电磁兼容基本概念
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第一章 电磁兼容基本概念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2、干扰源Interference Source任何产生电磁干扰的元件、器件、设备、分系统或自然现象。
3、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。
4、电磁干扰 Electromagnetic interference电磁骚扰引起的设备、传输通讯或系统性能的下降。
5、传导干扰 Conduefed interference沿着导体传输的电磁经干扰。
6、辐射干扰 Radiated interference由任何部件、天线、电缆或连接线辐射击的电磁干扰。
7、(对骚扰的)抗扰性 immunity ( to a disturbance)装置、设备或系统无临电磁骚扰不降低运行性能的能力。
扰EMC 测试项目而言可分类如下:(以申请CE 认证为准)EMC EMI EN61000-3-2谐波 Harmonics EN61000-3-3电压波动 EN55022传导+辐射EMS EN61000-4-2静电放电(ESD )EN61000-4-3 射频电磁场辐射抗扰度 E/H FieldImmunity EN61000-4-4 快速瞬变,脉冲群 EFTEN61000-4-5 雷击冲击 Surge EN61000-4-6 射频电磁场传达室导骚扰抗扰度Conducted Disturbances induced by radio frequency fieldsEN61000-4-8 工频磁场抗扰度 50/60HZ Magnetic fieldEN61000-4-9 脉冲磁场抗扰度 Surge Magnetic field EN61000-4-9 阻尼振荡场抗菌素扰生试验电磁兼容基本概念干扰信号 Interfering signal损害有用信号接收的信号喀呖声 Click用规定方法测量时,其连续时间不超过某一块规定电平的喀呖声数。
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。
航空航天工程中的电磁兼容研究第一章:导言航空航天工程中的电磁兼容研究是指针对航空航天器及其相关系统的电磁兼容问题进行研究和解决的工作。
随着现代航空航天技术的发展,航天器及其系统逐渐变得复杂,并且在运行过程中会受到各种电磁干扰。
因此,电磁兼容研究对于确保航空航天工程的正常运行具有重要意义。
第二章:电磁兼容的基本概念电磁兼容是指在电磁环境下,电子设备和系统正常共存、正常工作,且不相互产生或受到无法接受的电磁干扰的能力。
这个概念在航空航天工程中尤为重要,因为电磁干扰可能导致航空器的电子设备失效,从而危及安全。
第三章:电磁干扰的分类及特点在航空航天工程中,电磁干扰可以分为辐射干扰和传导干扰两种类型。
辐射干扰是指电磁波通过空气直接传播到受试航空器或系统中,而传导干扰是通过导线或支架等导体直接传递的干扰。
了解干扰的分类及特点有助于针对性地制定电磁兼容研究方案。
第四章:电磁兼容的重要性电磁兼容的研究对航空航天工程来说至关重要。
首先,电磁干扰可能导致航空器的电子设备失效,从而导致飞行事故的发生。
其次,电磁兼容的研究可以提高系统的可靠性和安全性,确保航空航天器在复杂电磁环境下的正常运行。
最后,电磁兼容的研究也有助于减少航空器对周围环境的电磁干扰,减少对其他设备和系统的干扰。
第五章:电磁兼容研究方法与技术电磁兼容研究的方法与技术包括电磁兼容性预测方法、电磁兼容性测试方法和电磁屏蔽技术等。
电磁兼容性预测方法主要是通过数值模拟和仿真计算等手段,提前评估航空航天器及其系统的电磁兼容性。
电磁兼容性测试方法是通过实验设备对航空器及其系统进行电磁兼容性测试,以验证其在电磁环境下的受干扰能力。
而电磁屏蔽技术则是通过隔离和抑制电磁干扰源,减少干扰信号的传播和影响。
第六章:电磁兼容研究的挑战与发展趋势随着航空航天工程的不断发展,电磁兼容研究面临着一些挑战。
首先,航空器及其系统的复杂性和高集成度使得电磁兼容性的研究更加困难。
其次,航空器在复杂电磁环境下运行,对电磁兼容性提出了更高的要求。
