的放电等）才改用间 隙放电,标准规定:对于设备的金属表面 或部件,采用接触放电,而对设备的绝缘 表面或部件则采用空气放电.
试验严酷等级
四:产品设计中的EMC设计建议
• 电磁环境组成: • 一个简单的电磁干扰模型由三部分组成: • 电磁干扰源 • 传输耦合路径 • 接收敏感设备 • 电磁干扰模型组成如图所示:
电磁干扰源
耦合路径
接收设备
控制源头发射能量 控制进入能量
要有干扰存在,这三个因素都必不少,如 果移掉了其中之一,那就没有电磁干扰问 题了,所以我们的工作是要找到哪一个因 素是最容易去除的,一般而言，设计PCB 以减少RF能量源头，是最经济有效的方
2.用地线将时钟区圈起来，时钟线尽量短; 3. I/O驱动电路尽量靠近印制板边，让其
尽快离开印制板。对进入印制板的信号 要加滤波，从高噪声区来的信号也要加 滤波，同时用串终端电阻的办法，减小 信号反射;
4.闲置不用的门电路输入端不要悬空，闲 置不用的运放正输入端接地，负输入端 接输出端;
5.印制板尽量使用45度走线而不用90度折 线布线以减小高频信号对外的发射与耦 合。
试验方法
被测设备
EUT
功率吸收钳 EMI测量接收机
• 将吸收钳套在被测馈线上,其电流变换 器一端应朝向被测设备,在每一测量频率
沿被测馈线移动吸收钳直到测得最大值 为止,该位置通常为距被测设备约半波长 的位置,因此,必要时被测馈线应延长到 6m长度.
测量限值
频率(MHz)
标准限值(dBpW) 准峰值(QP) 平均值(AV)
序号 1级
接触放电 2
空气放电
试验结果评定
试验结果应该按受试设备的运行条件和功能规 范进行如下分类:
a)在技术要求限值内性能正常工作; b)功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复
到先前状态; C)功能或性能暂时降低或丧失，但需操作者干
预或系统复位; d)因设备<元件)或软件损坏，或数据丢失而造
成不能自行恢复至正常状态的功能降低或丧 失。
我国为适应加入世贸组织的需要,促进我国市 场经济和对外贸易的发展,我们国家在2001年成 立了国家认证认可监督管理委员会,接着又制定 了新的国家强制性产品认证制度,简称为“CCC” 认证,并于2001年12月3日颁布了＜第一批实施 强制性产品认证的产品目录>,该目录明确要求
对所有在市场上销售的民用电子电器产品国家 强制性要求通过“CCC”认证,这其中就要求通 过EMC测试.
6.时钟、总线、片选信号要远离I/O线和 接插件。
7.元件引脚尽量短，去耦电容引脚尽量短。 8.任何信号都不要形成环路，如不可避免，让
环路区尽量最小。 9.每个集成电路要加一个去耦电容。每个电解
电容边上都要加一个小的高频旁路电容 10.PCB板的地层与机壳金属要进行良好接触,即
要求有大的接地面积; 11.对于电源摸拟地与数字地一定要分离,不要
• （C）选择恰当的器件是设计成功的重 要因素，特别在选择逻辑器件时，尽量 选上升沿时间比5ns长的器件，决不要 选比电路要求时序快的逻辑器件。
• （D）层间跳线应当最小。 • (E)时钟走线在PCB板上一定要用地线包
夹着走,且要求时钟走线越短越好;
• (F).在时钟走线上要加匹配电阻,且匹配 电阻一定要接在发送端,匹配电阻的连接 方法有如下几种:
• 抗干扰测试时由设备模拟产生一个干扰信号 施加在被测设备的相应输入或输出端口(如音 频端),再用电视机监控图像,看图像信号是受到 条纹干扰等.
• EN55020抗干扰测试分为:S1-天线输入端干扰 信号的电压干扰抗扰度 ;S2a-音频和电源输入
及音频输出端的干扰信号的传导电压抗扰 度 ;S2b-线缆连至设备端干扰信号（通常情况 下）的传导电流抗扰度 ;S3-空间辐射抗扰度.
一般地，如果设备在整个试验期间显示出 其抗扰度，并且在试验结束后，受试设 备满足技术规范中的功能要求，则表明 试验合格,即评定为A类;
试验时,对于设备试验结果评定为B类,也 认为是合格的;
如果试验结果评定为C类,则可根据受试设 备产生的影响，如这些影响可认为是不 重要的，也可认为是合格的.具体设备 抗静电能力要达到哪一类,可与客户双 方协商决定.
