电磁兼容
电磁兼容课程知识点总结
电磁兼容课程知识点总结一、电磁兼容基础知识1.1 电磁兼容的基本概念电磁兼容是指在特定的电磁环境下，电子、通信设备和系统在不受到外来电磁辐射的干扰或干扰他人，保证其正常工作的能力。
1.2 电磁干扰的分类电磁干扰主要可以分为传导干扰和辐射干扰两大类。
传导干扰是通过导体传输，比如电源线传导电磁干扰。
辐射干扰是通过空气传输，比如无线电台产生的电磁辐射。
1.3 电磁兼容的重要性在现代电子设备和通信系统日益复杂的情况下，电磁兼容的重要性越来越突出。
如果设备没有良好的电磁兼容性，容易受到外界电磁干扰，影响其正常工作。
1.4 电磁兼容标准和法规为了确保电子设备和通信系统的电磁兼容性，在各国都有一系列的电磁兼容标准和法规，比如欧洲的CE标志、美国的FCC标准等。
二、电磁场理论2.1 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程，包括电场和磁场之间的相互关系，是电磁场理论的基础。
2.2 电磁波的特性电磁波是由电场和磁场振荡而产生的一种波动，具有传播速度快、能够在真空中传播、波长和频率可调节等特点。
2.3 电磁波的传播特性电磁波的传播特性包括波速、波长、频率、极化、幅度等，这些特性决定了电磁波的传播范围和传播方式。
三、电磁兼容的分析方法3.1 电磁兼容的测试方法电磁兼容的测试方法包括辐射测试、传导测试、电磁场强度测试、电磁脉冲测试等，用于评估设备的电磁兼容性能。
3.2 电磁兼容的仿真模拟方法电磁兼容的仿真模拟方法包括有限元分析、电磁场求解和电磁兼容性分析软件等，可以用于预测设备在不同电磁环境下的性能。
3.3 电磁兼容的设计方法电磁兼容的设计方法包括布线设计、地线设计、屏蔽设计、滤波器设计等，用于提高设备的电磁兼容性能。
四、电磁兼容的干扰控制方法4.1 电磁辐射的控制方法电磁辐射的控制方法包括合理布局、优化线路、采用屏蔽结构等，用于减少设备产生的电磁辐射。
4.2 电磁传导的控制方法电磁传导的控制方法包括使用滤波器、采用平衡电路、采用防干扰接口等，用于减少设备对外界电磁干扰的敏感性。
第1章+电磁兼容基础
1.3 电磁兼容性的基本概念
1、 电磁干扰三要素 电磁干扰源、耦合路径或称耦合途径、敏
感设备，是形成电磁干扰的三要素。 电磁干扰源指产生电磁干扰的元件、器件、
设备或自然现象； 耦合途径或称耦合通道，指把能量从干扰
源耦合到敏感设备上，并使该设备产生响应的 媒介；
敏感设备指对电磁干扰产生响应的设备。
干扰源
海湾战争、伊拉克战争等近期战争表明信息 化战争从传统的火力打击为主旨转化为以夺取制 电磁权为主旨。
信息化作战，对战场环境的适应与否，集中 体现在对电磁环境的适应和控制上。
信息化战争是体系的对抗，因此首先必须 保证己方体系的兼容。
电磁信号的传播和接收，属于“开放”方 式，既是电磁环境的组成部分，又受到电磁环 境的影响。武器装备通过电磁获取信息，为干 扰留了“后门”，埋下失效甚至失能的隐患。
1.3 电磁兼容性的基本概念
电磁兼容EMC（Electromagnetic Compatibility） 电磁干扰EMI（Electromagnetic Interference） 辐射发射RE (Radiated Emission) 传导发射CE (Conducted Emission) 电磁敏感性EMS（Electromagnetic Susceptibility） 辐射敏感度RS（Radiated Susceptibility） 传导敏感度CS（Conducted Susceptibility） 电磁环境EME（Electromagnetic Environment） 电磁噪声EN（Electromagnetic noise）
上世纪40年代提出了电磁兼容性概念，由 排除干扰发展成为从理论和技术上全面控制。
上世纪60年代，大规模集成电路出现把人 类带入信息时代，电磁兼容获得大发展。
电磁兼容性
电磁兼容性所谓电磁兼容性就是产品能够满足所在环境的要求，即在其内部和外部同时使用不会引起环境危害的电器。
电磁兼容性包括电磁干扰(电磁噪声)、抗电磁干扰(EMI)、和传导发射三种形式。
电磁兼容性的目标之一是使得产品适合于它周围的环境。
一旦产品完全符合电磁兼容性的基本要求，它对电磁场或磁场的干扰和其他不希望出现的破坏就可以忽略不计。
在这种情况下，如果有任何电磁干扰源进入到了这个系统中，这个系统应该能够承受这些干扰源所带来的各种后果。
这种情况可以用一个公式表示： c=σ/f，即产品对外界电磁干扰源的敏感程度C=σI/fI，式中C代表系统抵御电磁干扰的能力；σ代表干扰源的辐射功率； I代表接收器的辐射功率；f代表系统的接收灵敏度； I代表系统的阻抗值；以及I=2πrI。
电磁兼容性的第二个目标是要避免辐射干扰。
例如，在高频设备附近，人们不希望出现干扰。
此时，这种类型的系统必须具备非常高的发射功率的阻抗值，以便抑制电磁干扰的能力大大超过对电磁干扰的敏感程度。
也就是说，对电磁干扰源的敏感程度取决于系统的发射功率的限制。
电磁兼容性是衡量电子设备对周围环境影响程度的技术指标。
只有当电子设备按照电磁兼容标准要求设计时，电磁兼容问题才能降低到最低限度。
