EMI电磁干扰传播过程
电磁干扰的原理及应用实例
电磁干扰的原理及应用实例1. 电磁干扰的概述•电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)指的是在电磁环境中,由于电磁波的传播引起的各种不期望的现象。
•电磁干扰可以导致电子设备的功能异常、性能下降甚至完全失效,对电磁兼容性的要求越来越高。
2. 电磁干扰的原理•电磁干扰的根本原因是不同电子设备之间的电磁相互作用。
•电子设备产生的电磁波可以被其他设备接收并产生干扰。
•发射端产生的电磁波通过传播介质传播到接收端,过程中可能受到其他设备的影响而产生干扰。
3. 电磁干扰的分类电磁干扰主要分为以下几类: 1. 传导干扰:通过传导媒介(如导线、电缆等)传播,如电源线上的干扰信号被传导到其他设备。
2. 辐射干扰:通过空气或真空中的辐射传播,如设备发射的无线电波被其他设备接收并产生干扰。
3. 耦合干扰:无线电波通过电磁场相互耦合产生干扰,如天线之间的相互干扰。
4. 接地干扰:地线的接地电阻不同会引起地电位差,从而产生干扰。
5. 传输线耦合干扰:传输线上的信号互相干扰,影响传输质量。
4. 电磁干扰的应用实例4.1. 无线通信系统•在无线通信系统中,电磁干扰可能导致通信质量下降,甚至无法正常通信。
•通过合理设计无线电设备,选择合适的工作频段,采用抗干扰技术等手段,可以减少电磁干扰对通信系统的影响。
4.2. 医疗设备•医疗设备对电磁干扰非常敏感,不能承受较强的外界干扰。
•对医疗设备进行电磁兼容性测试,选择合适的材料和设计,是确保医疗设备安全可靠的重要措施。
4.3. 航空航天领域•航空航天领域对电磁干扰的要求非常高,因为电磁干扰可能导致飞机的导航、通信等系统故障。
•在航空航天设备设计中,需要考虑电磁兼容性,采取干扰抑制技术,确保设备的可靠性和安全性。
4.4. 汽车电子系统•汽车中的电子设备日益增多,电磁干扰对车辆的正常运行产生严重影响。
•汽车电子系统需要经过严格的电磁兼容性测试,采取抗干扰措施,确保车辆的安全性和稳定性。
开关电源电磁干扰(EMI)抑制措施总结
摘要:开关电源的电磁干扰对电子设备的性能影响很大,因此,各种标准对抑制电源设备电磁干扰的要求已越来越高。
对开关电源中电磁干扰的产生机理做了简要的描述,着重总结了几种近年提出的新的抑制电磁干扰的方法,并对其原理、应用做了简单介绍。
1 引言随着电子设备的大量应用,电源在这些设备中的地位越来越重要,而开关变换器由于体积小、重量轻、效率高等特点,在电源中占的比重越来越大。
开关电源大多工作在高频情况下,在开关器件的开关过程中,寄生元件(如寄生电容、寄生电感等)中能量的高频变化产生了大量的电磁干扰( ElectromagneticInterference , EMI )。
EMI 信号占有很宽的频率范围,又有一定的幅度,经过在电路、空间中的传导和辐射,污染了周围的电磁环境,影响了与其它电子设备的电磁兼容( ElectromagneticCompatibility )性。
随着近年来各国对电子设备的电磁干扰和电磁兼容性能要求的不断提高,对电磁干扰以及新的抑制方法的研究已成为开关电源研究中的热点。
本文对电磁干扰产生、传播的机理进行了简要的介绍,重点总结了几种近年来提出的抑制开关电源电磁干扰产生及传播的新方法。
2 电磁干扰的产生和传播方式开关电源中的电磁干扰分为传导干扰和辐射干扰两种。
通常传导干扰比较好分析,可以将电路理论和数学知识结合起来,对电磁干扰中各种元器件的特性进行研究;但对辐射干扰而言,由于电路中存在不同干扰源的综合作用,又涉及到电磁场理论,分析起来比较困难。
下面将对这两种干扰的机理作一简要的介绍。
2.1传导干扰的产生和传播传导干扰可分为共模( CommonMode CM )干扰和差模( DifferentialMode DM )干扰。
由于寄生参数的存在以及开关电源中开关器件的高频开通与关断,使得开关电源在其输入端(即交流电网侧)产生较大的共模干扰和差模干扰。
2.1.1 共模( CM )干扰变换器工作在高频情况时,由于 dv/dt 很高,激发变压器线圈间、以及开关管与散热片间的寄生电容,从而产生了共模干扰。
EMI电磁屏障原理 导论
2)之比,用 dB(分贝)
(dB)
工程中,实际的辐射干扰源大致分为两类:类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐 射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源 的最基本形式,实际的辐射源在空间某点产生的场,均可由若干个基本源的场叠加而成 (图 2)。因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析,就可得出实际辐射源的远近 场及波阻抗和远、近场的场特性,从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。
屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能 SE(Shielding Effectiveness)来衡量,屏蔽 效能的定义:没有屏蔽体时,从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强 1( 1)和加
