emc,emi是什么意思;绘制pcb时,在emc,emi方面有哪些注意事项
EMC (Electromagnetic Compatibility)电磁兼容
EMI(Electro Magnetic Interference) 电磁干扰
一般EMI/EMC设计时需要同时考虑辐射(radiated)与传导(conducted)两个方面。前者归属于频率较高的部分(>30MHz),后者则是较低频的部分(<30MHz)。所以不能只注意高频而忽略低频的部分。一个好的EMI/EMC设计必须一开始布局时就要考虑到器件的位置,PCB迭层的安排,重要联机的走法,器件的选择等,如果这些没有事前有较佳的安排,事后解决则会事倍功半,增加成本。例如时钟产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器,高速信号尽量走内层并注意特性阻抗匹配与参考层的连续以减少反射,器件所推的信号之斜率(slewrate)尽量小以减低高频成分,选择去耦合(decoupling/bypass)电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声。另外,注意高频信号电流之回流路径使其回路面积尽量小(也就是回路阻抗loopimpedance尽量小)以减少辐射。还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围。最后,适当的选择PCB与外壳的接地点(chassisground)。(来源:wwwpcbworkcomcn)
概述
随着电气电子技术的发展,家用电器产品日益普及和电子化,广播电视、邮电通讯和计算机网路的日益发达,电磁环境日益复杂和恶化,使得电气电子产品的电磁兼容性(EMC电磁干扰EMI与电磁抗EMS)问题也受到各国 和生产企业的日益重视。电子、电器产品的电磁兼容性(EMC)是一项非常重要的质量指标,它不仅关系到产品本身的工作可靠性和使用安全性,而且还可能影响到其他设备和系统的正常工作,关系到电磁环境的保护问题。 为了规范电子产品的电磁兼容性,所有的已开发国家和部分开发中国家都制定了电磁兼容标准。电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求。之所以称为基本要求,也就是说,产品即使满足了电磁兼容标准,在实际使用中也可能会发生干扰问题。大部分国家的标准都是基于国际电工委员会(IEC)所制定的标准。
欧共体 规定,从1996年1月1起,所有电气电子产品必须通过EMC认证,加贴CE标志后才能在欧共体市场上销售。此举在世界上引起广泛影响,各国 纷纷采取措施,对电气电子产品的EMC性能实行强制性管理。国际上比较有影响的,例如欧盟2004/108/EC指令(即EMC指令)、美国联邦法典 CFR 47/FCC Rules等都对电磁兼容认证提出了明确的要求。
标准1:GB 4343-1995《家用和类似用途电动、电热器具,电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值》 该标准己于1995年8月25日发布,1996年12月1日起实施。
2:GB43432-1999《电磁兼容 家用电器、电动工具以及类似器具的要求 第二部分 抗扰度》 该标准己于1999年3月23日发布,2000年4月1日起实施。
3:GB 176251-2003 《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相电流£16A的设备)》 该标准己于2003年02月09日发布,2003年05月01日起实施。代替GB 176251-1998。
内容
要使产品具有良好的电磁兼容性,需要专门考虑与电磁兼容相关的设计内容。电磁兼容设计一般包含以下几个方面的内容。
地线设计许多电磁干扰问题是由地线产生的,因为地线电位是整个电路工作的基准电位,如果地线设计不当,地线电位就不稳,就会导致电路故障。地线设计的目的是要保证地线电位尽量稳定,从而消除干扰现象。
线路板设计无论设备产生电磁干扰发射还是受到外界干扰的影响,或者电路之间产生相互干扰,线路板都是问题的核心,因此设计好线路板对于保证设备的电磁兼容性具有重要的意义。线路板设计的目的就是减小线路板上的电路产生的电磁辐射和对外界干扰的敏感性,减小线路板上电路之间的相互影响。
滤波设计对于任何设备而言,滤波都是解决电磁干扰的关键技术之一。因为设备中的导线是效率很高的接收和辐射天线,因此,设备产生的大部分辐射发射都是通过各种导线实现的,而外界干扰往往也是首先被导线接收到,然后串入设备的。滤波的目的就是消除导线上的这些干扰信号,防止电路中的干扰信号传到导线上,借助导线辐射,也防止导线接收到的干扰信号传入电路。
禁止与搭接设计对于大部分设备而言,禁止都是必要的。特别是随着电路工作的频率日益提高,单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。机箱的禁止设计与传统的结构设计有许多不同之处,一般如果在结构设计时没有考虑电磁禁止的要求,很难将禁止效果加到机箱上。所以,对于现代电子产品设计,必须从开始就考虑禁止的问题。
检验项目电磁发射(EMI)的检验项目有:
电磁发射(EMI)的检验项目有:
① 传导(CE)(150kHz~30MHz);
② 断续干扰电压(喀呖声)(150kHz、500kHz、14 MHz和30MHz);
③ 干扰功率(30MHz~300MHz)
④谐波电流(2~40次谐波)
闪烁Flicker
电磁抗扰度(EMS)的检验项目有:
① 静电放电抗扰度;
② 辐射电磁场(80MHz~1000 MHz)抗扰度;
③ 电快速瞬变/脉冲群抗扰度;
④ 浪涌(雷击)抗扰度;
⑤ 注入电流(150kHz~230MHz)抗扰度;
⑥ 电压暂降和短时中断抗扰度
认证1 电磁兼容认证申请书格式请参阅中国电磁兼容认证中心:申请材料>>;
2 申请认证企业的《企业法人营业执照》或登记注册证明复印件;
3 产品质量稳定并具备批量生产能力的证明材料;
4 申请企业的质量手册;
5 申请认证产品的生产过程概况一式两份;
6 产品说明书;
7 产品结构说明一式两份;
8 产品电原理图及印刷电路板图;
9 产品电磁兼容关键件一览表一式两份(加盖公章);
10 需要时所要求提供的其它有关资料
一EMC认证的抽样及判定规则
1、在30~50台抽样母体中随机抽取4台样品,其中3台样品用于检验,1台样品用于企业留存备查;母体数大于50台的情况,可随机确定50台样品作为抽样母体。
2、企业从用于检验的3台样品中任意抽取1台样品送指定的EMC试验室进行检验,检验结果按比认证执行标准规定的限值加严2dB进行判定。
3、若单台样品的测量结果满足比认证执行标准规定的限值严2dB的要求,则判定样品检验合格。
4、若单台样品的测量结果不满足认证执行标准所规定限值的要求,则判定样品检验不合格。
5、若单台样品的测量结果满足认证执行标准所规定限值的要求,但不满足比认证执行标准规定的限值严2dB的要求,企业应将抽取的另2台样品送检测机构进行检验,若送检的2台样品的结果均满足认证执行标准所规定限值的要求,则判定样品检验合格,否则判定样品检验不合格。
二相关法律法规
The Law on EMC
Classic Portrayal of Justice From 1 January 1996 most electrical and electronic products, including all types of high frequency, DC & servo drives and similar control equipment, made and sold in the EC, including imports, have to be:
● So constructed that they do not cause excessive electromagic interference and are not unduly affected by electromagic interference
● Carry the CE (Communauté Européene) quality assured mark
In some cases a technical construction file must be drawn up and kept available, generally by the manufacturer, or the importer from a non-Community country
Failure to ply with these requirements:
●Will mean that those electrical or electronic products may be prohibited from being placed on the Community market (18 European Countries), and will be withdrawn if previously placed on the market1
●Could result in penalties prising imprisonment for a term not exceeding 3 months or a fine not exceeding £5,000 or both
三EMC认证三个重要规律
1) 规律一、EMC费效比关系规律: EMC问题越早考虑、越早解决,费用越小、效果越好。
在新产品研发阶段就进行EMC设计,比等到产品EMC测试不合格才进行改进,费用可以大大节省,效率可以大大提高;反之,效率就会大大降低,费用就会大大增加。
经验告诉我们,在功能设计的同时进行EMC设计,到样板、样机完成则通过EMC测试,是最省时间和最有经济效益的。相反,产品研发阶段不考虑EMC,投产以后发现EMC不合格才进行改进,非但技术上带来很大难度、而且返工必然带来费用和时间的大大浪费,甚至由于涉及到结构设计、PCB设计的缺陷,无法实施改进措施,导致产品不能上市。
2) 规律二、高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严重。