设备的信号处理单元可以为敏感地区的人们提供防止电磁辐射干扰的建议，设备将按照这些建议运行。
如果信号处理单元没有考虑到电磁兼容性问题而使用了某些设备，则需要设计者使用冗余或自动调整设备，以便提供适合于该特殊场合的最小化的电磁干扰，并且能够正确识别和纠正不兼容的情况。
由此可见，没有适当地考虑电磁兼容问题的设备，不仅无助于保护系统中的人员和财产，而且会造成人身伤亡和经济损失。
从人体的角度来说，没有电磁兼容性的设备将对人体健康产生不良影响。
相关的规定要求设备对各种电磁干扰的敏感度必须与人们日常生活中所接触到的那些电磁干扰相当。
不能使用这样的设备是非常危险的。
由此可见，在当前的环境下，适当地考虑电磁兼容性是非常重要的。
电磁兼容标准及测试技术(EMC)
EMC包括电磁干扰(EMI)和电磁敏感度(EMS)两个方面，前者关注设备对外界干 扰的抵抗能力，后者关注设备对外部干扰的发射控制。
EMC的重要性和影响
重要性
随着电子设备广泛应用于各个领域， EMC问题日益突出，它不仅影响设备 的正常运行，还可能对人身安全和环 境造成威胁。
影响
EMC问题可能导致设备性能下降、数 据传输错误、控制精度降低、甚至设 备损坏等后果。
测量和校准工具
使用测量和校准工具对设备的电磁兼容性能进 行测试和校准。
实验测试技术
通过实验测试技术对设备的电磁兼容性能进行实际测试和验证。
05
电磁兼容未来的发展趋势和挑战
新兴的电磁兼容标准和法规
国际电磁兼容标准
国际电工委员会（IEC）和国际无线电干扰特别委员会（CISPR）等国际组织正在制定 更加严格的电磁兼容标准，以应对新技术和应用的挑战。
区域电磁兼容标准
不同国家和地区也在制定符合其特定需求的区域电磁兼容标准，以确保产品在该地区的 电磁兼容性。
法规和政策
政府和监管机构正在加强电磁兼容性法规和政策的制定，以确保电子设备和系统的正常 运行，并减少电磁干扰对环境和公众健康的影响。
新的测试技术和方法
自动化测试系统
01
随着技术的发展，自动化测试系统已经成为电磁兼容测试的重
瞬态干扰测试
瞬态干扰测试是评估电子设备在瞬态电压或电 流冲击下的抗干扰能力，例如雷电等自然现象 或开关操作等人为现象。
测试方法包括模拟瞬态电压或电流冲击对电子 设备的影响，以观察其在瞬态干扰下的性能表 现。
瞬态干扰测试的目的是评估电子设备在瞬态电 磁环境中的稳定性和可靠性，以确保其在受到 瞬态电压或电流冲击时仍能正常工作。
电磁兼容原理
电磁兼容原理电磁兼容是指不同电子设备之间能够协调共存，不互相干扰，并能在同一电磁环境中正常工作的能力。
在现代电子技术高度发达的时代，电磁兼容成为了一个重要的问题。
本文将介绍电磁兼容的原理以及如何通过适当的设计来提高设备的电磁兼容性。
一、电磁兼容的原理1. 电磁耦合电子设备之间的互相干扰主要是通过电磁耦合传递的。
电磁耦合可以分为导线耦合和空间耦合两种形式。
导线耦合是指电磁干扰通过导线传递，例如电源线、信号线、地线等。
当一个设备产生电磁辐射时，通过导线就会传递到其他设备，造成干扰。
空间耦合是指电磁波通过空气传播，直接干扰其他设备。
这种干扰主要通过电磁波的辐射或者敏感部件的接收来实现。
2. 电磁辐射任何电子设备在工作时都会产生电磁辐射。
这些电磁波会以一定的频率振荡并传播到空气中。
不同频率的电磁波对其他设备的干扰程度也不同。
电磁辐射可以通过适当的设计进行控制。
例如，在电路板布局上可以采用良好的地线规划、信号和电源线的分离等方法来减少辐射。
3. 电磁感应电子设备在接收到其他设备的电磁波时也会产生干扰。
这是因为电磁波产生的电场和磁场可以感应到设备中的导线、元器件等。
对于感应干扰，可以采取屏蔽、过滤等措施来减少干扰。
例如，在信号线上可以添加屏蔽层，以减少外部电磁波对信号线的感应。
二、提高电磁兼容性的设计原则1. 地线设计良好的地线设计是提高电磁兼容性的重要手段。
地线应该具有低的阻抗，以便将电磁干扰引流至地。
同时，地线应该规划合理，避免形成地线回路，增加传导噪声的可能性。
2. 信号和电源线分离在电路板布局设计中，将信号和电源线分离是减少电磁耦合的有效方法。
信号线和电源线在布线时应尽量保持距离，并采用交错敷铜等技术来减少彼此之间的相互影响。
3. 屏蔽和过滤对于敏感的信号线或电路，可以采用屏蔽或过滤器来减少外部电磁波的干扰。
屏蔽层可以采用金属材料制作，对电磁波进行屏蔽。
过滤器则可以针对特定频率的干扰进行滤波，以保证信号的准确传输。
电磁兼容技术手册
电磁兼容技术手册第一章介绍电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指在特定的电磁环境中，电子设备能够正常运行，同时不对其周围的其他设备或系统产生不可接受的电磁干扰。
为了确保设备之间的电磁兼容性，技术手册扮演着重要的角色。
本手册旨在提供关于电磁兼容技术的详细信息和实用指南。
第二章 EMC基础知识2.1 电磁辐射电磁辐射是指电子设备在操作过程中产生的电磁波向周围空间传播的现象。
这些电磁波会传播到其他设备中，可能引起干扰或损害其正常运行。
在本章中，我们将介绍电磁辐射的原理、测量方法和控制措施。