入屏蔽体后,辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强 2( 表示。
屏蔽效能表达式为
图 1 屏蔽效能定义示意图
(dB) 或
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,通系电1,力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配,机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2,下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷,32调需3各控要类试在管验最路;大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷,下安要与全加过,强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中;中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整,理核或高对者中定对资值某料,些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒,卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置,接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资,,料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气,敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术,技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方;资式对料,整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资,课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试,且技合进术理行,利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。:对对在于于分调差线试动盒过保处程护,中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技,,术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板,变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生;握内同图部一纸故线资障槽料时内、,设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷,试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高,技中要术资进资料行料试检,卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
开关电源产生电磁干扰(EMI)的原因
功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(EMI)的主要原因。
开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的EMI问题。
开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。
开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。
使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。
现在按噪声干扰源来分别说明:1、二极管的反向恢复时间引起的干扰交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。
由电流波形可知,电流中含有高次谐波。
大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。
另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。
高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。
2、开关管工作时产生的谐波干扰功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。
例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。
当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。
另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。
3、交流输入回路产生的干扰无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。
开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。
这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。
emi电路原理
emi电路原理EMI(Electromagnetic Interference,电磁干扰)是指电子设备之间或电子设备与环境之间的相互干扰现象。
在电子设备的工作过程中,它们会产生电磁波,这些电磁波可能对其他设备或者系统产生干扰,影响其正常工作。
为了减少电磁干扰的影响,我们需要了解EMI电路原理。
首先,要了解EMI电路原理,我们必须知道电磁波的产生和传播。
电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的,它们以光速在空间中传播。
当电子设备中的电流和电压发生变化时,就会产生电磁波。
这些电磁波会以无线电、微波等形式传播,如果这些波遇到其他设备或者系统,就会产生干扰。
为了减少EMI的影响,我们可以通过设计和布局来减少电磁波的辐射。
首先,我们可以采用合适的线缆和电子元件,它们具有良好的屏蔽性能,可以阻止电磁波的辐射。
此外,我们还可以采用滤波器和隔离器来滤除不需要的电磁干扰信号,使其不能进入设备或系统。
另一方面,我们还可以通过地线和屏蔽来减少电磁波的辐射。
地线可以提供一个低阻抗的回路,可以使电流通过地线回流,从而减少电磁波的辐射。
屏蔽可以将电磁波限制在特定的区域内,减少其对其他设备或者系统的影响。
此外,我们还可以通过抑制共模干扰来减少EMI。
共模干扰是指在信号传输中的共同模式噪声,它是由信号源和接收器之间的耦合产生的。
为了减少共模干扰,我们可以采用差分信号传输、使用抑制电路或者降低传输线的干扰敏感度等方法。
综上所述,了解EMI电路原理可以帮助我们减少电磁干扰的影响。
通过合适的设计和布局,选择合适的组件和材料,以及采用适当的屏蔽和抑制方法,我们可以有效地降低EMI的发生,保证电子设备和系统的正常工作。
emi滤波器工作原理
emi滤波器工作原理EMI滤波器是一种用于抑制电磁干扰(EMI)的设备,它可以将高频电磁波从电路中滤除或减弱,以保证电路的正常工作和减少对其他设备的干扰。
EMI滤波器的工作原理主要包括两个方面:传导路径和耦合路径。
传导路径是指电磁波在电路中的传导路径。
当电磁波进入电路时,它会通过电源线、信号线、地线等传导到电路中的各个部分。
这些传导路径是电磁波进入电路的主要途径,也是EMI滤波器起作用的重点。
EMI滤波器通过在传导路径上设置电感和电容等元件来实现对电磁波的滤除或减弱。
其中,电感主要用于滤除高频电磁波,而电容则主要用于减弱低频电磁波。
通过合理选择电感和电容的数值和结构,可以使EMI滤波器在不同频段上具有不同的滤波效果,以满足不同电路对电磁波的屏蔽要求。
耦合路径是指电磁波在电路中的耦合路径。
当电磁波进入电路后,它会通过电路中的元件间的耦合作用,传递到电路中的其他部分。
这些耦合路径是电磁波在电路中传播的次要途径,但同样需要进行抑制,以减少对其他设备的干扰。
EMI滤波器通过在耦合路径上设置衰减器、隔离器等元件来实现对电磁波的滤除或减弱。
衰减器主要用于减弱电磁波的幅度,而隔离器则主要用于隔离电磁波的传播路径。
通过合理选择衰减器和隔离器的数值和结构,可以使EMI滤波器在耦合路径上起到有效的屏蔽作用,从而减少对其他设备的干扰。
除了传导路径和耦合路径,EMI滤波器还可以通过其他方式来实现对电磁波的滤除或减弱。
例如,可以通过在电路中添加屏蔽罩、屏蔽层等结构来阻挡电磁波的传播;还可以通过调整电路的布局和结构来减少电磁波的辐射和散射。
EMI滤波器通过在传导路径和耦合路径上设置合适的元件和结构,以及其他方式的组合,来实现对电磁波的滤除或减弱。
通过有效地抑制电磁干扰,EMI滤波器可以保证电路的正常工作,减少对其他设备的干扰,是电子设备中必不可少的重要组成部分。
emi接收机工作原理
emi接收机工作原理EMI接收机,即电磁干扰(Electromagnetic Interference)接收机,是一种用于接收和识别电磁干扰信号的设备。
在日常生活中,电子设备和无线通信系统都可能受到外部电磁干扰的影响,这些干扰信号会引起设备性能下降甚至故障。
因此,为了保证设备的正常运行,需要使用EMI接收机进行电磁干扰监测和识别。
EMI接收机的工作原理涉及到电磁波的接收、放大、频谱分析等过程。
下面将详细介绍EMI接收机的工作原理。
首先,EMI接收机的接收部分主要包括天线和前置放大器。
天线是接收来自外部的电磁波信号的装置,将电磁波信号转化为电信号。
前置放大器用于放大电信号的弱小幅度,以提高信号的质量和可检测性。
接下来,经过前置放大器放大的电信号会进入频率转换部分。