电气设备工程中的电磁兼容性规范要求在电气设备工程中,电磁兼容性是一个非常重要的问题。
电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility, EMC)是指电子设备在电磁环境中正常工作,同时不对其他设备造成干扰的能力。
为了确保电气设备的安全运行和正常功能的实现,制定了一系列的电磁兼容性规范要求。
一、电磁兼容性基本概念电磁兼容性主要包括电磁干扰和抗干扰两个方面。
电磁干扰是指电磁场对其他设备的不希望影响,而抗干扰则是指设备能够抵抗外界电磁场的能力。
在电磁兼容性规范要求中,需要对这两个方面进行考虑。
二、电磁辐射规范要求电磁辐射是指电气设备在工作时产生的电磁场向周围空间传播的现象。
为了防止电磁辐射对其他设备造成干扰,电气设备工程中需要满足一定的辐射规范要求。
辐射规范要求涉及到电气设备的电磁辐射限值、电磁辐射测试方法等方面。
三、电磁抗扰性规范要求电磁抗扰性是指电气设备在外界电磁场的干扰下,能够正常工作的能力。
为了确保设备的可靠性和稳定性,需要满足一系列的电磁抗扰性规范要求。
抗扰性规范要求包括电磁抗扰性测试方法、电磁抗扰性水平等方面。
四、电磁接地规范要求电磁接地是指将设备或部件与大地或其他导电体相连接,以降低电磁干扰和提高设备的抗干扰能力。
在电气设备工程中,电磁接地规范要求包括设备接地电阻的限值范围、接地方式等。
电磁接地规范要求的满足可以降低设备之间的互相干扰。
五、电磁屏蔽规范要求电磁屏蔽是指采取屏蔽措施,防止设备内部的电磁辐射向外传播或阻止外界电磁场对设备的干扰。
电磁屏蔽规范要求包括设备的屏蔽效能、屏蔽材料的选择和使用等。
通过满足电磁屏蔽规范要求,可以有效保护设备的正常工作。
六、电磁兼容性测试要求为了验证设备是否满足电磁兼容性规范要求,需要进行相应的测试。
电磁兼容性测试要求包括辐射测试、抗扰性测试、接地测试等多个方面。
通过合理的测试方法和准确的测试结果,可以评估设备的电磁兼容性性能。
七、电磁兼容性管理要求在电气设备工程中,电磁兼容性的管理是非常重要的。
电磁兼容性设计指南电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是一个关乎电子产品设计的重要概念。
在现代社会中,电子设备的应用越来越广泛,而这些设备之间的电磁干扰问题也越来越突出。
为了保证各种电子设备在相互之间正常工作的同时,互不干扰,电磁兼容性的考虑就显得尤为重要。
首先,我们来了解一下电磁兼容性的基本概念。
EMC是指在电子系统中,各种电子设备之间或同一个设备内部,通过合理的设计和控制,使其能够在同一电磁环境中协调共存的能力。
也就是说,在一个电磁环境中,所有的设备都应该能够同时正常运行,而不会互相干扰,造成数据的错误传输、设备的损坏甚至系统的崩溃等现象。
那么,如何进行电磁兼容性设计呢?首先,我们应该从设备的物理结构入手。
合理的物理结构设计可以减少信号的辐射和敏感度,从而减少电磁干扰的可能性。
在PCB(Printed Circuit Board)的设计中,应注意减小线路长度和宽度,合理布局和靠近地面平面,减少信号的辐射。
同时,我们还可以利用屏蔽箱或者屏蔽罩进行电磁泄漏的控制。
这样的设计可以有效地减少电磁干扰,提高设备的免疫性。
其次,电磁兼容性设计中还需要关注设备的地线设计。
地线的设计是确保设备接地的重要一环。
正确的地线设计可以有效地减少电磁波的辐射和敏感度,提高电磁兼容性。
在地线设计中,应注意将安全地线和信号地线分离,防止相互干扰。
同时,要确保各个地线接口的接触电阻尽量小,以减少信号传输过程中的损耗。
另外,好的电磁兼容性设计还需要注重设备的电源设计。
电源设计中,应注意对电源滤波器的选型和布局。
合理使用滤波器可以有效地降低电源中的谐波和噪声,减少对其他设备的干扰。
此外,还可以采取地电位差和供电波形控制等方法,进一步提升设备的电磁兼容性。
最后,我们还需要考虑设备与外界电磁环境之间的相互影响。
这涉及到设备的辐射与敏感度问题。
辐射是指设备向外界发射的电磁波,敏感度是指设备受到外界电磁场干扰的程度。
电磁兼容原理实验教案一、实验目的1. 理解电磁兼容的基本概念。
2. 掌握电磁兼容的基本设计原则。
3. 学习电磁兼容的实验方法和技巧。
4. 培养实验操作能力和团队协作能力。
二、实验原理1. 电磁兼容的基本概念:电磁兼容是指电子设备或系统在同一电磁环境中能正常工作,并不干扰其他设备正常工作的能力。