2.2 电磁感应电磁感应是指电子设备由于周围环境中的电磁场变化而产生的电磁干扰。
这种干扰可能会导致设备操作不稳定或引起故障。
本章将探讨电磁感应的原理、测量方法和抑制技术。
第三章 EMC测试与评估3.1 EMC测试方法EMC测试是评估设备的电磁兼容性的关键步骤。
在本章中，我们将详细介绍常见的EMC测试方法，包括辐射测试和传导测试。
同时，还会提供测试设备和测试环境的要求。
3.2 EMC评估标准为了确保设备的电磁兼容性，各国和行业建立了一系列的电磁兼容性标准。
在本节中，我们会列举并详细解释一些常见的EMC标准，如CISPR、IEC和FCC等。
第四章 EMC问题分析与解决4.1 故障分析方法当设备出现电磁兼容性问题时，及时准确地分析故障原因是解决问题的关键。
本章将介绍一些常用的故障分析方法，如频谱分析、射频干扰源定位等。
4.2 EMC问题解决技术针对不同的电磁兼容性问题，我们可以采取不同的解决技术。
本章将介绍一些常见的EMC问题解决技术，如滤波器的应用、屏蔽技术和接地技术等。
第五章 EMC设计指南5.1 PCB布局与布线在电子设备设计中，合理的PCB（Printed Circuit Board）布局和布线对于提高电磁兼容性至关重要。
本章将提供一些建议和指南，帮助工程师设计EMC友好的PCB。
电磁兼容 class a
电磁兼容 class a
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指电子
设备在电磁环境中能够正常工作而不对周围的其他设备或环境造成
干扰，同时也不受到外部电磁干扰的能力。
在工业领域，电磁兼容
通常分为两个等级，即Class A和Class B。
首先，让我们来谈谈Class A。
Class A电磁兼容标准适用于工
业环境中的电子设备，这些设备通常用于商业和工业用途。
Class A
标准要求设备在更严苛的电磁环境条件下保持正常工作，例如在工
厂或制造业环境中。
这意味着设备必须具有较高的抗干扰能力，以
便在面对更多电磁干扰时仍能保持其正常功能。
从技术角度来看，实现Class A电磁兼容需要设备具有良好的
抗干扰设计，包括有效的电磁屏蔽、滤波器和接地设计。
此外，设
备的电路板布局和线缆布线也需要符合电磁兼容的要求，以减少电
磁干扰的敏感性和提高抗干扰能力。
另一方面，从市场和法规的角度来看，Class A电磁兼容标准
通常适用于工业设备和一些专业设备，这些设备在工业环境中使用，其干扰对周围环境的影响相对较小，因此对干扰的容忍度要求较高。
总之，Class A电磁兼容标准要求设备在更严苛的电磁环境条件下保持正常工作，需要设备具有良好的抗干扰设计和符合相关的市场和法规要求。
这样的要求使得Class A设备更适合于工业环境和专业应用领域。
电磁兼容 环境 电磁环境的描述和分类
电磁兼容环境电磁环境的描述和分类电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指在电磁环境中，各种电子设备能够在不互相干扰的情况下正常工作的能力。
电磁环境是指设备所处的电磁场环境。
本文将对电磁兼容和电磁环境进行描述和分类。
一、电磁兼容的描述电磁兼容是指各种电子设备在电磁环境中能够正常工作，而不产生或受到干扰的能力。
在现代社会中，电子设备的使用越来越广泛，各种设备之间的电磁干扰问题也日益突出。
电磁兼容性的研究旨在解决电子设备之间的相互干扰问题，确保设备能够稳定可靠地工作。
电磁兼容性的研究主要包括两个方面：抗干扰性和抗辐射性。
抗干扰性主要研究电子设备对外界干扰的抵抗能力，即设备在电磁环境中受到外界干扰时仍能正常工作；抗辐射性主要研究电子设备对外界辐射的抵抗能力，即设备在电磁环境中产生的辐射对周围设备和环境的影响。
二、电磁环境的分类电磁环境按照频率范围可以分为低频电磁环境、射频电磁环境和微波电磁环境。
1. 低频电磁环境低频电磁环境主要包括50Hz电力频率范围内的电磁场。
在低频电磁环境中，主要的干扰源是电力线和电力设备。
电力线上的电流会产生磁场，而电力设备本身也会产生电磁辐射。
低频电磁环境对人体健康的影响是一个重要的研究领域。
2. 射频电磁环境射频电磁环境主要包括30kHz至300GHz范围内的电磁场。
在射频电磁环境中，主要的干扰源是无线通信设备和雷达设备。
无线通信设备包括手机、电视、无线局域网等，而雷达设备主要用于军事和民用领域。
射频电磁环境的研究主要集中在无线通信和雷达设备对周围设备和环境的干扰问题上。
3. 微波电磁环境微波电磁环境主要包括300MHz至300GHz范围内的电磁场。
在微波电磁环境中，主要的干扰源是微波炉、手机基站和卫星通信设备。
微波炉是我们日常生活中常见的家用电器，而手机基站和卫星通信设备则是无线通信的关键设施。
微波电磁环境对人体健康的影响也是一个备受关注的问题。
浅显易懂,整体地讲清楚,什么是电磁兼容(EMC)
浅显易懂，整体地讲清楚，什么是电磁兼容（EMC）EMC概述（1）什么是电磁兼容性（EMC）？“电磁兼容性（EMC）”主要分为两种，一种是设备本身的电磁噪声对其他设备或人体带来的影响（电磁干扰，EMI：Electromagnetic Interference, Emission），另一种是设备是否会因来自外部的电磁干扰而发生误动作（电磁敏感性EMS：Electromagnetic Susceptibility, Immunity），之所称为“电磁兼容性”，是由于为了避免发生故障，这两方面都要兼顾。
