EMC电磁兼容基本介绍(一)
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电磁兼容（EMC）） 基本介绍
2008
电磁兼容------目录
EMC技术概论 EMC测试项目与相关标准 EMC相关基础理论 EMC整改常用元件选择与应用 EMC干扰抑制对策 结束
一、 EMC技术概论
1.EMC重要性 2.EMC基本概念 3.EMC测试标准 4.EMC认证介绍
1.EMC重要性
1.EMC重要性
市场应用抗干扰问题
高频保护是以输电线载波通道作为通信通道的 线路纵联保护。当前随着电网容量的增大、系统电压 的升高，各类电磁干扰现象比较严重。由于输电线路 是高频通道的一部分，所以高压系统的断路器操作、 短路故障和遭受雷击等引起的电压，就可能对高频收 发讯机产生干扰，导致高频保护误动作。
2.EMC基本概念
术语： 2）电磁灵敏度：(EMS，Electromagnetic Susceptibility) )在存在电磁骚扰的情况下，装置、 设备或系统不能避免性能降级的特性。 3）电磁抗扰度：(Electromagnetic Immunity)在存 在电磁骚扰的情况下，装置或系统正常工作，不出现 性能降级的能力。 4）电磁环境 : (electromagnetic environment)存 在于给定场所的所有电磁现象的总和。
通用标准 EN61000-6-4
被引用到 被引用到
产品标准 EN55022/EN55024 CISPR13/CISPR20
专用产品标准 GB19483-2004 无绳电话的电磁兼容 性要求及测量方法
被引用到
3.EMC测试标准
EMC标准类别
●
基础标准：基础标准不涉及具体的产品，仅就现象、 环境、试验方法、试验仪器和基本试验配置等给出定 义及详细描述。 ●通用标准：通用标准给通用环境中的所有产品提出 一系列最低的电磁兼容性要求。 ●产品标准：这是根据特定产品类别而制定的电磁兼 容性能的测试标准。它包含产品的电磁骚扰发射和产 品的抗扰度要求的两方面内容 ●专用产品标准：专用产品标准通常不单独形成电磁 兼容标准，而以专门条款包含在产品的通用技术条件 中
4.EMC认证介绍
CE认证
CE认证的要求是以指令（Directive)的形式发布要求。 以下是常用CE指令： 1.EMC DIRECTIVE: 89/336/EEC (2004/108/EC) 2.LVD (Low Voltage Directive) DIRECTIVE: 73/23/EEC 3.R&TTE(Radio and Telecommunications Terminal Equipment) DIRECTIVE: 1999/5/EC 4.MDD (Medical Devices Directive ) DIRECTIVE : 93/42/EEC
2.EMC基本概念
术语： 5)（骚扰源的）发射电平： emission level（of a disturbance source）用规定的方法测得的由特定 装置、设备或系统发射的某给定电磁骚扰电平。 6)（性能）降低：degradation（of Performance） 装置、设备或系统的工作性能与正常性能的非期望 偏离。 7)电磁噪声：Electromagnetic Noise一种明显不传 送信息的时变电磁现象，它可能与有用信号叠加或组 合。
1.EMC重要性
市场应用抗干扰问题
雷击的危害
2.EMC基本概念
什么是电磁兼容(EMC) ? 术语：
EMC = Electromagnetic Compatibility (电磁兼容) 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。 1）电磁干扰(EMI，Electromagnetic Interference）:由电磁骚扰引起的设备、传输通道 或系统的性能降级。 电磁骚扰：Electromagnetic Disturbance 电磁发射：Electromagnetic Emission
1.EMC重要性
产品内部电路兼容问题
