EMC基本知识讲解

1国威科技有限公司EMC/EMI/EMS/3C基本知识介绍主讲：KevinCai日期:2011-11-182国威科技有限公司EMC标准与规范来源国际级,例如IEC标准;分会议级,例如CISPR（无线电干扰特别委员会）出版物;CE级,例如欧洲协调标准EN;国家级,例如国标GB,FCC等.军用标准,例如国军标GJB,美军标MIL.由：IEC(国际电工委员会)ITU(国际电信联盟)制定EMC出版物和标准：基础EMC标准；通用EMC标准；产品EMC标准；专用产品EMC标准EMC标准的分类：3国威科技有限公司EMC&EMI、EMS相关性电磁兼容EMIEMSRECSRS敏感度Susceptibility发射Emission辐射发射辐射敏感度传导敏感度传导发射CE电磁敏感度电磁发射EMC4国威科技有限公司什么是EMI？在电气干扰领域中常说的电磁干扰,也就分别是“电磁”和“干扰”。所谓“干扰”，指设备受到干扰后性能降低以及对设备产生干扰的干扰源这二层意思。第一层意思:如雷电使收音机产生杂音，摩托车在附近行驶后电视画面出现雪花，拿起电话后听到无线电声音等，这些可以简称其为与(“BCI”BC：广播）“TVI”“TelI”，都有相同的“I”既干扰第二层含义:EMI标准和EMI检测是EMI的干扰源及干扰之前的电磁能量。其次是“电磁”。电荷如果静止，称为静电。当不同的电位向一致移动时，便发生了静电放电，产生电流，电流周围产生磁场。如果电流的方向和大小持续不断变化就产生了电磁波。电以各种状态存在，我们把这些所有状态统称为电磁。所以EMI标准和EMI检测是确定所处理的电的状态，决定如何检测，如何评价。5国威科技有限公司EMC&EMI、EMS相关名词解释EMC:ElectromagneticCompatibility电磁兼容EMI:ElectromagneticEmission电磁发射EMS:ElectromagneticSusceptibility电磁敏感度CE:ConductedEmission传导发射RE:RadiatedEmission辐射发射CS:ConductedSusceptibility传导敏感度RS:RadiatedSusceptibility辐射敏感度6国威科技有限公司EMI电磁发射测试相关性电磁发射测试传导连续断续辐射其它谐波闪烁7国威科技有限公司抗扰度测试-I传导辐射静电脉冲群浪涌EMS抗扰度测试相关性8国威科技有限公司EMS抗扰度测试相关性抗扰度测试-II工频磁场脉冲磁场跌落中断振荡波各类电源抗扰9国威科技有限公司EMC和EMS的区别在哪里？EMS（ElectroMagneticSusceptibility）直译是“电磁敏感度”。其意是指由于电磁能量造成性能下降的容易程度。为通俗易懂，我们将电子设备比喻为人，将电磁能量比做感冒病毒，敏感度就是是否易患感冒。如果不易患感冒，说明免疫力强，即抗电磁干扰性强。EMC（ElectroMagneticCompatibility）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。10国威科技有限公司电磁干扰如何分类?具体到“电磁干扰”，可以按照下面所列七类进行划分：按照发生源划分按照传播路径划分按照辐射干扰的产生原因划分按照不同设备的工作原理划分按照发生的频率划分按照频率范围划分不同的交流电源11国威科技有限公司按照发生源划分图1电磁干扰源类别三要素骚扰源耦合途径敏感器件12国威科技有限公司图2自然干扰源类别13国威科技有限公司图3人为干扰源类别14国威科技有限公司图4内部干扰源类别15国威科技有限公司按照干扰传输路径分类从受干扰方面来看，外来噪声是外界干扰，内部噪声是机内噪声，除此之外，噪声按传递途径分类如图5所示。