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EMC

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  • 發(fā)布時(shí)間:2013/8/16 23:47:13
  • 作者:銀河電氣

一、定義

  EMC是ElectromagneticCompatibility的簡(jiǎn)寫,中文翻譯是電磁兼容,并非指電與磁之間的兼容,電與磁是不可分割,相互共存的一種物理現(xiàn)象、物理環(huán)境。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)EMC的定義是:指在不損害信號(hào)所含信息的條件下,信號(hào)和干擾能夠共存。研究電磁兼容的目的是為了保證電器組件或裝置在電磁環(huán)境中能夠具有正常工作的能力,以及研究電磁波對(duì)社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)和人體健康造成危害的機(jī)理和預(yù)防措施。因此,EMC包括兩個(gè)方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值;另一方面是指器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。

二、電磁兼容設(shè)計(jì)

  要使產(chǎn)品具有良好的電磁兼容性,需要專門考慮與電磁兼容相關(guān)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。電磁兼容設(shè)計(jì)一般包含以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:


  地線設(shè)計(jì)
  許多電磁干擾問(wèn)題是由地線產(chǎn)生的,因?yàn)榈鼐€電位是整個(gè)電路工作的基準(zhǔn)電位,如果地線設(shè)計(jì)不當(dāng),地線電位就不穩(wěn),就會(huì)導(dǎo)致電路故障。地線設(shè)計(jì)的目的是要保證地線電位盡量穩(wěn)定,從而消除干擾現(xiàn)象。


  線路板設(shè)計(jì)
  無(wú)論設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾發(fā)射還是受到外界干擾的影響,或者電路之間產(chǎn)生相互干擾,線路板都是問(wèn)題的核心,因此設(shè)計(jì)好線路板對(duì)于保證設(shè)備的電磁兼容性具有重要的意義。線路板設(shè)計(jì)的目的就是減小線路板上的電路產(chǎn)生的電磁輻射和對(duì)外界干擾的敏感性,減小線路板上電路之間的相互影響。


  濾波設(shè)計(jì)
  對(duì)于任何設(shè)備而言,濾波都是解決電磁干擾的關(guān)鍵技術(shù)之一。因?yàn)樵O(shè)備中的導(dǎo)線是效率很高的接收和輻射天線,因此,設(shè)備產(chǎn)生的大部分輻射發(fā)射都是通過(guò)各種導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)的,而外界干擾往往也是首先被導(dǎo)線接收到,然后串入設(shè)備的。濾波的目的就是消除導(dǎo)線上的這些干擾信號(hào),防止電路中的干擾信號(hào)傳到導(dǎo)線上,借助導(dǎo)線輻射,也防止導(dǎo)線接收到的干擾信號(hào)傳入電路。


  屏蔽與搭接設(shè)計(jì)
  對(duì)于大部分設(shè)備而言,屏蔽都是必要的。特別是隨著電路工作的頻率日益提高,單純依靠線路板設(shè)計(jì)往往不能滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求。機(jī)箱的屏蔽設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有許多不同之處,一般如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮電磁屏蔽的要求,很難將屏蔽效果加到機(jī)箱上。所以,對(duì)于現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計(jì),必須從開(kāi)始就考慮屏蔽的問(wèn)題。
  電磁發(fā)射(EMI)的檢驗(yàn)項(xiàng)目有:
  電磁發(fā)射(EMI)的檢驗(yàn)項(xiàng)目有:
 ?、? 傳導(dǎo)(CE)(150kHz~108MHz);
 ?、? 斷續(xù)干擾電壓(喀嚦聲)(150kHz、500kHz、1.4MHz和30MHz);
 ?、? 干擾功率(30MHz~300MHz)
 ?、埽C波電流(2~40次諧波)
  ⑤.輻射發(fā)射(RE)(100k~2.7G)
  閃爍Flicker
  電磁抗擾度(EMS)的檢驗(yàn)項(xiàng)目有:
 ?、? 靜電放電抗擾度;
 ?、? 輻射電磁場(chǎng)(80MHz~1000 MHz)抗擾度;
 ?、? 電快速瞬變/脈沖群抗擾度;
 ?、? 浪涌(雷擊)抗擾度;
 ?、? 注入電流(150kHz~230MHz)抗擾度;
 ?、? 電壓暫降和短時(shí)中斷抗擾度