2. 电磁兼容的基本设计原则:a) 屏蔽:采用金属屏蔽或导电涂层等方法减少电磁干扰。
b) 滤波:利用滤波器去除电源线和信号线上的干扰信号。
c) 接地:合理设置接地,降低设备之间的干扰。
d) 布线:按照电磁兼容原则进行合理布线,减少信号间的相互干扰。
三、实验器材与设备1. 实验桌椅2. 计算机3. 示波器4. 信号发生器5. 功率放大器6. 接收器7. 屏蔽盒8. 滤波器9. 接地线10. 导线四、实验内容与步骤1. 实验一:电磁干扰的产生与检测a) 连接信号发生器、功率放大器和接收器。
b) 设置信号发生器产生一定频率的信号。
c) 通过功率放大器放大信号,观察接收器接收到的干扰信号。
d) 分析干扰产生的原因和特点。
2. 实验二:屏蔽对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上,加入屏蔽盒。
b) 将信号发生器、功率放大器和接收器放入屏蔽盒内。
c) 重复实验一的操作,观察屏蔽对电磁干扰的影响。
d) 分析屏蔽的作用和效果。
3. 实验三:滤波对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上,加入滤波器。
b) 将滤波器串联在信号发生器和功率放大器之间。
c) 重复实验一的操作,观察滤波对电磁干扰的影响。
d) 分析滤波的作用和效果。
4. 实验四:接地对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上,合理设置接地。
b) 将信号发生器、功率放大器和接收器分别接地。
c) 重复实验一的操作,观察接地对电磁干扰的影响。
d) 分析接地的作用和效果。
5. 实验五:布线对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上,按照电磁兼容原则进行布线。
b) 重复实验一的操作,观察布线对电磁干扰的影响。
一、实训目的本次电磁兼容(EMC)实训旨在使学生了解电磁兼容的基本概念、测试方法和实际应用,培养学生的实际操作能力,提高学生对电磁干扰和电磁防护的认识。
通过实训,使学生掌握以下内容:1. 电磁兼容的基本概念和原理;2. 电磁干扰的来源和分类;3. 电磁兼容的测试方法和标准;4. 电磁防护措施和设计原则;5. 电磁兼容在电子产品设计中的应用。
二、实训内容1. 电磁兼容基本理论(1)电磁兼容定义:电磁兼容是指在一定的电磁环境中,电子设备或系统在正常工作或预期工作条件下,不会对其他设备或系统产生电磁干扰,同时能承受其他设备或系统产生的电磁干扰的能力。
(2)电磁干扰分类:按照干扰源和干扰形式的不同,电磁干扰可分为以下几种类型:a. 射频干扰(RFI):由无线电频率电磁场引起的干扰;b. 电源干扰(PSI):由电源系统引起的干扰;c. 工频干扰(ELI):由工频电磁场引起的干扰;d. 电快速瞬变脉冲群干扰(EFT):由电子设备开关动作引起的干扰;e. 射频瞬变干扰(SRFI):由射频信号引起的干扰。
2. 电磁兼容测试方法(1)静电放电抗扰度试验(ESD):模拟静电放电对电子设备的影响,测试设备对静电放电的抵抗能力。
(2)射频辐射抗扰度试验(RF):模拟射频电磁场对电子设备的影响,测试设备对射频电磁场的抵抗能力。
(3)电源线传导抗扰度试验(CS):模拟电源线传导干扰对电子设备的影响,测试设备对电源线传导干扰的抵抗能力。
(4)电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(EFT):模拟电快速瞬变脉冲群对电子设备的影响,测试设备对电快速瞬变脉冲群的抵抗能力。
3. 电磁防护措施和设计原则(1)屏蔽:通过屏蔽层将电磁干扰隔离,降低干扰对设备的影响。
(2)接地:将电子设备接地,使干扰电流通过接地线流入大地,降低干扰。
(3)滤波:通过滤波器对干扰信号进行滤波,降低干扰对设备的影响。
(4)隔离:通过隔离措施将干扰源与受干扰设备隔离,降低干扰。
电磁兼容的基本概念电磁兼容性(EMC)是一个涵盖了广泛应用领域的概念,它关乎设备或系统在复杂电磁环境中的稳定运行。
简单来说,电磁兼容性(EMC)指的是设备在规定的电磁环境中,能够满足设计要求的正常工作能力,同时不会对周围设备产生无法承受的电磁干扰。