一轿车，在氧传感器附近自行加装一高音喇叭，电 源线取自点火开关。事后不久，发现发动机不时出现 报警现象，提取故障码为13（氧传感器），测量氧传 感器的输出电压，其值在0.1～0.3V间 不断变化，说 明氧传感器正常，但当安喇叭时，氧传感器输出信号 就发生混乱，发动机运转也瞬时失常。将喇叭拆除后， 故障排除。
2.EMC基本概念
常见EMC测试项目
RE: Radiated emission 辐射发射试验 CE：Conducted emission传导发射试验 Harmonics: --IEC 61000-3-2 谐波电流发射限制 Flicker:--IEC 61000-3-3 对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统中产生的 电压波动和闪烁的限制
2.EMC基本概念
总结： EMC = EMI(电磁干扰） + EMS（电磁敏感度） EMC : Electromagnetic Compatibility EMI: Electromagnetic Interference EMS：Electromagnetic Susceptibility
2.EMC基本概念
产品内部电路兼容问题
汽车电子处于一个充满噪声的工作环境：环境温 度范围为－40度到125度；振动和冲击经常发生；有 很多噪声源，如刮水器电动机、燃油泵、火花点火线 圈、空调起动器、交流发电机线缆连接的间歇切断， 以及某些无线电子设备，如手机和寻呼机等，因此汽 车电子必须具有优秀的电磁兼容(EMC)性能。
2.EMC基本概念
术语： 8)电磁辐射：Electromagnetic Radiation a.能量以电磁波形式由源发射到空间的现象。 b.能量以电磁波形式在空间传播。 9)抗扰度试验电平：Immunity Test Level进行抗扰 度试验时，用来模拟电磁骚扰试验信号的电平。
2.EMC基本概念
欧盟CE标记
4.EMC认证介绍
CE认证
CE是欧盟许多国家语种中的“欧共体”这一词组 的所写，原来用英语词组EUROPEAN COMMUNITY 缩写EC，因欧盟在法文是COMMUNATE EUROPEIA，所以称为CE认证。 a.强制认证 b.EMC+LVD(根据产品不同，需要满足的指令不同) c.没有工厂审查 d.证书没有有效期 e.可以以自我宣称的形式认证
进军各个市场的必要条件
目前很多国家和区域联盟都要求进入其市场的 产品必须符合相应的EMC标准，并通过相应的认证。 例如： 美国FCC认证 日本VCCI认证 欧盟CE认证 中国大陆3C认证
1.EMC重要性
进军各个市场的必要条件
有关指令要求加贴CE标志的工业产品，没有CE 标志的，不得上市销售，已加贴CE标志进入市场的 产品，发现不符合EMC要求的，要责令从市场收回， 持续违反指令有关 CE标志规定的，将被巨额罚款或 永久禁止进入欧盟市场。
信息技术设 备
FCC PATR15
音视频设备
FCC PATR15
EN5502 2 EN5502 4 EN5501 3 EN5502
GB9254 GB/T176 18 GB13837 GB/T938 3
4.EMC认证介绍
CE认证
欧盟（European Union ――EU）过去称为欧 共体(The European Communities-EC)。包括： 德国、法国、意大利、荷兰、比利时、卢森堡、英国、 丹麦、爱尔兰、希腊、西班牙、葡萄牙以及1995年1 月1日加入的奥地利、芬兰、瑞典等15个国家。下面 提到的CE标记也适用于欧洲自由贸易联盟(EFTA)国 家，包括：列支敦士登、挪威、冰岛。共18个国家， 涉及3亿6千多万人口。
2.EMC基本概念
EMC三要素
干扰源造成敏感设备不能够正常工作的干扰耦合 途径一般分为以下两种： 第一：空间干扰耦合 第二：传导干扰耦合
耦合途径 干扰源 敏感 设备
2.EMC基本概念
EMC三要素
无论在任何条件下，只要di/dt≠0时，都会产 生电磁噪声。虽然电磁骚扰不仅仅包括电磁噪声，但 电磁噪声占据了电磁骚扰的主要部分
EMC常见现象
1.电源快速瞬变干扰 2.雷击干扰 3.ESD干扰 4.无线电射频干扰 5.电压跌落与中断等
2.EMC基本概念
EMC常见现象
2.EMC基本概念
无 线 电 频 谱 说 明
2.EMC基本概念
常见EMC测试项目