以文字的形式写成“定义”是这样的，理解起来有点难是吧。
下面我将浅显易懂地、直观地解释一下。
我将以大家熟悉的半导体集成电路（LSI、IC）为主角进行解说。
首先是电磁干扰（EMI或电磁发射）。
如今，已经开发出并且在售的LSI和IC种类繁多。
为了便于说明，大致分类如下：①老式三端电源（7805和7905等）和低饱和电源（LDO）等直流电源相关产品。
这些产品要处理的信号是直流（DC）的。
②差分运算放大器（运算放大器）、电压比较器（比较器）、语音信号处理等相关的产品。
要处理的信号是基于正弦波的模拟信号和线性信号。
③微控制器、存储器、逻辑等相关的产品。
要处理的信号是数字信号。
④最近常用的开关电源和电荷泵电源等电源相关的产品；LED驱动器、LCD驱动器等显示相关的产品；PWM电机驱动器等驱动相关的产品。
这些LSI和IC是涉及到开关技术的产品。
其中①和②不产生电磁干扰（EMI），③和④产生电磁干扰（EMI）。
可以简单的理解为模拟LSI和线性LSI不会产生电磁噪声，而数字LSI和开关LSI会产生电磁噪声，这样说可能更直观更易懂。
由于直流电压本身没有基波和谐波分量，正弦波中的高次谐波分量（基波的N倍频分量）很少，因此不易产生电磁噪声。
而数字LSI 和开关LSI是处理矩形波（脉冲波）的产品，因此会产生比如在1GHz （千兆赫兹）左右的高次谐波分量（主要是奇次谐波）。
2024版年度关于电磁兼容(EMC)的基础知识解析
电磁干扰现象
电磁干扰（EMI）是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统 性能的下降。常见的电磁干扰现象包括辐射干扰和传导干扰。
危害
电磁干扰可能导致设备性能下降、误动作、数据丢失等，严重 时甚至可能损坏设备或系统。此外，电磁干扰还可能对人体健 康产生不良影响，如引起头痛、失眠、心悸等症状。
5
电磁兼容研究历史与发展趋势
2024/2/2
6
2024/2/2
02
电磁兼容基本原理
7
电磁场理论基础
麦克斯韦方程组
描述电场、磁场与电荷密 度、电流密度之间关系的 基本方程，是电磁场理论
的基础。
2024/2/2
电磁场波动方程
由麦克斯韦方程组推导出 的描述电磁波在空间中传
播的方程。
电磁场边界条件
描述电磁波在不同媒质分 界面上传播时，场量应满
测试标准
2024/2/2
13
抗扰度测试方法及标准
测试方法
抗扰度测试是通过模拟设备或系统在实际 工作环境中可能遇到的电磁干扰情况，来 评估其抗干扰能力。测试时，需使用合适 的干扰源和耦合装置对设备或系统施加干 扰信号，并观察其性能变化情况。
VS
测试标准
抗扰度测试的标准主要包括IEC的相关标准， 如IEC 61000-4系列标准等，以及各国或地 区的特定标准。这些标准规定了不同设备 或系统应能承受的电磁干扰类型、干扰强 度及测试方法。同时，还规定了设备或系 统在受到干扰时应保持的性能水平或允许 的性能降级范围。
21
医疗设备EMC特殊要求及实现方法
特殊要求
医疗设备对电磁兼容性有严格要 求，以确保设备在复杂电磁环境 中正常工作，同时不对其他设备
产生干扰。
什么是电磁兼容
什么是电磁兼容关于电磁兼容一、什么是电磁兼容（Electromagnetic compatibility，简称EMC）比较常见的有以下两种解释：1．IEC60050（161）（电磁兼容术语）中的定义为：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。
包含两方面内容：抗干扰的能力即不受其他设备的干扰；同时也不干扰其他设备2. 电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备（分系统、系统、广义的还包括生物体）可以共存并不致引起降级的一门科学。
其中提到的骚扰（disturbance）和干扰（interference）的区别：电磁骚扰：仅仅是电磁现象（频率10khz以上无线电频率，低频包括直流电磁现象），即指客观存在的一种物理现象；可能引起降级或损害，但不一定已经形成后果。
举例：如冰箱、电视、空调这些家电能共在一个环境中工作。
电磁干扰：由电磁骚扰引起的后果。
二、EMC的重要性电磁干扰普遍存在。
电子技术日益普及，越来越多的干扰源进入电磁环境，电子设备的灵敏度越来越高，因此干扰和抗干扰成为一个日益突出的问题。
EMC 越来越重要。
三、EMC包含内容的相关术语电磁骚扰（Electromagnetic disturbance）电磁干扰（Electromagnetic interference）电磁发射（Electromagnetic emission）抗干扰（Immunity）电磁敏感度（Electromagnetic Susceptibility-EMS）电磁兼容性（Electromagnetic compatibility）作为设备或系统的性能参数时四、研究EMC标准的主要国际组织IEC- 国际电工委员会ITU- 国际电信联盟ANSI-美国国家标准协会ETSI- 欧洲电信标准协会ASTM-美国材料实验协会IEEE-电子电器工程师协会CENELEC-欧洲电工技术标准化委员会五、电磁兼容性测试内容电磁兼容性是不能直接测量的。