因此,EMC涉及到两个关键方面:一是设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰应控制在一定限值内;二是设备对所在环境中已存在的电磁干扰具有一定的抗扰度,即电磁敏感性。
EMC作为一种工程技术,其重要性不言而喻。
在当今社会,电气和电子设备无处不在,它们在为人们提供便利的同时,也带来了电磁干扰问题。
为了确保各种设备在复杂的电磁环境中正常工作,满足电磁兼容性要求至关重要。
电磁兼容性不仅关乎设备自身的性能,还涉及到设备之间的相互影响。
只有当各个设备在电磁环境中相互兼顾,才能确保整个系统的稳定运行。
此外,电磁兼容性还关注设备在自然界电磁环境中的表现。
自然界中存在各种电磁现象,如雷电、无线电波等,这些现象都可能对电子系统或设备产生影响。
因此,电子系统或设备在设计时,需要考虑其在自然界电磁环境中的抗扰度,以确保在各种情况下都能按照设计要求正常工作。
进一步地,我们可以将电磁兼容性的研究范围扩展到电磁场对生态环境的影响。
电磁场对生物体的影响已成为当前研究的热点问题,比如手机辐射、基站辐射等。
在这个意义上,电磁兼容性学科内容可以被称作环境电磁学。
环境电磁学旨在研究电磁场在环境中的传播、转化和生物效应,为人类提供健康、安全的电磁环境。
电磁兼容性是一项重要的工程技术,它关乎设备在复杂电磁环境中的正常工作。
通过研究电磁兼容性,我们可以更好地理解设备之间的相互影响,提高系统的稳定性和可靠性。
同时,电磁兼容性还关注设备在自然界电磁环境中的表现,以及电磁场对生态环境的影响。
在未来,随着科技的不断发展,电磁兼容性和环境电磁学将在各个领域发挥越来越重要的作用。
电磁兼容技术报告一、引言电磁兼容是指各种电子设备在正常工作时不相互干扰,也不受外界电磁环境的干扰。
电磁干扰对电子设备的正常工作和通信质量有着重要影响,因此电磁兼容技术的研究和应用备受关注。
本报告将重点介绍电磁兼容技术的基本概念、原理和应用。
二、电磁兼容基本概念1.电磁辐射:电子设备在工作过程中会产生电磁辐射,即电磁波信号。
这些辐射会扩散到周围环境中,可能会对附近的其他电子设备产生干扰。
2.电磁敏感度:电子设备对外界电磁辐射的敏感程度。
敏感度高的设备容易受到干扰,从而影响设备的正常工作。
3.电磁兼容性:指电子设备在正常工作时既不干扰其他设备,也不受其他设备的干扰。
4.电磁干扰:当设备的电磁辐射使周围的其他设备产生异常行为时,称为电磁干扰。
三、电磁兼容技术原理1.屏蔽技术:通过在设备内部或外部加上屏蔽材料,阻止电磁辐射传播或外界电磁辐射的进入,减少干扰。
2.滤波技术:通过使用滤波器,选择性地通过或抑制特定频段的电磁辐射,减少干扰。
3.接地技术:合理的接地设计可以降低设备的电磁干扰,提高设备的抗干扰能力。
4.电磁兼容设计:通过电磁兼容设计,合理安排设备之间的布局和连接方式,减少干扰机会。
四、电磁兼容技术应用1.军事领域:在军事通信、雷达等设备中,电磁兼容技术的应用非常重要。
军事设备的高度敏感性和可靠性要求,对电磁干扰的抵抗能力有很大挑战。
2.汽车电子设备:随着汽车电子化的发展,汽车内部的各种电子设备相互之间的干扰也成为重要问题。
电磁兼容技术可以减少由于车载电子设备干扰引发的故障和安全隐患。
3.通信设备:移动通信设备的快速发展,对电磁兼容技术的要求提出了更高的要求。
提高通信设备的兼容性,可以更好地保证通信的质量和稳定性。
五、电磁兼容技术挑战与展望1.多频段和宽带通信对电磁兼容技术提出了更高要求,如何在不同频段和大范围的带宽内实现兼容性是一个挑战。
2.电子设备的小型化和集成化使得兼容性设计更加困难。
如何在有限的空间内有效地控制电磁干扰,是未来的技术发展方向。
电磁兼容技术本节主要介绍电磁兼容的基本概念、电磁干扰源,分析现代电动汽车的电磁兼容问题及抑制电磁干扰的技术措施等。
一.电磁兼容基础1.1 电磁兼容的含义电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility,EMC)是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相关设备都能正常工作又互不干扰,达到兼容状态。
该表述包含两方面的含义:①设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致或遭受不允许的降级。