ESD：Electrostatic discharge 静电放电抗扰度试验－－IEC 61000-4-2 RS: Radiated susceptibility 射频电磁场辐射抗扰度试验－－ IEC 61000-4-3 EFT/B: Electrical fast transient burst 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验－－ IEC 61000-4-4 SURGE:浪涌（冲击）抗扰度试验－－ IEC 61000-45 CS: Conducted susceptibility
2.EMC基本概念
EMC三要素： 干扰源 敏感 设备
抑制措施： 耦合途径
EM度（传导抗扰度） CE传导发射（传导骚扰）
RS辐射敏感度（辐射抗扰度) RE辐射发射（辐射骚扰度）
2.EMC基本概念
3.EMC测试标准
EMC标准类别
电磁兼容标准
基础标准 IEC61000-4-2
1.EMC重要性
市场应用抗干扰问题
1992年，医务工作者在将一心脏病人送往医院途 中，救护车上的 监视器始终对她进行观察。但当医 务人员一打开无线通话机请求帮助时，心机就会关闭， 结果这位病人死了。分析表明：因为救护车顶已由金 属材料改为玻璃钢，使监视器暴露在高场内，同时车 内又安装有远程无线天线。因此证明：汽车屏蔽效能 的降低与强辐射信号的结合对此设备干扰极大。
2.EMC基本概念
术语： 13）峰值检波器Peak Detector 输出电压为所施加信号峰值的检波器。 14）均方根值检波器Root--mean--square Detector 输出电压为所施加信号均方根值的检波器。 15）静电放电 ESD Electrstatic Discharge 具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起 的电荷转移。
术语： 10) (电磁波的)场强：Field Strength (of electromagnetic wave)为通用术语， 常用于表示场矢量的幅值， 一般用伏每米表示 （V/M） 也可表示磁场矢量的幅值，用安每米表示（A/M） 11)电场强度：Electric field Strength A、对于无线电波的传播，定义为：电场矢量的幅值 B、对交流电源线的工频电场强度的定义为：对于空 间某点，位于该点的正电荷所受的力对该电荷电量的 比值(当该电量趋近于零时)的极限。
3.EMC测试标准
EMC标准体系
电磁兼容标准
干 传 电 源 线
信 号 \ 控 制 线
扰
发 辐 电 场
射 射 磁 场 传 导
敏 辐 电
天 线 端 口
感
度 射 磁 场 静 电 放 射
导 天 线 端 口
电源线/信号线 射 频 瞬 态
场
3.EMC测试标准
产品标准分类
产品类别 北美地区 FCC认证 欧盟地区 CE认证 中国3C认证
2.EMC基本概念
常见EMC测试项目
PMS: Power-frequency magnetic susceptibility -- IEC 61000-4-8 工频磁场抗扰度 DIP/interruptions-- IEC 61000-4-11 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验 Power lines induction—- ITU-T K.20 电力线感应试验 Power lines contact---ITU-T K.20 电力线接触试验
2.EMC基本概念
术语： 12）磁场强度：Magnetic Field Strength A、对于无线电波传播，定义为：磁场矢量的幅值。 B、由电流产生的磁场强度反应了电流在空间某点产生 的力。其定义为：邻近一个流有电流电路的某点，在 该点处的磁力在该点处的磁力(电路的每个非常小长 度(长度元)的电流(电流元)都在该点产生一个非常小 的磁力)是电路中所有电流元作用的矢量和。
1.EMC重要性
产品入网认证要求
目前虽然很多产品没有强制认证要求，但是在市 场招标或者是进行入网测试时同样会有相关的 电磁 兼容指标强制要求。 例如： 军用产品进入部队进行装备时候需要通过军标： GJB 151A-97； 铁路设备进行入网测试电磁兼容标准要求：TB/T 3073-2003