电磁兼容（EMC）基础知识全面详解
电磁兼容（EMC）基础知识全⾯详解⼀、电磁兼容概念电磁兼容EMC（Electromagnetic compatibility) 对于设备或系统的性能指标来说，直译为“电磁兼容性” ；但作为⼀门学科来说，应该译为“电磁兼容”。
国家标准GB/T4365-1995《电磁兼容术语》对电磁兼容所下的定义为“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。
” 简单的说，就是抗⼲扰的能⼒和对外骚扰的程度。
电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种⽤电设备（分系统、系统；⼴义的还包括⽣物体）可以共存并不致引起降级的⼀门科学。
⼆、基本概念Electromagnetic compatibility（EMC）电磁相容—电⼦产品能够在⼀电磁环境中⼯作⽽不会降低功能或损害之能⼒；Electromagnetic interference（EMI）电磁⼲扰—电⼦产品之电磁能量经由传导或辐射之⽅式传播出去的过程；由⼲扰源、耦合通道及被⼲扰接收机三要素组成。
Radio frequency（RF）⽆线电频率，射頻—通訊所⽤的频率范围，⼤约是10kHz 到100GHz。
这些能量可以是有意产⽣的，如⽆限电传发射器，或者是被电⼦产品⽆意产⽣的；RF能量经由两种模式传播： Radiated emissions（RE）—此种RF 能量的电磁场经由媒介⽽传输；RF 能量⼀般在⾃由空间（free space）內传播，然⽽，其他种类也有可能发⽣。
Conducted emissions（CE）—此种RF 能量的电磁场经由道题媒介⽽传播，⼀般是经由电线或内部连接电缆；Line Conducted interference（LCI）指的是在电源线上的RF 能量。
Susceptibility 容忍度，耐受性—相对的测量产品暴露在EMI环境中混乱或损害的程度。
Immunity 免疫⼒—⼀相对的测量产品承受EMI的能⼒；Electrical overstress（EOS）电⼦过度⾼压—当遇到⾼压突波产品承受到的损坏或只是功能丧失；EOS包括雷击以及静电放电的事件。
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案引言概述：电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指在电磁环境中，各种电子设备能够在不相互干扰的情况下正常工作的能力。
在现代社会中，电子设备的广泛应用使得电磁兼容问题愈发凸显，因此寻找有效的电磁兼容解决方案显得尤为重要。
一、电磁兼容问题的产生原因及影响1.1 电磁辐射：电子设备在工作时会产生电磁辐射，可能干扰其他设备的正常工作。
1.2 电磁感应：电子设备受到外部电磁场的影响，导致设备内部出现干扰。
1.3 设备设计不合理：设备内部电路设计不合理，导致电磁干扰无法有效抑制。
二、电磁兼容解决方案2.1 电磁隔离：通过设计屏蔽罩或隔离间隔等方式，将电子设备与外部电磁场隔离开来。
2.2 滤波器应用：在电子设备的电源输入端或信号输入端添加滤波器，以减少电磁干扰。
2.3 地线设计：合理设计设备的地线布局，减少地线回路的电磁干扰。
三、电磁兼容测试与认证3.1 辐射测试：通过辐射测试检测设备的电磁辐射水平，确保在规定范围内。
3.2 抗扰度测试：通过抗扰度测试检测设备对外部电磁场的抗干扰能力。
3.3 电磁兼容认证：通过相关机构的认证，证明设备符合电磁兼容标准。
四、电磁兼容管理与维护4.1 电磁兼容规范：建立企业内部的电磁兼容管理规范，确保设备设计和生产符合相关标准。
4.2 定期检测：定期对设备进行电磁兼容测试，及时发现并解决潜在问题。
4.3 电磁兼容培训：对相关人员进行电磁兼容知识培训，提高员工的电磁兼容意识。
五、电磁兼容未来发展趋势5.1 智能化解决方案：随着物联网和人工智能的发展，电磁兼容解决方案将更加智能化。
5.2 绿色环保：未来的电磁兼容解决方案将更加注重环保和节能。
5.3 国际合作：电磁兼容问题是全球性的，未来将更多地进行国际合作，共同解决电磁兼容难题。
综上所述，电磁兼容解决方案是保障电子设备正常工作的重要保障，只有不断创新和完善解决方案，才能更好地应对电磁兼容问题，推动电子设备行业的发展。
电磁兼容基本理论(整理)课件
印制电路板设计中的电磁兼容
总结词
在印制电路板设计中，应考虑布局、布线和接地等因素，以减小电磁干扰和提高 电磁兼容性。
详细描述
首先，合理安排元器件的布局，特别是敏感元器件和干扰源的位置，以减小相互 间的电磁干扰。其次，优化布线方式和间距，避免长距离平行布线，减小信号间 的耦合和干扰。最后，优化接地方式，减小接地电阻和电感。
电磁场基本理论
01
02
03
电磁场的概念