图5按照干扰传输路径分类16国威科技有限公司干扰传播的途径有通过电源线、信号线、地线、大地等途径传播的“传导干扰”，也有通过空间直接传播的“空间干扰”。17国威科技有限公司干扰的其它分类造成数字电路工作不正常的干扰可分为：①电源干扰，②反射，③振铃（LC共振）：上冲、下冲，④状态翻转干扰，⑤串扰干扰（相互干扰、串音），⑥直流电压跌落。造成开关电源质量下降的干扰分为：①出现在输出入端子上的干扰（电流交流声，尖峰脉冲噪声，回流噪声）；②影响内部工作的干扰（开关干扰，振荡，再生噪声）。按发生的频率分为：突发干扰，脉冲干扰，周期性干扰，瞬时干扰，随机干扰，跳动干扰。造成交流电源质量下降的干扰分为：高次谐波干扰，保护继电器，开关的震颤干扰，雷电涌，尖峰脉冲干扰，喷射环电弧，瞬时浪涌。将来可能会将下面这些项目归入到交流干扰内：瞬时停电，瞬时下降，频率变化，电压变化，高次谐波失真。另外干扰还按频率分为：低频干扰，高频干扰。18国威科技有限公司何为电磁兼容（EMC）技术？如上所述，干扰可以分成很多类别，这些干扰既产生于电气电子设备，又干扰电气电子设备，造成设备的故障和停用，带来经济和人员伤害。为了使各种设备能够互不干扰，正常工作，应运而生了EMC技术。简而言之，EMC是“不发干扰，不受干扰”。现在国内外都在研究开发EMC技术，并应用于电气电子设备的制造中。19国威科技有限公司电磁兼容设计的方法在进行电磁兼容设计时，可根据所采取的措施在实现电磁兼容时的重要性，分层依次进行设计。例如，第一层为有源器件的选型和印制板设计。第二层为接地设计。第三层为屏蔽设计。第四层为滤波设计和瞬态骚扰抑制.并且在每一层进行接地、屏蔽和滤波的综合设计和软件抗骚扰。这称为“分层与综合设计法”。20国威科技有限公司●需要考虑产品内部EMI问题,不能使用遮罩/滤波等手段；1、板间；2、板内信号间；●遮罩和滤波会增加重量、成本；●信号频率与干扰频率一致，不能采用滤波；●频率提高，布线、遮罩体、机体等都将成为天线；●高频信号藕合到电线，再由电线发射；传统对策遇到的新问题21国威科技有限公司EMI和EMS对策思路与管理主要归纳下面几点：1.强化设计工程师的电磁兼容设计意识，从前期设计规划时候就开始贯穿EMC设计理念，主要以预防为主，不能出了问题，头痛医头，脚痛医脚。2.在产品设计前期，将设计原理图及PCB文件布线方式及时发给IC方案公司与实验室安规对策工程师参考，并请求对方对原理与实际电路的电磁兼容性进行评估与交流。3.为确保批量生产之稳定性，对于关键安规材料要在BOM中及SMT与插件SOP上注明并进行特管并严格生产。保证批量生产的一致性。22国威科技有限公司传导干扰与辐射干扰的区别是什么?当开启其它产品（如空调）时发现室内的荧光灯瞬间变暗，这是因为大量电流流向其它设备引起电压急速下降，从而导致同一电源产品（如荧光灯）受到影响。使用吸尘器时收音机会出现啪啦啪啦的杂音，是此时吸尘器的马达产生的微弱（低强度高频信号）电压/电流变化通过电源线传递进入收音机，以杂音的形式放了出来。由单一设备产生的电压/电流通过电源、信号线传导并影响其它设备时此时电压/电流之变化叫做“传导干扰”。对策一：通常采取给发生源及被干扰设备的电源线等安装滤波器，阻止传导干扰的传输。对策二：当信号线上有噪声需将信号线改为光纤，可隔断传输途径。23国威科技有限公司当摩托车从附近通过时电视会出现雪花状干扰，这是因为摩托车点火装置的脉冲电流产生了电磁波，传到空间再传给附近的电视天线、电路上产生干扰电压/电流。电磁波通过空间传播对其它设备电路产生无用电压/电流，造成危害的干扰称为“辐射干扰”。