1.EMC重要性
2008
电磁兼容------目录
EMC技术概论 EMC测试项目与相关标准 EMC相关基础理论 EMC整改常用元件选择与应用 EMC干扰抑制对策 结束
一、 EMC技术概论
1.EMC重要性 2.EMC基本概念 3.EMC测试标准 4.EMC认证介绍
1.EMC重要性
1.EMC重要性
市场应用抗干扰问题
高频保护是以输电线载波通道作为通信通道的 线路纵联保护。当前随着电网容量的增大、系统电压 的升高，各类电磁干扰现象比较严重。由于输电线路 是高频通道的一部分，所以高压系统的断路器操作、 短路故障和遭受雷击等引起的电压，就可能对高频收 发讯机产生干扰，导致高频保护误动作。
2.EMC基本概念
术语： 2）电磁灵敏度：(EMS，Electromagnetic Susceptibility) )在存在电磁骚扰的情况下，装置、 设备或系统不能避免性能降级的特性。 3）电磁抗扰度：(Electromagnetic Immunity)在存 在电磁骚扰的情况下，装置或系统正常工作，不出现 性能降级的能力。 4）电磁环境 : (electromagnetic environment)存 在于给定场所的所有电磁现象的总和。
通用标准 EN61000-6-4
被引用到 被引用到
产品标准 EN55022/EN55024 CISPR13/CISPR20
专用产品标准 GB19483-2004 无绳电话的电磁兼容 性要求及测量方法
被引用到
3.EMC测试标准
EMC标准类别
●
基础标准：基础标准不涉及具体的产品，仅就现象、 环境、试验方法、试验仪器和基本试验配置等给出定 义及详细描述。 ●通用标准：通用标准给通用环境中的所有产品提出 一系列最低的电磁兼容性要求。 ●产品标准：这是根据特定产品类别而制定的电磁兼 容性能的测试标准。它包含产品的电磁骚扰发射和产 品的抗扰度要求的两方面内容 ●专用产品标准：专用产品标准通常不单独形成电磁 兼容标准，而以专门条款包含在产品的通用技术条件 中
4.EMC认证介绍
CE认证
CE认证的要求是以指令（Directive)的形式发布要求。 以下是常用CE指令： 1.EMC DIRECTIVE: 89/336/EEC (2004/108/EC) 2.LVD (Low Voltage Directive) DIRECTIVE: 73/23/EEC 3.R&TTE(Radio and Telecommunications Terminal Equipment) DIRECTIVE: 1999/5/EC 4.MDD (Medical Devices Directive ) DIRECTIVE : 93/42/EEC
2.EMC基本概念
术语： 5)（骚扰源的）发射电平： emission level（of a disturbance source）用规定的方法测得的由特定 装置、设备或系统发射的某给定电磁骚扰电平。 6)（性能）降低：degradation（of Performance） 装置、设备或系统的工作性能与正常性能的非期望 偏离。 7)电磁噪声：Electromagnetic Noise一种明显不传 送信息的时变电磁现象，它可能与有用信号叠加或组 合。
1.EMC重要性
市场应用抗干扰问题
雷击的危害
2.EMC基本概念
什么是电磁兼容(EMC) ? 术语：
EMC = Electromagnetic Compatibility (电磁兼容) 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。 1）电磁干扰(EMI，Electromagnetic Interference）:由电磁骚扰引起的设备、传输通道 或系统的性能降级。 电磁骚扰：Electromagnetic Disturbance 电磁发射：Electromagnetic Emission
1.EMC重要性
产品内部电路兼容问题
一轿车，在氧传感器附近自行加装一高音喇叭，电 源线取自点火开关。事后不久，发现发动机不时出现 报警现象，提取故障码为13（氧传感器），测量氧传 感器的输出电压，其值在0.1～0.3V间 不断变化，说 明氧传感器正常，但当安喇叭时，氧传感器输出信号 就发生混乱，发动机运转也瞬时失常。将喇叭拆除后， 故障排除。