这部分主要由频率混频器和本振电路组成。
频率混频器是用于将电信号的频率转换为新的中频频率,以便后续的处理。
本振电路则提供一个稳定的频率用于混频。
经过频率转换,电信号的频率在合适的范围内进行处理。
然后,经过频率转换的信号进入带宽滤波器。
带宽滤波器用于提取所关注的频段内的电信号,排除其他频率成分的干扰信号。
通过选择合适的带宽,可以确保只有所关注频段内的信号被处理,提高接收机的性能和可靠性。
接下来,经过滤波的信号会进入信号处理部分。
这部分包括放大器、混频器、频谱分析器等。
放大器用于进一步放大信号的幅度,增强信号强度。
混频器用于进一步转换信号的频率,使其适合于后续的分析处理。
频谱分析器则是用于对信号的频谱进行精确分析,识别和定位可能存在的电磁干扰源。
最后,经过信号处理的结果可以通过显示器或数据接口输出。
显示器用于直观显示干扰信号的频谱特性和幅度变化,方便用户进行分析和判断。
数据接口则可以将结果传输到其他设备进行进一步的处理和存储。
总结来说,EMI接收机通过接收、放大、频谱分析等步骤实现了对电磁干扰信号的监测和识别。
其关键部分包括天线、前置放大器、频率转换器、带宽滤波器、信号处理器等。
电磁干扰(EMI)定义
无线通信
功能性
人为 干扰源
非功能性
电视 雷达 导航
办公设备
家用电器
点火系统
开关系统
工业、 医疗设备
6பைடு நூலகம்
1.4、电磁干扰的定义-传输途径
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。 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。 根据耦合的方式不同,干扰的耦合可分为辐射耦合和传导耦合两类。
定义:
电磁干扰(Electromagnetic Interference)是 指由电磁噪声所引起的设备、传输通道或系统性能下 降的电磁现象。
三要素:
1.干扰源 2.传输途径 3.敏感设备
图1.2.1 EMI示意图
5
1.3、电磁干扰的定义-干扰源的分类
大气干扰
雷电干扰
宇宙干扰
自然 干扰源
热噪声
无线电广播
a11、电场感应
a1、近场感应耦合
a、辐射耦合
a12、磁场感应
a2、远场辐射耦合
b、传导耦合 b1、电容性耦合 b2、电感性耦合
7
电磁干扰的定义
1.1 干扰现象 1.2 三要素 1.3 干扰源的分类 1.4 传输途径
3
1.1、电磁干扰的定义-干扰现象
可感知的现象 : ★开灯时电视机中产生雪花; ★雷电使收音机产生嗞嗞的噪声; ★手机来电时,旁边的音响有杂音; ★相机误拍摄; ★运行中的系统无规律重新启动;
★ ……
4
1.2、电磁干扰的定义-三要素
电磁干扰EMI
电磁干扰(Electromagnetic Interference),简称EMI,有传导干扰和辐射干扰两种。
传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰;辐射干扰是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备。
为了防止一些电子产品产生的电磁干扰影响或破坏其它电子设备的正常工作,各国政府或一些国际组织都相继提出或制定了一些对电子产品产生电磁干扰有关规章或标准,符合这些规章或标准的产品就可称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。
电磁兼容性EMC标准不是恒定不变的,而是天天都在改变,这也是各国政府或经济组织,保护自己利益经常采取的手段。
1.传导干扰传导干扰一般是通过电压或电流的形式在电路中进行传播的,图6是测试电子设备产生传导干扰的基本方法,或表示传导干扰通过电源线传输的几种方式。
图6中,电子设备表示干扰信号源,CI表示共模干扰信号,DI表示差模干扰信号;V1、V2、V3分别表示用仪表对干扰信号进行测量的连接方法,低通滤波器是为了便于对V1、V2、V3进行测试,而另外加接进去的;R1、R2、R3、R4分别为各电子设备的接地电阻,也包括大地之间的电阻,接地电阻一般为几欧姆到几十欧姆,其阻值与地线的安装和地表面土壤结构有关;C1为电子设备对大地的电容,其容量与电子设备的体积还有地面距离有关,一般为几微微法到几千微微法。
从图6中我们可以看出:V1=CI-DI,V2=CI+DI,V3=DI从图6中我们还可以看出,差模干扰信号DI是通过电子设备两根电源输送线传输的,因此,必须用低通滤波器对它进行隔离;而共模干扰信号CI是通过电子设备对大地的电容C1 传输的,由于C1的容量一般都非常小,C1对低频共模干扰信号的阻抗很大,因此,在低频段,共模干扰信号一般很容易进行抑制,但在的高频段,对共模干扰信号进行抑制,难度却要比差模干扰信号抑制的难度大很多。
emi电路工作原理
emi电路工作原理
EMI电路工作原理
EMI(Electromagnetic Interference)电路是指在电磁环境下,由于电子器件之间的相互干扰而产生的电磁波。
在现代电子器件的应用中,由于电子器件的不断发展,各种电子设备之间的电磁干扰问题越来越突出,因此需要使用EMI电路来解决这一问题。