高频信号电流流经电感最小路径。当频率较高时,一般走线电抗大于电阻,连线对高频信号就是电感,串联电感引起辐射。电磁辐射大多是EUT被测设备上的高频电流环路产生的,最恶劣的情况就是开路之天线形式。对应处理方法就是减少、减短连线,减小高频电流回路面积,尽量消除任何非正常工作需要的天线,如不连续的布线或有天线效应之元器件过长的插脚。
减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要任务之一,就是想方设法减小高频电流环路面积S。
3)规律三、环路电流频率f越高,引起的EMI辐射越严重,电磁辐射场强随电流频率f的平方成正比增大。
减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要途径之二,就是想方设法减小骚扰源高频电流频率f,即减小骚扰电磁波的频率。
四EMC技术的国家标准
电磁兼容技术的国家标准,又称为(电磁兼容国标、EMC国标)
基础标准GB/T 4365--1995 电磁兼容术语
GB/T 6113--1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范
GB 3907--83 工业无线电干扰基本测量方法
GB 4859--84 电气设备的抗干抗扰度性基本测量方法
GB/T 15658--1995 城市无线电噪声测量方法
通用标准GB 8702--88电磁辐射防护规定
GB/T 139261--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性总论
GB/T 139262--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求
GB/T 139263--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性辐射电磁场要求
GB/T 139264--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求
GB/T 14431--93 无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强
产品类GB 4343--1995 家用和类似用途电动、电热器具,电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值
GB 4824--1996 工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值
GB 68331--86电子测量仪器电磁兼容性试验规范总则
GB 68332--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 磁场敏感度试验
GB 68333--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 静电放电敏感度试验
GB 68334--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 电源瞬态敏感度试验
GB 68335--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 辐射敏感度试验
GB 68336--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 传导敏感度试验
GB 68337--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 非工作状态磁场干扰试验
GB 68338--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 工作状态磁场干扰试验
GB 68339--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 传导干扰试验
GB 683310--87 电于测量仪器电磁兼容性试验规范 辐射干扰试验
GB 7343--87 10kHZ~30MHZ 无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法
GB 7349--87 高压架空输电线、变电站无线电干扰测量方法
GB 9254--88信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法
GB 9383--1995 声音和电视广播接收机及有关设备传导抗扰度限值及测量方法
GB 13421--92 无线电发射机杂散发射功率电平的限值和测量方法
GB 13836--92 30MH2~1GH声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件辐射干扰特性允许值和测量方法
GB 13837--1997 声音和电视广播接收机及有关设备无线电干扰特性限值和测量方法
GB/T 13838--92 声音和电视广播接收机及有关设备辐射抗扰度特性允许值和测量方法
GB 13839--92 声音和电视广播接收机及有关设备内部抗扰度允许值和测量方法
