电磁兼容的基本原理共74页
电磁兼容EMC基本原理
电磁干扰的治理手段
1、安装EMC滤波器 2、安装屏蔽电机电缆
屏蔽电缆必须在两端都做接地（变频器和电机侧） 避免猪尾巴式接线 使用专用屏蔽线缆夹 电源进线与电机电缆分隔（推荐300mm） 3、可靠有效的接地
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电磁干扰的治理手段
共模电流需要经过闭合回路返回到其源头。控制共模电流的返回路径是控制电磁干扰的关键因素。 在变频器内部有共模电容器——变频器电路和地之间的电容器，RFI电路的Ccm1，DC链路中的去耦电容Ccm2。 如果使用屏蔽电机电缆，并且电缆的屏蔽层一端连接到电机机座，一端连接到FC机架，则理想情况下， 共模电流将通过共模电容器返回到DC链路。 通过变压器返回的共模电流是不希望的，因为它可能对连接到电源的其他设备造成干扰。 当使用非屏蔽电机电缆时，只有一部分共模电流通过FC的机箱和共模电容器返回，从而在电网上产生更多的干扰。
Category C1 –与EN55011 Class B1标准相同如果变频器不满足C1的限制，以下的警告 必须包括在使用说明中：
警告：在一个居住环境中，这种设备可能引起射频干扰，在这种情况下额外的抑 制方法将被要求； Category C2 –与EN55011 Class A1标准相同如果变频器不能满足C1或是C2标准，在 相关的文档中应该包括以下的警告： 这款电子设备不是为了在居住环境下的低压网络来设计的； 如果应用这中供电网络，将产生相应的射频干扰。 Category C3 –于EN55011 Class A2标准相类似(比A1标准要高)
▪CategoryC3–VSD<1000V为第二类环境设计 ▪CategoryC4–VSD≥1000Vor≥400A或者为复杂的第二类环境所设计 ▪如果需要特别的EMC检测去满足这些限制，应该在相关的文件中提前声明，比如 使用屏蔽的电机电缆，要求的电机电缆长度
电磁兼容详细讲解
电磁环境（electromagnetic environment）
存在于给定场所的所有电磁现象的综合。“给定场所”即“空间”，“所有电磁 现象”包括了全部“时间”与全部“频谱”。
三、电磁兼容性的实施
电磁兼容的控制技术
1、传输通道抑制：具体方法有滤波、屏蔽、搭接、接地、合理布线。 2、空间分离：地点位置控制、自然地形隔离、方位角控制、电场矢量方向 控制。 3、时间分离：时间共用准则、主动时间分隔、被动时间分隔等。 4、频谱管理：频谱规划/划分、制定标准规范、频率管制等。 5、电气隔离：变压器隔离、光电隔离、继电器隔离、DC/DC变换等。 6、其他技术。 15
第一章 绪论
二、电磁兼容技术的发展
1、电磁兼容技术发展史
1823年，安 培提出了电 流产生磁力 的基本定律。 1840年，美 国人亨利成 功地获得了 高频电磁振 荡。 1866年，第一台发电 机发电，利用电磁效 应工作的电气设备越 来越广泛，造成电磁 环境的“污染”。 1888年，德国物理学家赫兹首创了天 线，第一次把电磁波辐射到自由空间， 同时又成功接收到电磁波，用实验证 实了电磁波的存在，从此开始了对电 磁干扰问题的实验研究。
1966年由原第一机械工业部制定 的部级标准JB-854-66《船用电 气设备工业无线电干扰端子电压 测量方法与允许值》
1984年，中国通信学会、中国电 子学会、中国铁道学会和中国电 机工程学会在重庆召开了第一届 全国性电磁兼容学术会议。
1992.5，中国电子学会和中国通 信学会在北京成功地举办了“第 一届北京国际电磁兼容学术会议 （EMC’92/Beijing）”。
电磁兼容原理
电磁兼容原理电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指电子设备在电磁环境中能够正常工作，并且不会对周围的其他设备造成干扰。
在现代电子设备日益增多、电磁环境日益复杂的情况下，电磁兼容性的重要性日益凸显。
本文将从电磁兼容的基本原理入手，介绍电磁兼容的相关知识。