EMI电路的工作原理是通过使用滤波器或屏蔽器来抑制干扰信号的传播,从而减少干扰的影响。
滤波器主要是通过选择合适的频带来过滤掉不需要的信号,而屏蔽器则是通过屏蔽干扰信号的传播路径来达到抑制干扰的目的。
滤波器的种类主要有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
低通滤波器主要用于过滤高频信号,高通滤波器则主要用于过滤低频信号,带通滤波器则是用于过滤某一特定频带内的信号,而带阻滤波器则是用于过滤某一特定频带外的信号。
屏蔽器的种类主要有电磁屏蔽、电容式屏蔽和磁性屏蔽。
电磁屏蔽是通过金属外壳将电磁波隔离开来,使干扰信号无法进入到设备内部,电容式屏蔽则是通过电容的作用来过滤掉干扰信号,而磁性屏蔽则是通过磁场的作用来屏蔽干扰信号。
除了滤波器和屏蔽器外,还可以通过接地和隔离来达到抑制干扰的
目的。
接地主要是将设备接地以便将干扰信号释放到地线上,而隔离则是将设备与其它设备隔离开来,以便减少干扰信号的传播。
EMI电路是解决电子器件之间电磁干扰问题的重要手段,通过使用滤波器、屏蔽器、接地和隔离等技术手段,可以有效地抑制干扰信号的传播,从而保证电子设备的正常工作。
emi工作原理
emi工作原理EMI (Electromagnetic Interference)工作原理引言:EMI (Electromagnetic Interference) 是指电子设备之间相互干扰,导致设备性能下降或功能异常的现象。
EMI是一个复杂的问题,涉及电磁波的发射、传播和接收等多个方面。
本文将重点介绍EMI的工作原理。
一、电磁波的发射电子设备在工作过程中会产生电磁波。
这些电磁波可以通过导线、天线或其他传输介质传播出去。
电磁波的频率、幅度和波形等特性决定了其传播的方式和范围。
二、电磁波的传播电磁波在传输过程中会受到传输介质的影响,如空气、水、金属等。
不同的传输介质对电磁波的传播速度、方向和衰减程度有不同的影响。
当电磁波遇到障碍物时,会发生反射、折射、衍射等现象,从而改变波的传播方向和形状。
三、电磁波的接收当电磁波到达另一个电子设备时,会被设备的接收器接收。
接收器可以是天线、传感器或其他接收装置。
接收器将电磁波转化为电信号,并传递给设备的其他部分进行处理和解析。
四、EMI的产生和影响EMI的产生主要是由于电子设备之间的相互干扰。
当一个设备发射的电磁波干扰到另一个设备的接收器时,就会产生EMI。
EMI会导致接收器接收到错误的信号,从而影响设备的正常工作。
五、EMI的控制和减少为了控制和减少EMI的影响,可以采取以下措施:1. 设备的屏蔽设计:通过在设备周围添加屏蔽层,可以阻挡电磁波的传播,减少干扰。
2. 地线和屏蔽接地:好的接地系统可以提供电磁波的回路,减少干扰的传播。
3. 滤波器的使用:滤波器可以过滤掉频率范围外的电磁波,减少干扰。
4. 电磁兼容性测试:在设备设计和制造的过程中,进行电磁兼容性测试,确保设备符合相关标准和规定。
5. 合理布局和隔离:设备之间的合理布局和隔离可以减少电磁波的传播路径,降低干扰。
六、EMI的应用EMI的研究和应用广泛存在于电子设备的设计和制造过程中。
在无线通信、雷达、无线电、医疗设备等领域,EMI的控制和减少是确保设备正常工作和性能稳定的重要环节。
如何在工厂现场有效防范电磁干扰
如何在工厂现场有效防范电磁干扰在当今的工业生产环境中,电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称 EMI)已经成为一个不容忽视的问题。
电磁干扰可能会导致设备故障、生产中断、产品质量下降,甚至危及工人的安全。
因此,如何在工厂现场有效地防范电磁干扰,是每一个工厂管理者和技术人员都需要关注和解决的重要课题。
一、电磁干扰的来源要有效地防范电磁干扰,首先需要了解其来源。
在工厂现场,电磁干扰的来源主要有以下几个方面:1、电力系统工厂中的电力设备,如变压器、开关柜、电动机等,在运行过程中会产生电磁场。
这些电磁场可能会对附近的电子设备造成干扰。
2、电子设备工厂中的各种电子设备,如计算机、控制器、通信设备等,本身会发射电磁波。
同时,它们也容易受到外部电磁波的影响。
3、无线通信设备随着无线通信技术的广泛应用,工厂中的手机、对讲机、无线网络设备等也成为了电磁干扰的来源之一。
4、静电放电在一些生产过程中,如塑料加工、纺织等,容易产生静电。
静电放电时会产生瞬间的高电压和强电磁场,对电子设备造成干扰。
5、雷电在雷雨天气,雷电产生的电磁场可能会通过电力线路、通信线路等传入工厂内部,对设备造成损坏。
二、电磁干扰的传播途径电磁干扰的传播途径主要有以下几种:1、传导电磁干扰通过电源线、信号线、地线等导体传播。
例如,电源线上的干扰信号可以传入电子设备,影响其正常工作。
2、辐射电磁干扰以电磁波的形式向空间辐射,被其他电子设备接收。
例如,无线通信设备发射的电磁波可以对附近的敏感设备造成干扰。
3、感应当一个导体处于变化的电磁场中时,会在导体中产生感应电动势和感应电流。
这种感应现象也会导致电磁干扰的传播。
三、电磁干扰的影响电磁干扰对工厂现场的设备和生产过程可能会产生以下影响:1、设备故障电磁干扰可能会导致电子设备的误动作、死机、数据丢失等故障,影响设备的正常运行。