GB 14023--92 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电干扰特性的测量方法及允许值
GB 15540--1995 陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法
GB 15707--1995 高压交流架空送电无线电干扰限值
GB/T15708--1995 交流电气化铁道电力机车运行产生的无线电辐射干扰的测量方法
GB/T15709--1995 交流电气化铁道接触网无线电辐射干扰测量方法
GB 15734--1995 电子调光设备无线电骚扰特性限值及测量方法
GB 15949--1995 声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件抗扰度特性限值和测量方法
GB/T 16607--1996 微波炉在1GHz以上的辐射干扰测量方法
B 16787--1997 G 30MHz~1GHz声音和电视信号的电缆分配系统辐射测量方法和限值
GB 16788--1997 30MHz~1GHz声音和电视信号电缆分配系统抗扰度测量方法和限值
系统类GB 6364--86 航空无线电导航台站电磁环境要求
GB 6830--86 电信线路遭受强电线路危险影响的容许值
GB 7432--87 同轴电缆载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标
GB 7433--87 对称电缆载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标
GB 7434--87 架空明线载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标
GB 7495…87 架空电力线路与调幅广播收音台的防护问距
GB 13613--92 对海中远程无线电导航台站电磁环境要求
GB 13614--92 短波无线电测向台(站)电磁环境要求
GB 13615--92 地球站电磁环境保护要求
GB 13616--92 微波接力站电磁环境保护要求
GB 13617--92 短波无线电收信台(站)电磁环境要求
GB 13618--92 对空情报雷达站电磁环境防护要求
GB/T13620--92卫星通信地球站与地面微波站之间协调区的确定和干扰计算方法
EMC认证伴随着3C认证,越来越多的客户注意到EMC的重要性,现谨以首批列入EMC认证产品目录的家用电器产品(1 空调器,2冷藏箱、冷藏冷冻箱,3 冷冻箱,4 洗衣机,5 电饭锅,6 电熨斗,7 电风扇,8 电吹风)为例,介绍一些相关知识,帮助通过EMC认证。
家用电器产品 EMC认证采用的EMC标准
家用电器产品 EMC认证采用的EMC标准有以下:
GB43432-1999《电磁兼容家用电器、电动工具以及类似器具的要求 第二部分 抗扰度》 该标准己于 1999年3月23日 发布, 2000年4月1日起 实施。
GB 176251-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相电流£16A的设备)》 该标准己于 1998年12月14日发布, 1999年12月1日起 实施。该标准属于鼓励采用,如不合格将不作为认证整体判断之依据。
家用电器产品EMC认证进行的检验项目
家用电器产品EMC认证进行的EMC检验项目包含电磁发射(EMI)和电磁抗扰度(EMS)两个方面:
(一)、电磁发射( EMI)的检验项目有:
① 连续干扰电压(150kHz~30MHz);
②干扰功率(30MHz~300MHz)
③谐波电流(2~40次谐波)
(二)、电磁抗扰度(EMS)的检验项目有:
① 静电放电抗扰度;
② 辐射电磁场(80MHz~1000 MHz)抗扰度;
③ 电快速瞬变/脉冲群抗扰度;
④ 浪涌(雷击)抗扰度;
⑤ 注入电流(150kHz~230MHz)抗扰度;
⑥ 电压暂降和短时中断抗扰度
申请认证需提供的档案资料:
1 电磁兼容认证申请书
2 产品质量稳定并具备批量生产能力的证明材料;
3 申请企业的质量手册;
4 申请认证产品的生产过程概况一式两份;
5 产品说明书;
6 产品结构说明一式两份;
7 产品电原理图及印刷电路板图;
8 产品电磁兼容关键件一览表一式两份(加盖公章);
9 需要时所要求提供的其它有关资料。
认证产品系列划分规则:
鉴于电磁兼容技术含量高、影响的因素多,原则上应按型号申请认证。但对派生产品与主产品相比较变化不大的,可按下列规则划分产品系列,同一系列产品选择一个有代表性的型号进行认证。企业申请认证时应提交同一系列产品所含的其它产品的型号、规格及与申请认证型号的差异情况。 1按产品种类划分,种类不同的产品不能划分在同一系列。 2 按产品工作原理划分,工作原理不同的产品不能划分在同一系列。 3按影响产品电磁兼容性的关键件划分,关键件、印刷电路图、电气结构不同的产品不能划分在同一系列。 4同一商标、同一规格型号的产品,由不同产地生产的不能划分在同一系列中。
家用电器产品EMC认证关键零部件:
列入首批目录的家用电器产品的主要 EMC关键零部件如下:
1 空调器:压缩机、电脑控制板(含变频器)、负离子发生器、电源滤波器