电磁场是由变化的电场和 磁场组成的统一体，是电 磁作用的媒介。
麦克斯韦方程组
描述电磁场基本规律的方 程组，包括电场、磁场和 电荷、电流之间的关系。
电磁波的传播
电磁波在空间传播的方式， 包括横波和纵波，以及它 们的传播速度和偏振状态。
电磁干扰的传播途径
传导干扰
辐射骚扰测试
测量设备对外发射的电磁辐射。
传导骚扰测试
测量设备通过电源线等传导途 径产生的电磁干扰。
静电放电抗扰度测试
模拟人体或物体与设备接触时 产生的静电放电现象。
雷击浪涌抗扰度测试
模拟雷击和电网浪涌对设备的 影响。
电磁兼容测试设备
信号发生器
功率放大器
频谱分析仪
静电放电模拟器
用于产生电磁干扰信号。
04
电磁兼容设计技术
电路设计中的电磁兼容
总结词
在电路设计中，应考虑信号线、电源线和接地线的布局和布线方式，以减小电磁干扰和 提高电磁兼容性。
详细描述
首先，合理安排信号线的走线方向和间距，避免长距离平行走线，以减小信号间的耦合 和干扰。其次，电源线应尽量宽，以减小线路电阻和电感，同时应采用多层板设计，优 化电源平面和接地平面。最后，接地是提高电磁兼容性的重要手段，应选择合适的接地
什么是电磁兼容性
什么是电磁兼容性（EMC）？
电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指电子设备、系统或系统中的部件在电磁环境中共存并相互操作时，能够不产生不可接受的干扰，也不会受到来自外部电磁干扰的影响，以保证设备的正常工作和性能稳定。
EMC主要涉及两个方面的问题：
电磁干扰（Electromagnetic Interference，EMI）：指电子设备在
工作时产生的电磁辐射或传导的能量，可能对周围的其他设备或系统产生不良影响，导致它们的正常工作受到干扰或受损。
抗干扰能力：指电子设备对来自外部环境的电磁干扰的抵抗能力，即设备在外部电磁干扰条件下能够保持正常工作，不受到干扰或影响。
为了实现良好的电磁兼容性，需要采取一系列的措施：
电磁干扰源控制：减少电子设备本身产生的电磁干扰，采用滤波器、屏蔽罩等技术措施减少辐射和传导的干扰。
电磁抗干扰设计：通过合理的电路设计、布线设计、地线设计等手段提高设备的抗干扰能力，减少对外部电磁干扰的敏感度。
屏蔽技术：对电子设备进行屏蔽处理，阻止外部电磁干扰对设备内部电路的影响，提高设备的抗干扰能力。
电磁兼容性测试与认证：通过电磁兼容性测试，评估设备的电磁兼容性水平，确保设备符合相关的电磁兼容性标准和法规要求。
EMC技术的应用范围广泛，涉及到电子设备、通信设备、汽车电子、航空航天设备等多个领域，对保障设备的正常工作和信息传输具有重要意义。
电磁兼容解决方案
电磁兼容解决方案电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指不同电子设备在同一电磁环境下共存并相互工作的能力。
在现代社会中，电子设备的普及和广泛应用使得电磁兼容问题日益突出。
为了解决电磁兼容问题，需要采取一系列的解决方案。
本文将从五个方面详细阐述电磁兼容的解决方案。
一、电磁兼容测试1.1 电磁兼容测试的目的电磁兼容测试旨在验证电子设备在电磁环境下的工作能力，包括电磁辐射和电磁抗扰能力的测试。
通过测试，可以评估设备的电磁兼容性，发现并解决潜在的问题。
1.2 电磁兼容测试的方法电磁兼容测试方法包括辐射测试和传导测试。
辐射测试主要是评估设备的电磁辐射水平，通过测量设备辐射的电磁波功率、频率等参数来确定其是否符合相关标准。
传导测试则是评估设备的电磁抗扰能力，通过向设备输入不同频率和强度的电磁干扰信号，观察设备的工作状态来确定其是否能正常工作。
1.3 电磁兼容测试的标准电磁兼容测试的标准包括国际标准和行业标准。
国际标准由国际电工委员会（IEC）制定，如IEC 61000系列标准；行业标准由各个行业组织或国家制定，如军用设备的MIL-STD-461标准。
选择适合的标准进行测试，可以确保设备的电磁兼容性。
二、电磁屏蔽技术2.1 电磁屏蔽的原理电磁屏蔽是通过使用特定材料来阻挡或吸收电磁波，减少电磁辐射或电磁干扰的传播。
常用的电磁屏蔽材料包括金属网、金属箔、导电涂层等，通过将这些材料应用于设备的外壳或关键部件，可以有效地降低电磁辐射和电磁干扰。
2.2 电磁屏蔽的应用电磁屏蔽技术广泛应用于电子设备、通信设备、航空航天设备等领域。
在设计和制造过程中，可以采用电磁屏蔽结构、屏蔽罩、屏蔽隔离板等方式来实现电磁屏蔽，确保设备在电磁环境下的正常工作。
2.3 电磁屏蔽的测试和评估电磁屏蔽的测试和评估主要包括屏蔽效能测试和电磁兼容测试。
屏蔽效能测试通过测量屏蔽材料的屏蔽效果，评估其屏蔽性能。
电磁兼容技术
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。
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如何顺利通过电磁兼容试验―认证检测中常见的电磁兼容问题与对策1．概述1.1 什么时候需要电磁兼容整改及对策对一个电子、电气产品来说，在设计阶段就应该考虑其电磁兼容性，这样可以将产品在生产阶段出现电磁兼容问题的可能性减少到一个较低的程度。