三、認(rèn)證規(guī)律

  規(guī)律一、EMC費(fèi)效比關(guān)系規(guī)律: EMC問(wèn)題越早考慮、越早解決,費(fèi)用越小、效果越好。
  在新產(chǎn)品研發(fā)階段就進(jìn)行EMC設(shè)計(jì),比等到產(chǎn)品EMC測(cè)試不合格才進(jìn)行改進(jìn),費(fèi)用可以大大節(jié)省,效率可以大大提高;反之,效率就會(huì)大大降低,費(fèi)用就會(huì)大大增加。
  經(jīng)驗(yàn)告訴我們,在功能設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)行EMC設(shè)計(jì),到樣板、樣機(jī)完成則通過(guò)EMC測(cè)試,是最省時(shí)間和最有經(jīng)濟(jì)效益的。相反,產(chǎn)品研發(fā)階段不考慮EMC,投產(chǎn)以后發(fā)現(xiàn)EMC不合格才進(jìn)行改進(jìn),非但技術(shù)上帶來(lái)很大難度、而且返工必然帶來(lái)費(fèi)用和時(shí)間的大大浪費(fèi),甚至由于涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)的缺陷,無(wú)法實(shí)施改進(jìn)措施,導(dǎo)致產(chǎn)品不能上市。

  規(guī)律二、高頻電流環(huán)路面積S越大, EMI輻射越嚴(yán)重。
  高頻信號(hào)電流流經(jīng)電感最小路徑。當(dāng)頻率較高時(shí),一般走線電抗大于電阻,連線對(duì)高頻信號(hào)就是電感,串聯(lián)電感引起輻射。電磁輻射大多是EUT被測(cè)設(shè)備上的高頻電流環(huán)路產(chǎn)生的,最惡劣的情況就是開(kāi)路之天線形式。對(duì)應(yīng)處理方法就是減少、減短連線,減小高頻電流回路面積,盡量消除任何非正常工作需要的天線,如不連續(xù)的布線或有天線效應(yīng)之元器件過(guò)長(zhǎng)的插腳。
  減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要任務(wù)之一,就是想方設(shè)法減小高頻電流環(huán)路面積S。

  規(guī)律三、環(huán)路電流頻率f越高,引起的EMI輻射越嚴(yán)重,電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)隨電流頻率f的平方成正比增大。
  減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要途徑之二,就是想方設(shè)法減小騷擾源高頻電流頻率f,即減小騷擾電磁波的頻率。