试验方法
• 按标准要求：凡设备表面人手能够触摸 到的地方都要进行ESD测试，试验中一 般以1次/秒的速率进行放电,即正极性10 次和负极性10次共进行20次放电。另外 正式试验前要用20次/秒的放电速率，对 被试设备表面很快扫视一遍，目的是找
出设备对静电放电敏感的部位，试验电
针或逆时针方向旋转去寻找被测设备的最大辐
射点
测试限值
频率F(MHz)
标准限值(dBμV)
30-230
40
230-1000
47
电源端骚扰电压测试(简称传导)
• 试验标准:EN55013-2002 • 试验检测设备对电网电源的干扰,试验应
在屏蔽室内,试验仪器为EMI干扰测量接 收机和人工电源网络, 在9K-150KHz频率 范围内使用型50Ω-50µH-50Ω V人工电源 网络,在150K-30M频率范围内使用50Ω50µH V型人工电源网络,试验桌为0.8m 高的方形木桌.
其二:电磁骚扰的敏感性（EMS），这 就是说产品在规定电磁骚扰强度的电磁 环境下应能正常工作而不应降低其性能 指标。其三:电磁环境的规范性和兼容 性。即对电磁骚扰采取任何措施都不能 使自身或使处于同一电磁环境的其它产 品或系统性能下降，只能友好地“和平” 共处.
电磁兼容(EMC)组成示意图
电磁兼容
法。第二和第三项因素就与抑制有关了，
如用屏蔽切断干扰源的传播路径等。
时钟电路设计
• 时钟电路在数字电路中占有重要地位， 同时,时钟电路也是产生电磁辐射的主 要来源。一个具有2ns上升沿的时钟信 号辐射能量的带宽可达160MHz，其可能 辐射带宽可达十倍频，即1.6GHz。因此， 设计好时钟电路是保证达到整机辐射指 标的关键。时钟电路设计主要的问题有 如下几个方面:
2.空间辐射测试
• 试验标准:EN55013-2002
• 试验场地应在电波暗室内进行 ,采用3m法进行, 将被测试设备放在实验桌上,被测设备处于正常 工作状态,设备所有输入输出接口按正常使用状 态要求接上合适的负载,试验方向分为水平和垂 直方向(指接收天线所处的方向),在水平方向接 收天线是从1-4mm上下移动,在垂直方向接收天 线是从2-4mm上下移动,试验桌则以360度顺时
• （1）阻抗控制; • （2）传输延迟和阻抗匹配; • (3) 印制线条上接入较多容性负载的影
响;
• 设计建议: • （A）首先要进行恰当的布线，布线层
应安排与整块金属平面相邻,这样的安 排是为了产生通量对消作用. • （B）其次，时钟电路和高频电路是主 要的干扰和辐射源一定要单独安排、远 离敏感电路。
序或制造商的合格声明，真正成为产品 被允许进入欧盟市场销售的通行证.CE 认证包括:EMC和LVD,即电磁兼容和安 全
1.CE认证EMC测试项目
静电放电抗扰度(Electrostatic discharge )ESD • 试验模拟单个设备或系统的抗静电干扰的能
力。它模拟：1）操作人员或物体在接触设备 时的放电。2）人或物体对邻近物体的放电。 静电放电可能产生的后果：1）直接通过能量 交换、引起半导体器件的损坏。2）放电所引 起的近场的电场与磁场变化，造成设备的误
近年来，世界各国都非常重视电磁兼
容技术，并且把对电气电子产品的电磁
兼容性要求纳入国际贸易中的产品技术 法规。例如，欧盟从96年1月1日起强制 执行89/336/EEC指令，即进入欧共体市 场销售的电气电子产品必须符合EMC要 求，并加贴CE标志。而像美国就有FCC 认证的要求,即美国联邦通信委员会.
30-300
45-55
35-45
EN55020抗干扰
试验标准:EN55020-2002
20抗干扰测试是检验声音和电视广播卫
星接收机及有关设备的功能输入或输出 端子(如音频输出和电源端等)在受到其 它设备干扰或相互干扰时,本身的抗干扰 能力,例如DVD机的音频输出跟电视机连 接时,电视机可能会对DVD机产生干扰, 严重时会干扰图象视频质量.
电磁干扰
电磁抗扰度
传导干扰 辐射干扰 传导抗扰度 辐射抗扰度
2.电磁干扰:（Electromagnetic interference）
指电磁骚扰引起的设备，传输通道或系统 性能下降的过程. 3.电磁骚扰:（Electromagnetic Disturbance）
指任何可能引起装置，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谨防变化。
电磁兼容性(EMC)知识培训
研发部 徐勇强
一:电磁兼容测试的重要性
人类所处的自然环境，不仅仅包括我们自身 容易察觉的空气、水、土地等环境外，还有 我们自身不容易觉察的电磁环境，例如，各 类无线电广播发射台，无绳电通讯等等。随 着科学技术的快速发展，各类电子产品层出 不穷，从最初的模拟电路，向数字电路，高 速数字电路发展，这使得电子产品本身产生 的电磁干扰对电磁环境的主动性影响与日俱 增。甚至达到“污染”电磁环境的程度。
测量限值(QP) 平均值(AV)
0.15-0.5 0.5-5 5-30
66-56 56 60
56-46 46 50
骚扰功率测试
• 试验标准:EN55013-2002 • 通常,当频率超过30M时,被测设备所产
生的骚扰能量大部分是由被测设备的电 源线及其他连线向外辐射的,因此可用被 测设备电源线和其他连线上的骚扰功率 来定义其骚扰性能,用吸收钳在最大辐射 功率的位置上进行测量.