对策：解决空间传播辐射干扰方法除前面所讲的滤波之外，还要对设备进行屏蔽方能有效。这种通过电压/电流产生的变化通过导线直接传递给其它设备，造成危害，这叫“传导干扰”。传导干扰与辐射干扰的区别是什么?24国威科技有限公司辐射干扰的说明天线原理：如导线的长度与波长相等，则易产生电磁波。例如：数米长的电源线会产生VHF频带（30M-300MHz）辐射干扰。在比此频率低的频带内，因波长较长，当电源线中流过同样的电流时，不会辐射太强的电磁波。即在30MHz以下的低频带主要是传导干扰。但是，伴随着传导干扰会在电源线周围产生干扰磁场，给AM广播等带来干扰。由于在VHF宽带内电源线泄漏的干扰能转变成电磁波扩散到空间，因此辐射干扰成为比传导干扰更主要的问题。在比此更高的频率上，比电源线尺寸更小的设备内部电路会产生辐射干扰，危害其它设备。总而言之，当设备和导线的长度比波长短时，主要问题是传导干扰，当它们的尺寸比波长长时，主要问题是辐射干扰。25国威科技有限公司什么是连续干扰与断续干扰？连续干扰故名思意，是连续不断发生的干扰，传导和辐射干扰都属于连续干扰。断续干扰为时有时无的干扰，比如空调的恒温开断控制，发热器具的保护控制等等，一般测量为一定时间间隔内的喀吱声（CISPR14-1)26国威科技有限公司何为有意辐射、无意辐射、偶然辐射有意辐射是指有意识地通过一定频谱的无线电波发射来传播信号、能量的电磁辐射，如移动电话，广播电视发射，雷达，电磁武器等。无意辐射是指本来没有利用电磁波来传播信号、能量但却辐射出无用的电磁信号及能量来的电磁辐射。我们生活中的大多数电子电器产品都属于这个范畴，如各式家电，有线IT设备，工业控制电器等，它的特点是只要工作就有稳定的干扰。偶然辐射是指在电器在某种工作条件下偶尔会辐射出不稳定的电磁信号或能量，并在相同的工作条件下很难重复的辐射，例如电动机偶然的空间辐射，机动车点火时发动机的辐射等等。27国威科技有限公司天线的辐射简单原理是怎样的？电容隔直通交的原理天线就像是将两个电容极板无限拉长的一个结果（间隙等于或大于1/4λ的空间就会使电磁波逸出）28国威科技有限公司中国强制性产品认证29国威科技有限公司中国现行的强制性产品认证制度什么是强制性产品认证制度?是各国政府为保护广大消费者人身和动植物生命安全，保护环境、保护国家安全，依照法律法规实施的一种产品合格评定的强制制度，凡列入强制性产品认证目录内的产品，没有获得指定认证机构的认证证书，没有按规定加施认证标志，一律不得进口、不得出厂销售和在经营服务场所使用。30国威科技有限公司国家新的强制性产品认证标志名称为“中国强制认证”英文缩写为“CCC”ChinaCompulsoryCertification)也可简称“CCC”标志。种类如下：强制性产品认证标志是什么?1.CCC+S安全认证标志2.CCC+EMC电磁兼容类认证标志3.CCC+S&E安全与电磁兼容认证标志4.CCC+F消防认证标志31国威科技有限公司强制性产品认证标志是什么?32国威科技有限公司1.标志规格:标准规格与非标准规格2.标志的颜色:黑色白背景3.标志的使用方式:粘贴印刷特殊使用:CCC位置：产品本体或最小包装强制性产品认证标志使用工艺是什么?33国威科技有限公司产品认证涉及相关领域34国威科技有限公司产品认证涉及相关领域35国威科技有限公司产品认证涉及相关领域36国威科技有限公司产品认证涉及相关领域37国威科技有限公司产品认证涉及相关领域38国威科技有限公司产品认证涉及相关领域39国威科技有限公司产品认证涉及相关领域40国威科技有限公司产品认证涉及相关领域41国威科技有限公司谢谢！EMC/EMI/EMS/3C基本知识介绍2012款奔驰CLS350CGIThankyou!Thankyou!