但其是否满足要求，最终要通过电磁兼容测试检验其电磁兼容标准的符合性。
由于电磁兼容的复杂性，即使对一个电磁兼容设计问题考虑得比较周全得产品，在设计制造过程中，难免出现一些电磁干扰的因素，造成最终电磁兼容测试不合格。
在电磁兼容测试中，这种情况还是比较常见的。
当然，对产品定型前的电磁兼容测试不合格的问题，我们完全可以遵循正常的电磁兼容设计思路，按照电磁兼容设计规范法和系统法，针对产品存在的电磁兼容问题重新进行设计。
从源头上解决存在的电磁兼容隐患。
这属于电磁兼容设计范畴。
而目前国内电子、电气产品比较普遍存在的情况是：产品在进行电磁兼容型式试验时，产品设计已经定型，产品外壳已经开模，PCB板已经设计生产，部件板卡已经加工，甚至产品已经生产出来等着出货放行。
对此类产品存在的电磁兼容问题，只能采取“出现什么问题，解决什么问题”的问题解决法，以对产品的最小改动使其达到电磁兼容要求。
这就属于电磁兼容整改对策的范畴，这是我们这次课程需要探讨的问题。
1.2 常见的电磁兼容整改措施对常见的电磁兼容问题，我们通过综合采用以下几个方面的整改措施，一般可以解决大部分的问题：可以在屏蔽体的装配面处涂导电胶，或者在装配面处加导电衬垫，甚至采用导电金属胶带进行补救。
导电衬垫可以是编织的金属丝线、硬度较低易于塑型的软金属(铜、铅等)、包装金属层的橡胶、导电橡胶或者是梳状簧片接触指状物等。
在不影响性能的前提下，适当调整设备电缆走向和排列，做到不同类型的电缆相互隔离。
改变普通的小信号或高频信号电缆为带屏蔽的电缆，改变普通的大电流信号或数据传输信号电缆为对称绞线电缆。
加强接地的机械性能，降低接地电阻。
同时对于设备整体要有单独的低阻抗接地。
在设备电源输入线上加装或串联电源滤波器。
在可能的情况下，对重要器件进行屏蔽、隔离处理，如加装接地良好的金属隔离板或小的屏蔽罩等。
在各器件电源输入端并联小电容，以旁路电源带来的高频干扰。
下面，我们分别就电子、电器产品在传导发射、辐射发射、谐波电流、静电放电、电快速脉冲、浪涌等电磁兼容测试项目试验过程中较常出项的问题及解决方案和补救措施与大家共同探讨。
我们根据各项目的特点，将这些内容分为三大类分别进行讨论：电磁骚扰发射类：传导发射、辐射发射谐波电流类瞬态脉冲抗扰度类：静电放电、电快速脉冲、浪涌冲击2．电磁骚扰发射测试常见问题对策及整改措施对于电磁发射测试对策及整改，我们将在下个专题《电子产品3C认证检测中常见电磁兼容问题与对策》中以AV和IT类产品为例加以详细探讨，在这儿仅进行一些提纲性介绍，不再深入展开探讨。
2.1 电子、电气产品内的主要电磁骚扰源设备开关电源的开关回路：骚扰源主频几十kHz到百余kHz，高次谐波可延伸到数十MHz。
设备直流电源的整流回路：工频整流噪声频率上限可延伸到数百kHz；高频整流噪声频率上限可延伸到数十MHz。
电动设备直流电机的电刷噪声：噪声频率上限可延伸到数百MHz。
电动设备交流电机的运行噪声：高次谐波可延伸到数十MHz。
变频调速电路的骚扰发射：骚扰源频率从几十kHz到几十MHz设备运行状态切换的开关噪声：噪声频率上限可延伸到数百MHz。
智能控制设备的晶振及数字电路电磁骚扰：骚扰源主频几十kHz到几十MHz，高次谐波可延伸到数百MHz。
微波设备的微波泄漏：骚扰源主频数GHz。
电磁感应加热设备的电磁骚扰发射：骚扰源主频几十kHz，高次谐波可延伸到数十MHz。
电视电声接收设备的高频调谐回路的本振及其谐波：骚扰源主频数十MHz到数百MHz，高次谐波可延伸到数GHz。
信息技术设备的及各类自动控制设备数字处理电路：骚扰源主频数十MHz到数百MHz，高次谐波可延伸到数GHz。
2.2 骚扰源定位2.2.1 根据测量曲线定位：依据：超标骚扰频率范围、超标骚扰频域分布、窄带骚扰还是宽带骚扰等根据被测设备工作方式和内部结构定位：有没有使用标准不建议使用的半波整流和对称/非对称电源调整电路？内部结构中电路板布局是否合理？内部电缆走线是否合理？内部滤波器（滤波电路）安装是否合理？内部电路接地和搭接方式是否合理？机箱屏蔽是否满足对应产品的需求？2.2.2 根据被测设备组成和功能定位：设备内部有否二次电源，其工作方式？设备内是否有驱动电机，电机类型？设备内是否有变频调速电路？设备内是否有数码控制或智能控制电路？是否使用晶振？设备内是否存在程控的继电器或开关电路？设备正常工作是否利用电磁波或微波？设备内是否存在工作中的无线收发电路？2.2.3 根据功能模块工作情况进行故障定位：若设备的各个模块可以暂停和恢复工作，可以通过逐个暂停这些模块的工作来判断骚扰来源。
若模块不可以独立暂停和恢复工作，可以通过与设备其它功能模块一起组合进行暂停和恢复工作，从而判断骚扰的大概来源。
若模块不可以独立暂停和恢复工作，可以通过与其它设备的合格功能模块一起组合进行暂停和恢复工作，从而判断骚扰的大概来源。
对怀疑骚扰超标的模块，可以用臵换的方式来进行骚扰判定。
2.3 电子、电气产品连续传导发射超标问题及对策家电类产品连续传导骚扰标称测量频率范围148.5kHz-30MHz（实际为150kHz-30MHz）。
测量分别在电源端子及负载端子和附加端子上进行。