2 冷藏箱、冷藏冷冻箱、冷冻箱:压缩机、电脑控制板(含变频器)、电源滤波器、机械温控器
3 洗衣机:程式控制器(含定时器)、电脑控制板、电源滤波器、电机
4 电饭锅:温控器、电脑控制板、电热盘
5 电熨斗:电热管、温控器 6 电风扇:电脑控制板、电机
7 电吹风:电机、滤波器、调速器
电磁兼容技术的国家标准,又称为(电磁兼容国标、EMC国标)
基础类标准
GB/T 4365--1995 电磁兼容术语
GB/T 6113--1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范
GB 3907--83 工业无线电干扰基本测量方法
GB 4859--84 电气设备的抗干抗扰度性基本测量方法
GB/T 15658--1995 城市无线电噪声测量方法
通用类标准
GB 8702--88电磁辐射防护规定
GB/T 13926.1--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性总论
GB/T 13926.2--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求
GB/T 13926.3--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性辐射电磁场要求
GB/T 13926.4--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求
GB/T 14431--93 无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强
产品类
GB 4343--1995 家用和类似用途电动、电热器具,电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值
GB 4824--1996 工业、科学和医疗(ISM)射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值
GB 6833.1--86电子测量仪器电磁兼容性试验规范总则
GB 6833.2--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 磁场敏感度试验
GB 6833.3--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 静电放电敏感度试验
GB 6833.4--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 电源瞬态敏感度试验
GB 6833.5--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 辐射敏感度试验
GB 6833.6--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 传导敏感度试验
GB 6833.7--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 非工作状态磁场干扰试验
GB 6833.8--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 工作状态磁场干扰试验
GB 6833.9--87 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 传导干扰试验
GB 6833.10--87 电于测量仪器电磁兼容性试验规范 辐射干扰试验
GB 7343--87 10kHZ~30MHZ 无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法
GB 7349--87 高压架空输电线、变电站无线电干扰测量方法
GB 9254--88信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法
GB 9383--1995 声音和电视广播接收机及有关设备传导抗扰度限值及测量方法
GB 13421--92 无线电发射机杂散发射功率电平的限值和测量方法
GB 13836--92 30MH2~1GH声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件辐射干扰特性允许值和测量方法
GB 13837--1997 声音和电视广播接收机及有关设备无线电干扰特性限值和测量方法
GB/T 13838--92 声音和电视广播接收机及有关设备辐射抗扰度特性允许值和测量方法
GB 13839--92 声音和电视广播接收机及有关设备内部抗扰度允许值和测量方法
GB 14023--92 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电干扰特性的测量方法及允许值
GB 15540--1995 陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法