四、EMC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

  基礎(chǔ)類標(biāo)準(zhǔn)
  GB/T 4365--1995 電磁兼容術(shù)語(yǔ)
  GB/T 6113--1995 無(wú)線電干擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范
  GB  3907--83* 工業(yè)無(wú)線電干擾基本測(cè)量方法
  GB  4859--84* 電氣設(shè)備的抗干抗擾度性基本測(cè)量方法
  GB/T 15658--1995 城市無(wú)線電噪聲測(cè)量方法
  通用類標(biāo)準(zhǔn)
  GB 8702--88電磁輻射防護(hù)規(guī)定
  GB/T 13926.1--92 工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置的電磁兼容性總論
  GB/T 13926.2--92 工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置的電磁兼容性靜電放電要求
  GB/T 13926.3--92 工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置的電磁兼容性輻射電磁場(chǎng)要求
  GB/T 13926.4--92 工業(yè)過(guò)程測(cè)量和控制裝置的電磁兼容性電快速瞬變脈沖群要求
  GB/T 14431--93 無(wú)線電業(yè)務(wù)要求的信號(hào)/干擾保護(hù)比和最小可用場(chǎng)強(qiáng)
  產(chǎn)品類
  GB 4343--1995 家用和類似用途電動(dòng)、電熱器具,電動(dòng)工具以及類似電器無(wú)線電干擾特性測(cè)量方法和允許值
  GB 4824--1996 工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)射頻設(shè)備電磁騷擾特性的測(cè)量方法和限值
  GB 6833.1--86*電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范總則
  GB 6833.2--87* 電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范 磁場(chǎng)敏感度試驗(yàn)
  GB 6833.3--87* 電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范 靜電放電敏感度試驗(yàn)
  GB 6833.4--87* 電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范 電源瞬態(tài)敏感度試驗(yàn)
  GB 6833.5--87* 電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范 輻射敏感度試驗(yàn)
  GB 6833.6--87* 電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范 傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)
  GB 6833.7--87* 電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范 非工作狀態(tài)磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)
  GB 6833.8--87* 電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范 工作狀態(tài)磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)
  GB 6833.9--87* 電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范 傳導(dǎo)干擾試驗(yàn)
  GB 6833.10--87* 電于測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范 輻射干擾試驗(yàn)
  GB 7343--87* 10kHZ~30MHZ 無(wú)源無(wú)線電干擾濾波器和抑制元件抑制特性的測(cè)量方法
  GB 7349--87* 高壓架空輸電線、變電站無(wú)線電干擾測(cè)量方法
  GB 9254--88信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電干擾極限值和測(cè)量方法
  GB 9383--1995 聲音和電視廣播接收機(jī)及有關(guān)設(shè)備傳導(dǎo)抗擾度限值及測(cè)量方法
  GB 13421--92 無(wú)線電發(fā)射機(jī)雜散發(fā)射功率電平的限值和測(cè)量方法
  GB 13836--92* 30MH2~1GH聲音和電視信號(hào)的電纜分配系統(tǒng)設(shè)備與部件輻射干擾特性允許值和測(cè)量方法
  GB 13837--1997 聲音和電視廣播接收機(jī)及有關(guān)設(shè)備無(wú)線電干擾特性限值和測(cè)量方法
  GB/T 13838--92 聲音和電視廣播接收機(jī)及有關(guān)設(shè)備輻射抗擾度特性允許值和測(cè)量方法
  GB 13839--92 聲音和電視廣播接收機(jī)及有關(guān)設(shè)備內(nèi)部抗擾度允許值和測(cè)量方法
  GB 14023--92 車輛、機(jī)動(dòng)船和由火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置的無(wú)線電干擾特性的測(cè)量方法及允許值
  GB 15540--1995 陸地移動(dòng)通信設(shè)備電磁兼容技術(shù)要求和測(cè)量方法
  GB 15707--1995 高壓交流架空送電無(wú)線電干擾限值
  GB/T15708--1995 交流電氣化鐵道電力機(jī)車運(yùn)行產(chǎn)生的無(wú)線電輻射干擾的測(cè)量方法
  GB/T15709--1995 交流電氣化鐵道接觸網(wǎng)無(wú)線電輻射干擾測(cè)量方法
  GB 15734--1995 電子調(diào)光設(shè)備無(wú)線電騷擾特性限值及測(cè)量方法
  GB 15949--1995 聲音和電視信號(hào)的電纜分配系統(tǒng)設(shè)備與部件抗擾度特性限值和測(cè)量方法
  GB/T 16607--1996 微波爐在1GHz以上的輻射干擾測(cè)量方法
  B 16787--1997 G 30MHz~1GHz聲音和電視信號(hào)的電纜分配系統(tǒng)輻射測(cè)量方法和限值
  GB 16788--1997 30MHz~1GHz聲音和電視信號(hào)電纜分配系統(tǒng)抗擾度測(cè)量方法和限值
  GB 6364--86 航空無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)站電磁環(huán)境要求
  GB 6830--86 電信線路遭受強(qiáng)電線路危險(xiǎn)影響的容許值
  GB 7432--87* 同軸電纜載波通信系統(tǒng)抗無(wú)線電廣播和通信干擾的指標(biāo)
  GB 7433--87* 對(duì)稱電纜載波通信系統(tǒng)抗無(wú)線電廣播和通信干擾的指標(biāo)
  GB 7434--87* 架空明線載波通信系統(tǒng)抗無(wú)線電廣播和通信干擾的指標(biāo)
  GB 7495…87 架空電力線路與調(diào)幅廣播收音臺(tái)的防護(hù)問(wèn)距
  GB 13613--92 對(duì)海中遠(yuǎn)程無(wú)線電導(dǎo)航臺(tái)站電磁環(huán)境要求
  GB 13614--92 短波無(wú)線電測(cè)向臺(tái)(站)電磁環(huán)境要求
  GB 13615--92 地球站電磁環(huán)境保護(hù)要求
  GB 13616--92 微波接力站電磁環(huán)境保護(hù)要求
  GB 13617--92 短波無(wú)線電收信臺(tái)(站)電磁環(huán)境要求
  GB 13618--92 對(duì)空情報(bào)雷達(dá)站電磁環(huán)境防護(hù)要求
  GB/T13620--92衛(wèi)星通信地球站與地面微波站之間協(xié)調(diào)區(qū)的確定和干擾計(jì)算方法


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