②它也不会使同一电磁环境中其他设备因受其电磁发射而导致或遭受不允许的降级。
国际电工技术委员会(IEC)对电磁兼容性的定义:电磁容性是设备的一种能力,它在其电环境中能完成自身的功能,且不在其环境中产生不允许的干扰。
电磁兼容的理论基础涉及数学、电磁场理论、电路基础、信号分析等学科与技术,其应用范国又几乎涉及所有用电领域。
因为其理论基础宽、工程实践综合性强、物理现象复杂,所以在观察与判断物理现象或解决实际问题时,实验与测量具有重要的意义。
因为在新能汽车上采用了更多的电力电子设备,同时车辆工作电压一般可以达到几百伏,尤其是采用高频调制的电机驱动系统,谐波现象明显,所以电磁兼容问题就越加突出。
1.2 现代汽车电磁兼容问题随着汽车安全性、舒适性和经济性等要求的不断提高,以汽车电子产业为代表的汽车相关技术发展非常迅猛。
据统计,近年来,有关汽车的技术创新70%都来源于汽车电子;在国内外生产的部分轿车中,汽车电子设备价值超过了整车价值的30%。
然而随着汽车电气设备数量、种类和密度的不断增加,工作频率的不断提高,汽车内的电磁环境更加悉劣,各电子设备相互间的电磁干扰愈加严重,导致了诸多汽车电磁干扰问题。
例如,各种信号指示灯的误动作,刮水器、安全气囊的误开启,ABS制动效能降低等。
这些电磁干扰问题产生的原因主要来自汽车的内部,如点火系统、电子燃油喷射系统、各种电机、一些集成芯片的控制器、通信系统等高频工作的设备和大量开关性元器件。
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。
编辑摘要目录•1定义•2内容•3电磁兼容设计...•4电磁干扰源•5电磁干扰传播...•6电磁兼容的主...•7提高电磁兼容...•8EMC设计•1电源方面•2信号线方面•3模拟信号方面•4数字信号•5电路设计方面•9干扰类型•10.1防治电磁...•10问题•11.1骚扰源•11.2耦合途径•11.3敏感设备•11术语•12电磁兼容•13技术标准•13.1国外标准•13.2国内标准电磁兼容 - 定义EMC(ElectromagneticCompatibility)在国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义为:系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作,同时不会对其他系统和设备造成干扰。
图1 电磁兼容概念图图册EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部分,所谓EMI电磁干扰,乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声;而EMS乃指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。
电磁兼容(electromagneticcompatibility)各种电气或电子设备在电磁环境复杂的共同空间中,以规定的安全系数满足设计要求的正常工作能力。
也称电磁兼容性。
它的含义包括:①电子系统或设备之间在电磁环境中的相互兼顾;②电子系统或设备在自然界电磁环境中能按照设计要求正常工作。
若再扩展到电磁场对生态环境的影响,则又可把电磁兼容学科内容称作环境电磁学。
电磁兼容的研究是随着电子技术逐步向高频、高速、高精度、高可靠性、高灵敏度、高密度(小型化、大规模集成化),大功率、小信号运用、复杂化等方面的需要而逐步发展的。
特别是在人造地球卫星、导弹、计算机、通信设备和潜艇中大量采用现代电子技术后,使电磁兼容问题更加突出。
电磁兼容 - 内容各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响,在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。
20 世纪80年代兴起的电磁兼容EMC学科以研究和解决这一问题为宗旨,主要是研究和解决干扰的产生、传播、接收、抑制机理及其相应的测量和计量技术,并在此基础上根据技术经济最合理的原则,对产生的干扰水平、抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定,使处于同一电磁环境的设备都是兼容的,同时又不向该环境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动。