GB 15707--1995 高压交流架空送电无线电干扰限值
GB/T15708--1995 交流电气化铁道电力机车运行产生的无线电辐射干扰的测量方法
GB/T15709--1995 交流电气化铁道接触网无线电辐射干扰测量方法
GB 15734--1995 电子调光设备无线电骚扰特性限值及测量方法
GB 15949--1995 声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件抗扰度特性限值和测量方法
GB/T 16607--1996 微波炉在1GHz以上的辐射干扰测量方法
B 16787--1997 G 30MHz~1GHz声音和电视信号的电缆分配系统辐射测量方法和限值
GB 16788--1997 30MHz~1GHz声音和电视信号电缆分配系统抗扰度测量方法和限值
GB 6364--86 航空无线电导航台站电磁环境要求
GB 6830--86 电信线路遭受强电线路危险影响的容许值
GB 7432--87 同轴电缆载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标
GB 7433--87 对称电缆载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标
GB 7434--87 架空明线载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标
GB 7495…87 架空电力线路与调幅广播收音台的防护问距
GB 13613--92 对海中远程无线电导航台站电磁环境要求
GB 13614--92 短波无线电测向台(站)电磁环境要求
GB 13615--92 地球站电磁环境保护要求
GB 13616--92 微波接力站电磁环境保护要求
GB 13617--92 短波无线电收信台(站)电磁环境要求
GB 13618--92 对空情报雷达站电磁环境防护要求
GB/T13620--92卫星通信地球站与地面微波站之间协调区的确定和干扰计算方法
EMC(Electro Magnetic Compatibility)直译是“电磁兼容性”。意指设备所产生的电磁能量既不对其它设备产生干扰,也不受其他设备的电磁能量干扰的能力。
EMC这个术语有其非常广的含义。如同盲人摸象,你摸到的与实际还有很大区别。特别是与设计意图相反的电磁现象,都应看成是EMC问题。
电磁能量的检测、抗电磁干扰性试验、检测结果的统计处理、电磁能量辐射抑制技术、雷电和地磁等自然电磁现象、电场磁场对人体的影响、电场强度的国际标准、电磁能量的传输途径、相关标准及限制等均包含在EMC之内。
EMI是指电子产品工作会对周边的其他电子产品造成干扰,与此关联的还有EMC规范。是电子电器产品经常遇上的问题。干扰种类有传导干扰和辐射干扰。
EMI(Electro Magnetic Interference) 电磁干扰
EMC (Electromagnetic Compatibility)电磁兼容
EMC=EMI+EMS
扩展资料:
电磁干扰要素
理论和实践的研究表明,不管复杂系统还是简单装置,任何一个电磁干扰的发生必须具备三个基本条件:首先应该具有干扰源;其次有传播干扰能量的途径和通道;第三还必须有被干扰对象的响应。在电磁兼容性理论中把被干扰对象统称为敏感设备(或敏感器)。
因此电磁骚扰源、骚扰传播途径(或传输通道)和敏感设备称为电磁干扰三要素。
1、电磁干扰源分类
电磁干扰源的分类方法很多。
11、一般说来电磁干扰源分为两大类:自然干扰源与人为干扰源。
自然干扰源主要来源于大气层的天电噪声、地球外层空间的宇宙噪声。他们既是地球电磁环境的基本要素组成部分,同时又是对无线电通讯和空间技术造成干扰的干扰源。自然噪声会对人造卫星和宇宙飞船的运行产生干扰,也会对弹道导弹运载火箭的发射产生干扰。
人为干扰源是有机电或其他人工装置产生电磁能量干扰,其中一部分是专门用来发射电磁能量的装置,如广播、电视、通信、雷达和导航等无线电设备,称为有意发射干扰源。另一部分是在完成自身功能的同时附带产生电磁能量的发射,如交通车辆、架空输电线、照明器具、电动机械、家用电器以及工业、医用射频设备等等。因此这部分又成为无意发射干扰源。
12、从电磁干扰属性来分,可以分为功能型干扰源和非功能性干扰源。
功能性干扰源系指设备实现功能过程中造成对其他设备的直接干扰;非功能性干扰源是指用电装置在实现自身功能的同时伴随产生或附加产生的副作用,如开关闭合或切断产生的电弧放电干扰。
13、从电磁干扰信号频谱宽度,可以分为宽带干扰源和窄带干扰源。
他们是相对于指定感受器的带宽大或小来加以区别的。
干扰信号的带宽大于指定感受器带宽的成为宽带干扰,反之称为窄带干扰源。
14、从干扰信号的频率范围来分
可以把干扰源分为工频与音频干扰源(50Hz及其谐波)、甚低频干扰源(30Hz以下)、载频干扰源(10kHz~300kHz)、射频及视频干扰源(300kHz)、微波干扰源(300MHz~100GHz)。
2电磁干扰传播途径
电磁干扰传播途径一般也分为两种:即传导耦合方式和辐射耦合方式。
任何电磁干扰的发生都必然存在干扰能量的传输和传输途径(或传输通道)。通常认为电磁干扰传输有两种方式:一种是传导传输方式;另一种是辐射传输方式。因此从被干扰的敏感器来看,干扰耦合可分为传导耦合和辐射耦合两大类。