2、生产中断关键设备受到电磁干扰出现故障,可能会导致整个生产线的中断,造成生产延误和经济损失。
emi滤波器的工作原理
emi滤波器的工作原理emi滤波器是一种常用的电子滤波器,用于去除电磁干扰信号,保证电子设备的正常工作。
它的工作原理是利用电容和电感的特性,将电磁干扰信号滤除,只传递所需信号。
我们先了解一下什么是EMI。
EMI是指电磁干扰,是指电子设备之间或电子设备与环境之间因电磁波传播而产生的相互干扰现象。
当电子设备工作时,会产生一定的电磁辐射,这些辐射会干扰其他设备的正常工作,甚至影响到无线电通信等重要领域。
所以,在电子设备设计中,需要使用EMI滤波器来抑制这种干扰。
EMI滤波器主要由电容和电感组成。
电容是一种储存电能的元件,它的特性是可以通过电流的变化来改变电压的大小。
而电感则是一种储存磁能的元件,它的特性是可以通过电流变化来改变磁场的大小。
利用电容和电感的这些特性,EMI滤波器可以实现对不同频率的信号的滤除。
具体来说,EMI滤波器可以分为两种类型:低通滤波器和高通滤波器。
低通滤波器主要用于滤除高频信号。
它的工作原理是将高频信号通过电容的特性,使其流过电容而被滤除。
在低通滤波器中,电容的阻抗随着频率的增加而减小,从而使高频信号流过电容,达到滤除的效果。
这样,只有低频信号能够通过低通滤波器,达到了滤波的目的。
高通滤波器则主要用于滤除低频信号。
它的工作原理与低通滤波器相反,通过电感的特性来实现滤波。
在高通滤波器中,电感的阻抗随着频率的增加而增大,从而使低频信号流过电感而被滤除。
这样,只有高频信号能够通过高通滤波器,达到了滤波的效果。
除了低通滤波器和高通滤波器,还有带通滤波器和带阻滤波器等其他类型的EMI滤波器。
带通滤波器可以选择性地传递一定范围内的频率信号,而滤除其他频率的信号。
带阻滤波器则相反,可以选择性地滤除一定范围内的频率信号。
EMI滤波器的工作原理并不复杂,但它在电子设备的设计中起着至关重要的作用。
通过合理选择和配置EMI滤波器,可以有效抑制电磁干扰信号,确保电子设备的正常工作。
同时,EMI滤波器的设计也需要考虑到电容和电感的参数选择、布局和连接方式等因素,以确保滤波效果的最大化。
EMC第二章EMI及其耦合途径
第2章 电磁干扰(EMI)及其耦合途径
(EMI: Electromagnetic Interference)
2.1 电磁干扰及其相关基础概念 2.2 电磁骚扰源 2.3 电磁骚扰
1、电磁骚扰 Electromagnetic Disturbance—EMI “任何可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命或无生命物质 产生损害作用的电磁现象。” 2、电磁干扰 Electromagnetic Interference—EMI “电磁骚扰引起的设备、传输通道、系统性能的下降。” 电磁骚扰仅仅是电磁现象,既客观存在的一种物理现象。它可能引 起降级或损害,但不一定已经形成后果。而电磁干扰则是由电磁骚扰引 起的后果。 虽然电磁骚扰与电磁干扰有一定区别,但是工程上往往不加明确划 分,并统一缩写为:EMI。 3、电磁干扰三要素
2.1 电磁干扰及其相关基础概念
2.1. 2 电磁干扰相关常用术语及其概念
21、骚扰抑制 disturbance suppression “削弱或消除电磁骚扰的措施。” 22、干扰抑制 interference suppression “削弱或消除电磁干扰的措施。” 23、基带 Baseband “信号在用调制载波频率构成传输信号或射频信号之前所占有的频带。” 24、宽带发射 broadband emission “频谱能量分布相当均匀而且连续,以至于当测量仪器或接收机在几倍 接收机带宽的频率范围内调谐时都无明显变化的一种发射。” 25、窄带发射 narrowband emission “比测量仪器或接收机的带宽窄的一种发射。” 26、乱真发射 spurious emission “在需要的带宽以内或以外,与被传输信息无关的一个或多个频率上的 发射。”
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emi原理
emi原理
EMI原理来源于电磁辐射以及电子设备之间的相互作用。
电
子设备在工作时会产生电磁辐射,而这些辐射可能会对其他电子设备产生干扰,导致其正常工作受到影响。
电磁辐射是由电子设备中的电流和信号引起的,当电流和信号在设备内部传输时,就会产生电磁辐射。
这些辐射会以电磁波的形式传播,在空间中形成电磁场。
如果其他电子设备处于这一电磁场中,他们就会受到干扰,影响其正常工作。
干扰的程度取决于电子设备的辐射强度以及其他设备的抗干扰能力。
辐射强度越大,干扰程度就越严重。
同时,抗干扰能力越弱的设备受到的影响也越大。
为了减小EMI的影响,设备制造商可以采取一些措施。
首先,他们可以采用屏蔽技术,通过在设备周围添加金属屏蔽层来阻挡电磁辐射。
其次,他们可以优化设备的布局和线路设计,减少辐射的产生。
另外,设备制造商还可以通过滤波器来降低辐射的频谱范围,减小干扰的影响。
总之,EMI是由电子设备的辐射引起的干扰问题,它可以通