首先，了解电磁兼容的基本原理是十分重要的。
电磁兼容的基本原理可以归结为两个方面，电磁干扰和电磁抗扰。
电磁干扰是指电磁场对设备的干扰，可能导致设备工作异常甚至损坏；而电磁抗扰则是设备对电磁场的抵抗能力，包括抗干扰和抗辐射。
理解这两个方面的原理，有助于我们更好地理解电磁兼容的相关知识。
其次，我们需要了解电磁兼容的相关标准和测试方法。
电磁兼容的相关标准包括国际电工委员会（IEC）发布的IEC 61000系列标准、美国联邦通信委员会（FCC）发布的FCC Part 15标准等。
这些标准规定了电磁兼容的测试方法和限值要求，对于确保设备在电磁环境中的正常工作起到了重要的作用。
同时，了解这些标准也有助于我们在产品设计和测试过程中更好地遵循相关规定，确保产品的电磁兼容性。
另外，了解电磁兼容的相关技术手段也是至关重要的。
在电磁兼容设计中，常用的技术手段包括屏蔽技术、滤波技术、接地技术等。
屏蔽技术可以有效地减少电磁辐射和电磁感应，提高设备的抗干扰能力；滤波技术可以有效地抑制电磁干扰，提高设备的抗扰能力；而良好的接地技术可以有效地减小接地电阻，提高设备的抗干扰和抗辐射能力。
了解这些技术手段，有助于我们在产品设计和制造过程中更好地应用相关技术，确保产品的电磁兼容性。
最后，我们需要重视电磁兼容在实际应用中的重要性。
电磁兼容性不仅关乎产品的质量和性能，也关乎到产品的市场准入和用户体验。
在实际应用中，我们需要充分考虑电磁兼容性的相关要求，从产品设计、制造到测试和认证等各个环节都需要重视电磁兼容性的相关要求，确保产品在电磁环境中的正常工作。
电磁兼容基本知识介绍电磁耦合机理
1、传导耦合导线经过有干扰的环境，即拾取干扰信号并经导线传导到电路而造成对电路的干扰，称为传导耦合，或者叫直接耦合。
在音频和低频的时候由于电源线、接地导体、电缆的屏蔽层呈现低阻抗，故电流注入这些导体时容易传播，当噪声传导到其他敏感电路的时候，就能产生干扰作用。
在高频的时候：导体的电感和电容将不容忽视，感抗随着频率的增加而增加，容抗随着频率的增加而减小。
jwL,1/jwC解决方法:防止导线的感应噪声，即采用适当的屏蔽和将导线分离，或者在骚扰进入明暗电路之前，用滤波的方法将其从导线中除去；2、共阻抗耦合当两个电路的电流经过一个公共阻抗时，一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路。
3、感应耦合a）电感应容性耦合干扰电路的端口电压会导致干扰回路中的电荷分布，这些电荷产生电场的一部分会被敏感电路拾取，当电场随时间变化，敏感回路中的时变感应电荷就会在回路中形成感应电流，这种叫做电感应容性耦合。
解决方法：减小敏感电路的电阻值，改变导线本身的方向性屏蔽或者分隔来实现。
b）磁感应耦合干扰回路中的电流产生的磁通密度的一部分会被其他回路拾取，当磁通密度随时间变化时就会在敏感回路中出现感应电压，这种回路之间的耦合叫做磁感应耦合。
主要形式：线圈和变压器耦合、平行双线间的耦合等。
铁心损耗常常使得变压器的作用类似于抑制高频干扰的低通滤波器。
平行线间的耦合是磁感应耦合的主要形式要想减少干扰，必须尽量减少两导线之间的互感。
4、辐射耦合辐射源向自由空间传播电磁波，感应电路的两根导线就像天线一样，接受电磁波，形成干扰耦合。
干扰源距离敏感电路比较近的时候，如果辐射源有低电压大电流，则磁场起主要作用；如果干扰源有高电压小电流，则电场起主要作用。
对于辐射形成的干扰，主要采用屏蔽技术来抑制干扰。
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。
电磁兼容基本理论(整理)
敏感设备的抗干扰措施
• 设备的抗干扰措施和抑制设备的电磁发射 措施往往是互易的。 • 正确的屏蔽、滤波、接地、平衡、隔离措 施起到的作用是双向的。 • 正确的电路设计和布线，使设备内的电场 天线和磁场天线既减少了向外发射也减弱 了对干扰的接收。
振荡器体及变压器：工作时会在周围辐射高频电磁 波。
静电放电和I/O端的干扰：经过信号线和连接器，外界 的电磁干扰进入电子设备，内部干扰源向外辐射。