进行电磁兼容(包括电磁干扰和电磁耐受性)的检测与试验的机构有苏州电器科学研究院、航天环境可靠性试验中心、环境可靠性与电磁兼容试验中心等实验室。
内部干扰是指电子设备内部各元部件之间的相互干扰,包括以下几种:(1)工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰;(与工作频率有关)(2)信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合,或导线之间的互感造成的干扰;(3)设备或系统内部某些元件发热,影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰;(4)大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。
外部干扰是指电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的干扰,包括以下几种:(1)外部的高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统;(2)外部大功率的设备在空间产生很强的磁场,通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统;(3)空间电磁波对电子线路或系统产生的干扰;(4)工作环境温度不稳定,引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰;(5)由工业电网供电的设备和由电网电压通过电源变压器所产生的干扰。
电磁兼容技术的迅速发展从地球表面到人造卫星活动的近千千米空间内处处存在着电磁波,电和磁无时无刻不在影响着人们的生活及生产,电磁能的广泛应用,使工业技术的发展日新月异。
电磁能在为人类创造巨大财富的同时,也带来一定的危害,被称为电磁污染,研究电磁污染是环境保护中的重要分支。
以往人们把无线电通讯装置受到的干扰,称为电磁干扰,表明装置受到外部干扰侵入的危害,其实它本身也对外部其他装置造成危害,即成为干扰源。
因此必须同时研究装置的干扰和被干扰,对装置内部的组织和装置之间要注意其相容性。
随着科学技术的发展,日益广泛采用的微电子技术和电气化的逐步实现,形成了复杂的电磁环境。
不断研究和解决电磁环境中设备之间以及系统间相互关系的问题,促进了电磁兼容技术的迅速发展。
电磁兼容 - 电磁兼容设计要求在进行电磁兼容设计时要求:①明确系统的电磁兼容指标。
电磁兼容设计包括本系统能保持正常工作的电磁干扰环境和本系统干扰其它系统的允许指标。
②在了解本系统干扰源、被干扰对象、干扰途径的基础上,通过理论分析将这些指标逐级分配到各分系统、子系统、电路和元件、器件上。
③根据实际情况,采取相应措施抑制干扰源,消除干扰途径,提高电路的抗干扰能力。
④通过实验来验证是否达到了原定的指标要求,如未达到则进一步采取措施,循环多次,直至达到原定指标为止。
电磁兼容 - 电磁干扰源分为自然的和人为的两种。
自然干扰源主要包括大气中发生的各种现象,如雷电、风雪、暴雨、冰雹、沙暴等产生的噪声。
自然干扰源还包括来自太阳和外层空间的宇宙噪声,如太阳噪声、星际噪声、银河噪声等。
人为干扰源是多种多样的,如各种信号发射机、振荡器、电动机、开关、继电器、氖灯、荧光灯、发动机点火系统、电铃、电热器、电弧焊接机、高速逻辑电路、门电路、可控硅逆变器、气体整流器、电晕放电、各种工业、科学和医用高频设备、城市噪声、电气铁道引起的噪声以及由核爆炸产生的核电磁脉冲等。
电磁兼容 - 电磁干扰传播途径可分为两种:传导干扰和辐射干扰。
沿着导体传播的干扰称为传导干扰,其传播方式有电耦合、磁耦合和电磁耦合。
通过空间以电磁波形式传播的电磁干扰称为辐射干扰,其传播方式有近区场感应耦合和远区场辐射耦台。
此外,传导干扰与辐射干扰还可能同时存在,从而形成复合干扰。
电磁兼容 - 电磁兼容的主要研究对象①各种人为噪声,如输电线电晕噪声、汽车噪声、接触器自身噪声及导体开台时放电引起的噪声、电气机车噪声、城市噪声等。
②共用走廊内各种公用事业设备(输电线、通信、铁路、公路、石油金属管线等)相互间的影响。
