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初识“EMC”
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初识“EMC”
EMC
硬件设计
跨世纪大傻瓜
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发布时间: 2020-03-13
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阅读: 633
Hello,大家好,春天来了,又到了动物。。。咳咳,不好意思,稍微有点跑偏。广东的夏季已悄然来临,疫情残酷,工作热情不减。终于到周末,本来打算先从电子器件开始写起,无奈最近工作遇到EMC的问题,此乃电子电气领域一大玄学,从今天开始,Monster将与大家一起梳理一下EMC的相关知识。 ## 01 什么是EMC? EMC:Electromagnetic compatibility,电磁兼容性 国际电工委员会标准IEC(International Electrotechnical Commission)对电磁兼容的定义为:在同一电磁环境中,设备能够不因为其他设备的干扰影响正常工作,同时也不对其他设备产生影响工作的骚扰。主要包含三个部分。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/2b37accce822e6ca4ed0f65b5c60fdad.png) (1)EMI:Electromagnetic Interference,电磁干扰 指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——攻击别人的能力,即攻击指数; 相对应的测试项目有: ①辐射发射:Radiate Emission,简称RE ②传导发射:Conduct Emisssion,简称CE ③谐波电流测量:Harmonic ④电压波动和闪烁测量:Fluctuation and Flicker (2)EMS:Electromagnetic Susceptibility,电磁抗扰度 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——抵御他人攻击的能力,即防御指数。 相对应的测试项目有: ①辐射抗扰度:Radiate Susceptibility,简称RS ②传导抗扰度:Conduct Susceptibility,简称CS ③静电放电抗扰度:Electrostatic Discharge,ESD ④电快速瞬变脉冲群抗扰度:Electrical Fast Transient/Brust,简称EFT/B ⑤浪涌抗扰度:Surge ⑥工频磁场抗扰度:Power-frequency magnetic susceptibility,简称PMS ⑦电压跌落与/短时中断:DIP/interruptions,简称Dips (3)电磁环境(Electromagnetic Environment):即系统或设备的工作环境。 用如下图示总结EMC及其测试项目,每项的具体测试方法将在今后的文章中与大家一起逐步学习。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/cfa5559094f44e9fa554ed3af2252e2f.jpg) ## 02 EMC三要素 EMC三要素:干扰源、敏感设备、耦合途径,三者缺一不可。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/7ec549fcd82ceb11ea7d6d4a9643eeae.png) (1)干扰源:分为两类,自然干扰源和人为干扰源。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/3c0607841b9bbfee971381372854d51c.jpg) ①自然干扰源 • 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; • 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; • 宁宙噪声:指来自宇宙天体的噪声; • 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。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/1086384cf023b21f045648fb2e17511c.png) ②人为干扰源 • 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; • 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; • 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; • 汽车、内燃机点火系统:汽车点火系统产生宽带干扰,从几百千赫到几百兆赫干扰强度几乎不变; • 电网干扰:指由50Hz交流电网强大的电磁场和大地漏电流产生的干扰,以及高压输电线的电晕和绝缘断裂等接触不良产生的微弧和受污染导体表面的电火花; • 高速数字电子设备:包括计算机和相关设备。 ![](https://cf01.ickimg.com/bbsimages/202002/6c9ca58b651b0f9c5721c76035824a86.jpg) (2)敏感设备 • 生物学上的人:动物,植物 • 通信工具:广播接收机,导航接收机,雷达接收机,双向无线电接收机 • 工业的:控制器,放大器 • 医疗的:医疗传感器 • 计算设备:线路接收器,电源分配器,磁盘驱动器,视频放大器 (3)耦合途径 • 传导干扰:沿电源线或信号线及公用地线等传输的电磁干扰; • 辐射干扰:通过空间传播的电磁干扰。 ## 03 电子产品EMC设计要求 根据以上对EMC的简单介绍,我们可以总结,在电子产品设计时,考虑产品的EMC性能非常必要,是决定产品核心竞争力的关键指标。在Monster的公司,所有产品的EMC都是按照同行业标准的最高要求进行摸底测试。 电子产品EMC设计的基本原则: • 限制干扰源的电磁发射; • 控制电磁干扰的传播; • 增强敏感设备的抗干扰能力。 通常,我们自己的产品同时扮演了干扰源、敏感设备的角色,也会成为电磁干扰的耦合媒介。 EMC是一门设计多学科、多领域的复杂学问,看不见、摸不着,是一个至始至终令人烦恼的难题。但是,也有规律可循,只要我们仔细钻研,克服EMC难题,指日可待。下期开始,我们将对EMC的每项测试进行深入的了解,再会。 免责声明:本文章素材总结于网络与相关书籍,免费传达知识,素材版权归原作者所有。如涉及作品版权问题,请与本文作者联系。
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