2.EMC基本概念
常见EMC测试项目
RE: Radiated emission 辐射发射试验 CE：Conducted emission传导发射试验 Harmonics: --IEC 61000-3-2 谐波电流发射限制 Flicker:--IEC 61000-3-3 对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统中产生的 电压波动和闪烁的限制
2.EMC基本概念
总结： EMC = EMI(电磁干扰） + EMS（电磁敏感度） EMC : Electromagnetic Compatibility EMI: Electromagnetic Interference EMS：Electromagnetic Susceptibility
2.EMC基本概念
产品内部电路兼容问题
汽车电子处于一个充满噪声的工作环境：环境温 度范围为－40度到125度；振动和冲击经常发生；有 很多噪声源，如刮水器电动机、燃油泵、火花点火线 圈、空调起动器、交流发电机线缆连接的间歇切断， 以及某些无线电子设备，如手机和寻呼机等，因此汽 车电子必须具有优秀的电磁兼容(EMC)性能。
2.EMC基本概念
术语： 8)电磁辐射：Electromagnetic Radiation a.能量以电磁波形式由源发射到空间的现象。 b.能量以电磁波形式在空间传播。 9)抗扰度试验电平：Immunity Test Level进行抗扰 度试验时，用来模拟电磁骚扰试验信号的电平。
2.EMC基本概念
欧盟CE标记
4.EMC认证介绍
CE认证
CE是欧盟许多国家语种中的“欧共体”这一词组 的所写，原来用英语词组EUROPEAN COMMUNITY 缩写EC，因欧盟在法文是COMMUNATE EUROPEIA，所以称为CE认证。 a.强制认证 b.EMC+LVD(根据产品不同，需要满足的指令不同) c.没有工厂审查 d.证书没有有效期 e.可以以自我宣称的形式认证
进军各个市场的必要条件
目前很多国家和区域联盟都要求进入其市场的 产品必须符合相应的EMC标准，并通过相应的认证。 例如： 美国FCC认证 日本VCCI认证 欧盟CE认证 中国大陆3C认证
1.EMC重要性
进军各个市场的必要条件
有关指令要求加贴CE标志的工业产品，没有CE 标志的，不得上市销售，已加贴CE标志进入市场的 产品，发现不符合EMC要求的，要责令从市场收回， 持续违反指令有关 CE标志规定的，将被巨额罚款或 永久禁止进入欧盟市场。
信息技术设 备
FCC PATR15
音视频设备
FCC PATR15
EN5502 2 EN5502 4 EN5501 3 EN5502
GB9254 GB/T176 18 GB13837 GB/T938 3
4.EMC认证介绍
CE认证
欧盟（European Union ――EU）过去称为欧 共体(The European Communities-EC)。包括： 德国、法国、意大利、荷兰、比利时、卢森堡、英国、 丹麦、爱尔兰、希腊、西班牙、葡萄牙以及1995年1 月1日加入的奥地利、芬兰、瑞典等15个国家。下面 提到的CE标记也适用于欧洲自由贸易联盟(EFTA)国 家，包括：列支敦士登、挪威、冰岛。共18个国家， 涉及3亿6千多万人口。
2.EMC基本概念
EMC三要素
干扰源造成敏感设备不能够正常工作的干扰耦合 途径一般分为以下两种： 第一：空间干扰耦合 第二：传导干扰耦合
耦合途径 干扰源 敏感 设备
2.EMC基本概念
EMC三要素
无论在任何条件下，只要di/dt≠0时，都会产 生电磁噪声。虽然电磁骚扰不仅仅包括电磁噪声，但 电磁噪声占据了电磁骚扰的主要部分
EMC常见现象
1.电源快速瞬变干扰 2.雷击干扰 3.ESD干扰 4.无线电射频干扰 5.电压跌落与中断等
2.EMC基本概念
EMC常见现象
2.EMC基本概念
无 线 电 频 谱 说 明
2.EMC基本概念
常见EMC测试项目