过屏蔽技术、布局优化和滤波器等手段来减小其影响。
EMI(电磁干扰)
Electromagnetic Interference(Electromagnetic Interference 简称EMI)电磁干扰(Electromagnetic Interference 简称EMI),是指电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现象,有传导干扰和辐射干扰两种。
传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。
辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络,在高速PCB及系统设计中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源,能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。
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“BC I”“TV I”“Tel I”,这些缩写中都有相同的“I”(干扰)(B C:广播)那么EMI标准和EMI检测是EMI的哪部分呢?理所当然是第二层含义,即干扰源,也包括受到干扰之前的电磁能量。
区别EMI与EMS和EMC的区别在哪里?EMS(Electro Magnetic Susceptibility)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,也就是英语单词Immunity,即抗电磁干扰性强。
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。
电源中emi产生的原理
电源中emi产生的原理
电源中电磁干扰(EMI)产生的原理可以归结为以下几个方面:
1. 开关元件的开关过程:在切换开关电源中的开关元件(如MOSFET、IGBT等)时,会产生高频电流和电压的开关过程。
这种高频开关产生的瞬态电流和电压变化会引起电磁辐射,并产生电磁波导致EMI。
2. 整流过程:开关电源的输入端通常包括整流电路,用于将交流电转换成直流电。
整流过程会产生短脉冲的电流和电压变化,这些变化同样会引起电磁辐射并产生电磁波。
3. 变压器和电感器:在开关电源中,变压器和电感器用于实现电压和电流的转换。
这些元件在工作过程中会产生磁场,当磁场发生变化时,会在周围产生电磁波,并引起EMI。
4. 共模和差模噪音:在电源的接地线和电源线之间存在共模噪音和差模噪音。
共模噪音是指电源线和接地线上同时出现的噪音,而差模噪音是指电源线和接地线之间的差分噪音。
这些噪音可以通过电源线辐射出去,形成EMI。
为了减少电源中的EMI产生,可以采取以下措施:
1. 使用滤波器:在电源输入端和输出端加入滤波器,可以有效地减少高频噪音
的传输,并降低EMI。
2. 选择合适的元件:选择低EMI的开关元件、变压器和电感器等元件,以减少EMI的产生。
3. 确保良好的接地:良好的接地可以有效地屏蔽EMI,并减少共模和差模噪音的传输。
4. 使用屏蔽材料:在设计电源时,可以使用屏蔽材料覆盖电路板或部分电源元件,以防止EMI的辐射和传播。
总之,电源中的EMI产生是由于开关元件的开关过程、整流过程、变压器和电感器的工作以及共模和差模噪音引起的。
通过合适的措施和材料选择,可以有效地减少EMI的产生。
emi屏蔽原理
emi屏蔽原理EMI(Electromagnetic Interference)屏蔽原理指的是通过采取一系列措施,减少或阻止电磁波的干扰影响其他电子设备的现象。
电子设备在运行过程中会产生电磁波,这些电磁波可能对周围的其他设备或系统产生干扰,导致它们的正常工作受到影响。
因此,为了确保电子设备的正常运行,必须采取措施来屏蔽这些电磁波的干扰。
EMI屏蔽主要通过以下几种原理来实现:1. 电磁波屏蔽:通过在设备外壳或相关线缆上加上屏蔽材料来抵消或吸收电磁波。
屏蔽材料通常是由导电材料制成,例如金属或导电聚合物。
这些材料具有较好的电导性能,可以将电磁波引导到地线或其他地方,从而减少或消除干扰。
2. 地线屏蔽:设备通常都有一个接地线,通过将这个接地线与屏蔽材料连接,可以将电磁波导向地,从而降低干扰。
3. 接地平面:在电路板上增加一个大面积的接地平面,可以提供更好的屏蔽效果。
接地平面可以吸收和引导电磁波,避免其对其他部分产生干扰。
4. 滤波器:通过在电源线或信号线上安装滤波器,可以消除或减少电磁波传播到其他设备或系统的可能性。
滤波器可以选择性地吸收或阻塞特定频率的电磁波,从而降低干扰。
5. 绝缘层:在电路板的不同层之间添加绝缘层,可以减少电磁波的传播。
绝缘层可以有效地隔离电磁波,阻止其对其他部分的干扰。
6. 断路器:在设备或电路中添加适当的断路器,可以切断电磁波的传播路径,从而阻止干扰的传播。
EMI屏蔽的原理是通过上述措施来阻止或减少电磁波的干扰,保护其他设备或系统的正常工作。
在设计电子设备时,需要考虑到电磁波产生的原因和路径,并采取相应的措施进行屏蔽。