③超高层建筑、输电线、铁塔等大型建筑物引起的反射问题。
④电磁环境对人类及各种生物的作用。
其中包括强电线等工频场,中、短波及微波电磁辐射的影响。
⑤核电磁脉冲的影响。
高空核爆炸产生的电磁脉冲能大面积破坏地面上的指挥、控制、通信、计算机及报系统。
⑥探谱(TEMPEST)技术。
其实质内容是针对信息设备的电磁辐射与信息泄漏问题,从信息接收和防护两方面所开展的一系列研究工作。
⑦电子设备的误动作。
为了防止误动作,必须采取措施以提高设备的抗干扰能力。
⑧频谱分配与管理。
无线电频谱是一种有限的资源,但不是消耗性的,既要科学地管理,又要充分地利用。
⑨电磁兼容与测量。
⑩自然界影响等。
电磁兼容 - 提高电磁兼容性的措施①使用完善的屏蔽体可防止外部辐射进入本系统,也可防止本系统的干扰能量向外辐射。
屏蔽体应保持完整性,对必不可少的门、缝、通风孔和电缆孔等须妥善处理,屏蔽体要有可靠的接地。
②设计合理的接地系统,小信号、大信号和产生干扰的电路尽量分开接地,接地电阻尽可能小。
③使用合适的滤波技术,滤波器的通带经过合理选择,尽量减小漏电损耗。
④使用限幅技术,限幅电平应高于工作电平,并且应双向限幅。
⑤正确选用连接电缆和布线方式,必要时可用光缆代替长电缆。
⑥采用平衡差动电路、整形电路、积分电路和选通电路等技术,⑦系统频率分配要恰当。
当一个系统中有多个主频信号工作时,尽量使各信号频率避开,甚至避开对方的谐振频率。
⑧共用走廊的各种设备,在条件许可时,应保持较大的隔距,以减轻相互之间的影响。
电磁兼容 - EMC设计由于微电脑的依存度正不断提高,设备的大量使用,复杂了我们的电磁环境,因此外来的干扰如脉冲噪声、放射电磁场、静电、雷击、电压变动等,所引发的误动作产生当机甚至破坏的情形,如无线电的通讯、雷达、大哥大、电视游乐器⋯⋯等,往往干扰到电视,甚至于造成医疗器材使用中的误动作,影响到飞航的安全。
国际上对于电子、电器、工业设备产品的抗扰性测试日渐重视,且趋向整合以IEC (InternationalElectrotechnicalCommission)国际规格为测试标准,欧洲共同体率先制定EMC防治法规,于1996年起全面实施抗扰测试。
1电源方面三相入力电源在NFB(无熔丝断路器)与变压器间装噪声滤波器(NoiseFilter),此滤波器的输入线愈短愈好。
电源及大电流导线紧贴电气箱之底部,并沿着边角布线。
开关式电源供应器加装隔离罩以防辐射性发射干扰,滤波器选用器选用π型或T 型可抑制宽波段噪声,陶铁磁体(Ferrite)材质可抑制射频噪声。
电源线两端考虑采隔离接地,以免接地回路(GroundLoop)形成共同阻抗耦合(CommonImpedanceCoupling)将噪声耦合至信号线。
电源线与信号线尽量采用隔离或分开配线。
电源变压器应加隔离(Shielding),外壳须接地良好。
单相AC控制线建议采用绞线。
直流导线建议使用绞线来配线。
避免将电源与信号线接至同一接头。
2信号线方面信号输入线与输出线应避免排在一起造成干扰。
应将CABLE剩余不用之线单端接地,以避免形成感应回路。
接近电源线附近的信号线考虑采用捻合(Twist)。
不同类别的信号线避免混杂接在一个连接头上,宜按类别分类并加地线隔离。
输入信号线与输出线尽量避免同在一个接头上,如不能避免时应将输入与输出信号错开。
敏感性较高之低准位信号线,除采用绞线外可加隔离遮蔽。
3模拟信号方面高频的类比信号及脉波信号线建议采用隔离线。
高频类比信号线采用同轴式隔离线,低频之类比信号线采用绞线,必要时可外加隔离遮蔽,绝不可使用同轴隔离线。
连接头安装位置须清洁处理,接头及金属面的接触电阻须小于2.5m欧姆。
类比电路干扰以波形失真为主,抑制方法主要在滤波器选用的特性,例如;带宽、频率响应值。
类比信号线与数位排线必须相互垂直。
4数字信号避免使用未隔离遮蔽的导线来传送数位信号,宜使用多股绞线外加隔离线。
数位电路干扰以外在磁场干扰为主,应加隔离措施。
数位电路易受高能电场干扰,须使用隔离线隔离,以能防止1∼10MHz频段之高能电场200V/m干扰为最佳隔离选择。
数位电路以抑制邻近电路脉波与尖波(Spikes)干扰为主。
数位电路传送避免使用过长且未加隔离之导线。
5电路设计方面具干扰性的回路,如时脉、驱动器、交换式电源的ON和OFF、振荡器式控制信号,应加隔离遮蔽。