连续传导骚扰的主要来源：开关电源的开关频率及谐波骚扰、电源整流回路的整流噪声、交流电机的运行噪声、直流电机的电刷噪声、电磁感应加热设备的电磁骚扰、智能控制设备的晶振及数字电路电磁骚扰等当我们通过骚扰定位方式找到超标点的骚扰来源后，即可采用相对应的骚扰抑制措施。
（针对故障定位及传导骚扰来源分别展开说明）对一般的电源端连续传导骚扰可以通过以下的电路加以抑制：图1：交流电源滤波网络对于负载端子和附加端子的传导骚扰可以通过以下的电路加以抑制无论是对电源端子、负载端子和附加端子采取抑制措施，若使用独立的滤波器时，需注意其安装方式。
2.4电子、电气产品断续传导发射超标问题及对策家电类产品断续传导骚扰标称测量频率范围148.5kHz-30MHz （实际为150kHz-30MHz ）。
测量在电源端子上进行，喀呖声测量的频率点为：150kHz 、500kHz 、1.4MHz 、30MHz断续传导骚扰的主要来源：恒温控制器具，程序自动的机器和其他电气控制或操作的器具的开关操作会产生断续骚扰。
此类操作一般通过继电器和程控电子/机械开关等实现。
此类骚扰一般由继电器、开关的触点抖动及非纯阻负载通断所产生的电涌冲击形成。
可采用相对应的骚扰抑制措施主要针对以上两个方面进行。
2.5 电子、电气产品辐射骚扰超标问题及对策电子、电气产品辐射骚扰场强测量频率范围30MHz-1000MHz 。
测量一般在开阔场或半电波暗室中进行。
辐射骚扰的主要骚扰来源：开关电源的开关频率及谐波骚扰交流电机的运行噪声、直流电机的电刷噪声电磁感应设备的电磁骚扰智能控制设备的晶振及数字电路电磁骚扰等当我们通过骚扰定位方式找到辐射骚扰超标点的骚扰源后，即可采用相对应的骚扰源抑制措施。
（针对故障定位及骚扰来源分别展开说明）一般来说，首先抑制骚扰源，这可以通过优化电路设计、电路结构和排版，加强滤波和正确的接地来达到。
其次是要切断耦合途径，这可以通过正确的机壳屏蔽和传输线滤波达到。
图2：直流输出滤波网络D ：正确安装 C ：错误安装 B：错误安装A ：错误安装图3：滤波器的安装方法3．谐波电流测试常见问题对策及整改措施对于由交流市电供电的电子、电气产品，谐波电流是一个很重要的电磁兼容测量项目。
在低压市电网络使用的电子电气设备，其供电电压是正弦波，但其电流波形未必是正弦波，可能有或多或少的畸变。
大量的此类设备应用，会造成电网电压波形畸变，使电网电能质量下降。
图4：高压整流电路及对应的畸变电流波形一个周期函数可以分解为傅立叶级数，表示为多级正弦函数的和式，即可把周期信号当作是正弦函数的基波与高次谐波的合成。
所以，我们可以将设备的畸变电流波形分解为基波和高次谐波，通过特定的仪器测量高次谐波含量，就可以分析出设备电流波形畸变的程度。
这些高次谐波电流分量我们简称为谐波电流。
图6：畸变电流波形的傅立叶展开示意图当电网中存在过量的谐波电流，不仅会使发电机的效率降低，严重时还会造成发电机和电网设备的损坏，同时还会影响电网用户设备的正常工作，比如计算机运算出错，电视机画面翻滚。
正是出于保护共用电网电能质量，保障电网和用户设备的正常进行，IEC提出了谐波电流限值标准。
谐波电流测试不适用于由非市电的低压交、直流和电池供电的电子、电气产品。
3.1测量标准介绍下面以GB17625.1标准为例，对谐波电流的测量作一个简要介绍。
标准名称：GB17625.1-2003 idt IEC61000-3-2:2001 《电磁兼容限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）》GB17625.1-2003是众多电子电器产品认证检验的一个重要依据标准。
该标准测量和限制的就是由低压市电供电的电子、电气产品（设备每相输入电流≤16A）在使用时其供电电流波形畸变的程度。
GB17625.1-2003标准是通过限制设备电流的高次谐波分量的大小来限制设备电流波形的畸变的。
GB17625.1考虑到第40次谐波电流含量。
3.1.1标准的适用范围该标准只对接入频率为50Hz/60Hz、相电压为220V/230V/240V的低压供电系统且每相输入电流不大于16A的设备提出谐波电流限值要求。
该标准是一个通用电磁兼容标准。
适合于本标准的产品类别较多，如家用电器、电动工具、电气照明设备、信息技术设备、影音设备等等。
3.1.2设备的分类分类是按照谐波电流限值不同而进行的。
A类：平衡的三相设备;家用电器，不包括列入D类的设备；工具，不包括便携式工具；白炽灯调光器；音频设备；以及除以下几类设备外的所有其他设备。
B类：便携式工具；不属于专用设备的电弧焊设备C类：照明设备D类：有功功率不大于600W下列设备：个人计算机和个人计算机显示器；电视接收机。
B类、C类和D类设备定义比较简单，A类的区分比较复杂。
3.1.3谐波电流限值下列类型设备的限值在该标准中未作规定：额定功率75W及以下的设备，照明设备除外（将来该值可能从75W减小到50W）；总额定功率大于1kW的专用设备；额定功率不大于200W的对称控制加热元件；额定功率不大于1kW的白炽灯独立调光器。
（通常有生产厂家利用此条的限制项来达到免于进行谐波电流限制的目的）3.1.3.1 A类设备的谐波电流限值A类设备的谐波电流限值见标准相应表格，限值是有效值，单位为安培。