ESD：Electrostatic discharge 静电放电抗扰度试验－－IEC 61000-4-2 RS: Radiated susceptibility 射频电磁场辐射抗扰度试验－－ IEC 61000-4-3 EFT/B: Electrical fast transient burst 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验－－ IEC 61000-4-4 SURGE:浪涌（冲击）抗扰度试验－－ IEC 61000-45 CS: Conducted susceptibility
2.EMC基本概念
EMC三要素： 干扰源 敏感 设备
抑制措施： 耦合途径
EM度（传导抗扰度） CE传导发射（传导骚扰）
RS辐射敏感度（辐射抗扰度) RE辐射发射（辐射骚扰度）
2.EMC基本概念
3.EMC测试标准
EMC标准类别
电磁兼容标准
基础标准 IEC61000-4-2
1.EMC重要性
市场应用抗干扰问题
1992年，医务工作者在将一心脏病人送往医院途 中，救护车上的 监视器始终对她进行观察。但当医 务人员一打开无线通话机请求帮助时，心机就会关闭， 结果这位病人死了。分析表明：因为救护车顶已由金 属材料改为玻璃钢，使监视器暴露在高场内，同时车 内又安装有远程无线天线。因此证明：汽车屏蔽效能 的降低与强辐射信号的结合对此设备干扰极大。
2.EMC基本概念
术语： 13）峰值检波器Peak Detector 输出电压为所施加信号峰值的检波器。 14）均方根值检波器Root--mean--square Detector 输出电压为所施加信号均方根值的检波器。 15）静电放电 ESD Electrstatic Discharge 具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起 的电荷转移。
术语： 10) (电磁波的)场强：Field Strength (of electromagnetic wave)为通用术语， 常用于表示场矢量的幅值， 一般用伏每米表示 （V/M） 也可表示磁场矢量的幅值，用安每米表示（A/M） 11)电场强度：Electric field Strength A、对于无线电波的传播，定义为：电场矢量的幅值 B、对交流电源线的工频电场强度的定义为：对于空 间某点，位于该点的正电荷所受的力对该电荷电量的 比值(当该电量趋近于零时)的极限。
3.EMC测试标准
EMC标准体系
电磁兼容标准
干 传 电 源 线
信 号 \ 控 制 线
扰
发 辐 电 场
射 射 磁 场 传 导
敏 辐 电
天 线 端 口
感
度 射 磁 场 静 电 放 射
导 天 线 端 口
电源线/信号线 射 频 瞬 态
场
3.EMC测试标准
产品标准分类
产品类别 北美地区 FCC认证 欧盟地区 CE认证 中国3C认证
2.EMC基本概念
常见EMC测试项目
PMS: Power-frequency magnetic susceptibility -- IEC 61000-4-8 工频磁场抗扰度 DIP/interruptions-- IEC 61000-4-11 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验 Power lines induction—- ITU-T K.20 电力线感应试验 Power lines contact---ITU-T K.20 电力线接触试验
2.EMC基本概念
术语： 12）磁场强度：Magnetic Field Strength A、对于无线电波传播，定义为：磁场矢量的幅值。 B、由电流产生的磁场强度反应了电流在空间某点产生 的力。其定义为：邻近一个流有电流电路的某点，在 该点处的磁力在该点处的磁力(电路的每个非常小长 度(长度元)的电流(电流元)都在该点产生一个非常小 的磁力)是电路中所有电流元作用的矢量和。
1.EMC重要性
产品入网认证要求
目前虽然很多产品没有强制认证要求，但是在市 场招标或者是进行入网测试时同样会有相关的 电磁 兼容指标强制要求。 例如： 军用产品进入部队进行装备时候需要通过军标： GJB 151A-97； 铁路设备进行入网测试电磁兼容标准要求：TB/T 3073-2003
1.EMC重要性