传导传输必须在干扰源和敏感器之间有完整的电路连接,干扰信号沿着这个连接电路传递到敏感器,发生干扰现象。这个传输电路可包括导线,设备的导电构件、供电电源、公共阻抗、接地平板、电阻、电感、电容和互感元件等。
辐射传输是通过介质以电磁波的形式传播,干扰能量按电磁场的规律向周围空间发射。常见的辐射耦合由三种:1 甲天线发射的电磁波被乙天线意外接受,称为天线对天线耦合;2 空间电磁场经导线感应而耦合,称为场对线的耦合;3两根平行导线之间的高频信号感应,称为线对线的感应耦合。
在实际工程中,两个设备之间发生干扰通常包含着许多种途径的耦合。正因为多种途径的耦合同时存在,反复交叉耦合,共同产生干扰,才使电磁干扰变得难以控制。
3、敏感设备
敏感设备是对干扰对象总称,它可以是一个很小的元件或一个电路板组件,也可以是一个单独的用电设备甚至可以是一个大型系统。
相关名词
1、EMC 包括EMI(interference)和EMS(susceptibility),也就是电磁干扰和电磁抗干扰。
2、EMI,电磁干扰度,描述电子、电气产品在正常工作状态下对外界的干扰;EMI又包括传导干扰CE(conduction emission)和辐射干扰RE(radiation emission)以及谐波harmonic。
3、EMS,电磁抗干扰度,描述一电子或电气产品是否会受其周围环境或同一电气环境内其它电子或电气产品的干扰而影响其自身的正常工作。
EMS又包括静电抗干扰ESD,传导抗干扰CS,辐射抗干扰RS,电快速瞬变脉冲群抗扰度EFT,浪涌抗扰度Surge,电压暂降抗扰度Voltage DIP and Interrupt,等等相关项目。
4、源,即发射器,EMC设计的基本框架之一
5、耦合,即传输路径
6、接收器,也称接收机
源(发射器)→传输路径(耦合)→接收器(接收机)
参考资料:
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。 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。 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。 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25m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。 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。 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。
各型PCB电路设计尽可能选用低噪声零组件,且须考虑噪声变化与环境温度变化之关系。
陶铁磁体铁芯(Ferritecore)适用于高频滤波,但须注意经由此线圈负载功率损耗。
稳压器须考虑抑制线路间共通阻抗耦合(CommonImpedanceCoupling)EMI问题。
振荡器本身输出越小越好,如须要较大输出,宜由放大器放大。
功率放大应予隔离以防止辐射性发射。
电解质电容器适于清除高涟波(HighRipple)及暂态电压(TransientVoltage)变化。
动力线的干扰有低压(或瞬间断电)超压及突波,这些干扰通常来自于电力开关的动作、重负载的开与关之瞬间、功率半导体动作、保险丝烧断时、雷电感应…等。
须考虑下述项目来抑制:
使用电源滤波器。
适当的电力分配。
受干扰的装置改用另一电路。
将电子零件及滤波器适当的包装。
使用隔离变压器。
装置压敏电阻。
交流电磁接触器线圈、电磁阀,皆须联结火花消除器。
电磁开关之热电驿输出侧须联结三相火花消除器。
直流继电器线圈联结二极管,以供反相电压保护。
火花消除器距离负载侧愈近愈好。
把突波吸收器装于电路开关和噪声滤波器之间,线与线间,线与接地之间,将能有效吸收突波。
《EMC电磁兼容设计与测试案例分析(第2版)》以EMC:案例分析为主线,通过案例描述、分析来介绍产品设计中的EMC技术,向读者介绍产品设计过程中有关EMC:的实用设计技术与诊断技术,减少设计人员在产品的设计与:EM(:问题诊断中的误区。书中所描述的EMC案例涉及结构、屏蔽与接地、滤波与抑制、电缆、布线、连接器与接口电路、旁路、去耦与储能、PCBLayout,以及器件、软件与频率抖动技术等各个方面。
1、家用电器辐射需要做EMC测试,标准是EN 55014-1。
2、工业、科学、医疗设备辐射需要做EMC测试,标准是EN 55011。
3、 医疗电子设备电磁兼容需要做EMC测试,标准是EN 60601-1-2。
4、居住、商业和轻工业环境使用的通用设备辐射需要做EMC测试,标准是EN 61000-6-1。
5、电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验需要做EMC测试,标准是IEC 61000-4-11-2004。
-EMC测试
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