压要由低到高逐渐增加到规定值。
放电方式
• 直接放电（直接对设备的放电）：接 触放电为首选形式；只有在不能用接触 放电的地方（如表面涂有绝缘层的情况， 及计算机键盘缝隙的放电等）才改用间 隙放电,标准规定:对于设备的金属表面 或部件,采用接触放电,而对设备的绝缘 表面或部件则采用空气放电.
试验严酷等级
四:产品设计中的EMC设计建议
• 电磁环境组成: • 一个简单的电磁干扰模型由三部分组成: • 电磁干扰源 • 传输耦合路径 • 接收敏感设备 • 电磁干扰模型组成如图所示:
电磁干扰源
耦合路径
接收设备
控制源头发射能量 控制进入能量
要有干扰存在,这三个因素都必不少,如 果移掉了其中之一,那就没有电磁干扰问 题了,所以我们的工作是要找到哪一个因 素是最容易去除的,一般而言，设计PCB 以减少RF能量源头，是最经济有效的方
2.用地线将时钟区圈起来，时钟线尽量短; 3. I/O驱动电路尽量靠近印制板边，让其
尽快离开印制板。对进入印制板的信号 要加滤波，从高噪声区来的信号也要加 滤波，同时用串终端电阻的办法，减小 信号反射;
4.闲置不用的门电路输入端不要悬空，闲 置不用的运放正输入端接地，负输入端 接输出端;
5.印制板尽量使用45度走线而不用90度折 线布线以减小高频信号对外的发射与耦 合。
试验方法
被测设备
EUT
功率吸收钳 EMI测量接收机
• 将吸收钳套在被测馈线上,其电流变换 器一端应朝向被测设备,在每一测量频率
沿被测馈线移动吸收钳直到测得最大值 为止,该位置通常为距被测设备约半波长 的位置,因此,必要时被测馈线应延长到 6m长度.
测量限值
频率(MHz)
标准限值(dBpW) 准峰值(QP) 平均值(AV)
序号 1级
接触放电 2
空气放电
试验结果评定
试验结果应该按受试设备的运行条件和功能规 范进行如下分类:
a)在技术要求限值内性能正常工作; b)功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复
到先前状态; C)功能或性能暂时降低或丧失，但需操作者干
预或系统复位; d)因设备<元件)或软件损坏，或数据丢失而造
成不能自行恢复至正常状态的功能降低或丧 失。
我国为适应加入世贸组织的需要,促进我国市 场经济和对外贸易的发展,我们国家在2001年成 立了国家认证认可监督管理委员会,接着又制定 了新的国家强制性产品认证制度,简称为“CCC” 认证,并于2001年12月3日颁布了＜第一批实施 强制性产品认证的产品目录>,该目录明确要求
对所有在市场上销售的民用电子电器产品国家 强制性要求通过“CCC”认证,这其中就要求通 过EMC测试.
6.时钟、总线、片选信号要远离I/O线和 接插件。
7.元件引脚尽量短，去耦电容引脚尽量短。 8.任何信号都不要形成环路，如不可避免，让
环路区尽量最小。 9.每个集成电路要加一个去耦电容。每个电解
电容边上都要加一个小的高频旁路电容 10.PCB板的地层与机壳金属要进行良好接触,即
要求有大的接地面积; 11.对于电源摸拟地与数字地一定要分离,不要
• （C）选择恰当的器件是设计成功的重 要因素，特别在选择逻辑器件时，尽量 选上升沿时间比5ns长的器件，决不要 选比电路要求时序快的逻辑器件。
• （D）层间跳线应当最小。 • (E)时钟走线在PCB板上一定要用地线包
夹着走,且要求时钟走线越短越好;
• (F).在时钟走线上要加匹配电阻,且匹配 电阻一定要接在发送端,匹配电阻的连接 方法有如下几种:
• 抗干扰测试时由设备模拟产生一个干扰信号 施加在被测设备的相应输入或输出端口(如音 频端),再用电视机监控图像,看图像信号是受到 条纹干扰等.
• EN55020抗干扰测试分为:S1-天线输入端干扰 信号的电压干扰抗扰度 ;S2a-音频和电源输入
及音频输出端的干扰信号的传导电压抗扰 度 ;S2b-线缆连至设备端干扰信号（通常情况 下）的传导电流抗扰度 ;S3-空间辐射抗扰度.
一般地，如果设备在整个试验期间显示出 其抗扰度，并且在试验结束后，受试设 备满足技术规范中的功能要求，则表明 试验合格,即评定为A类;
试验时,对于设备试验结果评定为B类,也 认为是合格的;
如果试验结果评定为C类,则可根据受试设 备产生的影响，如这些影响可认为是不 重要的，也可认为是合格的.具体设备 抗静电能力要达到哪一类,可与客户双 方协商决定.