同时,也需要注意选择合适的材料和组件,确保其具有良好的屏蔽性能。
总之,EMI屏蔽原理是通过使用合适的屏蔽材料、地线、滤波器等措施,来减少或阻止电磁波的干扰,保护其他设备或系统的正常工作。
这是电子设备设计中非常重要的一环,可以有效地提高设备的可靠性和抗干扰能力。
电磁干扰(EMI)串扰机制
受害线远端串扰近端串扰回路区线1驱动线地1/ 耦合叠加性2/ ic= C dv/dt,vl= L di/dt3/ 后向以及前向电流4/ 由于互感作用产生感应电动势5/ 依赖于信号的上升时间6/ 传输线总长度对于两端与负载匹配的终端来说阶跃脉冲就相当于电池开关t=t0时刻闭合近端串扰~ V sC MCL ML远端串扰~ V STrdC MCL ML其中Td= X*图-43线1(噪声源)线2(受害器件)近端远端0 V要点:图-44线1(噪声源)线2(受害器件)远端近端R s R L噪声I CM I CM+-V CM+-V CMR SR LI CM无噪声共模(Cu1Cu2Cu3差模屏蔽变压器中最好的屏蔽方式+V DM无噪声基础二级..铁氧体磁芯图-50: 扼流圈的物理结构Z图-52DM扼流圈图-53:输出为方波时,扼流圈与简单电感的效果对比AinV CM 迟失真inV CM 共模磁通量相加 楞次定律(差模磁通量互相抵消Cap BypassCap DM铁氧体磁芯差模共模扼流圈共模扼流圈视频信号输出V AC共模扼流圈开关电源负载AC图-59图-60地平面地平面宽度地平面面积的85%大回路区远端串扰近端串扰干扰线线1干扰线线2回路区低频地平面回线是低阻抗路径Return loop 扁平电缆回线环路框架地线扁平电缆需要有回线_+更好的接地引脚排布方式能够隔离串扰。
电磁干扰原理
电磁干扰原理电磁干扰(Electromagnetic Interference, EMI)是指在电磁环境中,不同电子设备之间发生的相互干扰现象。
在现代社会中,电子设备已经广泛应用于各个领域,如通信、医疗、交通等。
然而,由于电子设备之间的复杂交互,电磁干扰成为了一个不可忽视的问题。
本文将深入探讨电磁干扰的原理与影响。
一、电磁辐射与传导电磁干扰主要通过电磁辐射和电磁传导两种途径产生。
电磁辐射是指电子设备中的电流或电压由导线或天线辐射出去,形成电磁场,从而对周围的设备产生影响。
电磁传导则是指电磁场通过导线或其他介质传导到其他设备,从而引起干扰。
二、电磁干扰的主要原因1. 高频信号的传播:随着通信技术的发展,无线电频率的使用越来越广泛,高频信号的传播成为电磁干扰的主要原因之一。
无线电、电视等设备所产生的高频信号往往在一定范围内传播,当这些信号干扰到其他设备时,就会造成电磁干扰。
2. 电源线的电磁波辐射:电源线电磁波辐射是另一个常见的电磁干扰来源。
当电子设备工作时,电源线中的电流会产生电磁场,如果电源线设计不合理或者电磁屏蔽不良,这些电磁场就会干扰到其他设备。
3. 地线干扰:地线是电子设备的重要部分,但当地线接触不良或者存在不合理的电磁屏蔽时,地线可能会成为电磁干扰的渠道。
地线上的电流会产生电磁场,进而对其他设备产生干扰。
4. 设备的故障或缺陷:一些设备自身存在故障或缺陷也可能引起电磁干扰。
例如,设备内部的零部件松动、断开或短路,都会导致电磁辐射或传导的干扰现象。
三、电磁干扰的影响1. 通信干扰:电磁干扰对通信设备特别敏感,当电磁噪声与通信信号重叠时,通信设备可能会受到干扰,导致数据传输错误或通信中断。
2. 电子设备故障:电磁干扰对电子设备的正常工作有很大的影响,长期或大强度的干扰可能导致设备损坏甚至烧毁。
3. 安全隐患:在一些特殊场景中,电磁干扰可能会引发安全隐患。
例如,在医疗设备附近发生的电磁干扰可能影响到医疗设备的正常运行,给患者带来潜在风险。
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EMI电磁干扰传播过程
电磁干扰是电子电路设计过程中最常见的问题,设计师们一直在寻找能够完全消除或降低电磁干扰,也就是EMI的方法。
但想要完全的消除EMI的干扰,首先需要的就是了解EMI是什么,它的传播过程是怎样的,本文就将对EMI的传播过程进行一个大致的介绍。
EMI是电磁干扰的统称,但实际上电磁干扰分为两种,一种是传导干扰,另一种是辐射干扰。
传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输,互相产生干扰。
进一步细分,传导干扰又分共模干扰和差模干扰。
EMI的传播过程
EMI的传播过程主要途经三个部分,干扰源、干扰途径、接收器。
干扰途径可以理解成设备发出来的干扰,经过的传波途径。
而对于电源来说,一般只能从两方面下手,要么减少干扰源,要么切断干扰途径。
想要快速理解EMI的传播,想要从图2的这些不同波形的高次谐波进行分析,如图2所示,先把几个不同波形进行FFT,观察其高次谐波是怎么分布的。
通过
图像能够清晰明了的了解这一问题。
本文以图文结合的方式为大家介绍了EMI电磁干扰传播的过程,可以看到电磁干扰传播的过程并不简单,但也并非复杂难解。
只有在充分理解EMI的原理之后才能对EMI进行行之有效的规避和抑制,希望大家在阅读过本文之后能够对EMI有进一步的了解。