传输途径
• 一. 空间辐射 差模电流辐射和共模电流辐射 远场
2
电磁感应
近场
2
电磁耦合
• 二. 导线传导 共阻抗耦合 共电源线 共地线 地环路干扰 地电位差 周围强场
减小差模电流辐射的措施
• 尽量 减小 环路 面积
#镜像层优先选用地层，而不是电源层. #适当选择布线层进行时钟布线
1——————— 布线层（好） 2——————— 地层 3——————— 布线层（最好） 4——————— 电源层 5————-——— 地层 6——————— 布线层（好） (a)某六层板的分层 1———————— 布线层（好） 2———————— 地层 3———————— 电源层 4———————— 布线层（一般）
电子设备内部的干扰源
TTL的开关噪声：开关电流，几十到几吉赫的高频， 产生的须状噪声约0.5~1.5伏，宽5-10纳秒。TTL逻 辑元件也极易受影响，2伏20纳秒的噪声就使TTL逻 辑器件发生误动作。 动态RAM：DRAM利用电荷存储数位信息，充放电电 流的峰值为100MA，频率可达，100MHz，电源线和 接地线产生串扰和公共阻抗噪声。 电源和接地：电源投入的过渡过程，负载变化产生快 速脉冲电流，经电源和接地通路产生干扰。
电磁兼容原理介绍
• 电磁骚扰源按照作用时间分
– 连续骚扰和、间隙骚扰和瞬变骚扰。
• 磁骚扰源按照频谱分
– 宽带骚扰和窄带骚扰。
• 电磁兼容三要素
骚扰源
耦合通道
感受器
• 电磁骚扰的耦合方式
传导
磁场感应 （电感性耦合） 近场感应
电磁骚扰的传播
辐射 远场辐射
电场感应 （电容性耦合）
•
传导干扰：沿电源线或信号线传输的电磁干扰 称之为传导干扰
电磁兼容定义及研究内容
• 电磁兼容EMC（Electromagnetic compatibility)的定义
– 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。
• 电磁兼容是研究在特定的空间、特定的时 间和频谱条件下，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。
• 电磁屏蔽
– 利用屏蔽体对辐射的电磁场能量产生衰减作用 的方式来抑制和减少电磁骚扰源所发射的电磁 能量
• 反射损耗的大小与电磁波的波阻抗及屏蔽 材料的特征阻抗有关 ，与屏蔽体金属材料 的厚度无关，与屏蔽体表面处理的方式和 方法有关。 • 影响屏蔽体吸收损耗与屏蔽材料的厚度和 特性参数有关，还与电磁波的频率有关。
电磁兼容技术的发展
• 1933年IEC与国际广播协会成立了国际无线 电干扰特别委员会（CISPR） • 40年代初提出了电磁兼容性这个概念 • 70年代电磁兼容技术逐渐成为非常活跃的 领域之一 • 80年代一些先进发达国家的电磁兼容研究 、应用已经达到了很高的水平 • 90年代电磁兼容性工程已经从事后检测处 理发展到预先评估分析、预先检验、预先 设计
• 接地系统中的短路电流引起的地电位升 发生接地短路故障时，故障电流流入大地 ，引起接地点和邻近点地电位升高。接地 系统中的不同点间产生电位差，该种现象 又可以可分开始时的暂态过程和随后的稳 态阶段，其值取决于土壤电阻率和接地系 统的结构。连接电子设备的电力和信号电 缆因而会受到强烈的电流和电压影响，出 现明显的共模干扰。
电磁兼容第一章课件
二、电磁兼容基本概念
1电.磁电环磁境环(境E(lEelcetcrtormoamgangenteitcicEnvEinrvoinrmoennmte)nt包)括R( B2 n' H$：X3 d7 L5 Y" r5 F& q8 c 电指磁存环在境(于E给le定ct场ro所ma的gn所et有ic电E磁nv现ir象on的me总nt和)还。包括： 自大宇人线调下电给然气宙为、研的磁所定E电噪噪电汽表环有场场磁声声磁车明境城强(所噪－－噪点：市E度即声－－声火l的e中空源－－源装c居t；间：由来：置r民o。雷自弧、m平a所暴太焊荧g均n有时阳机光e暴t电放月、灯i露c磁R电亮、值FE现加产星微n是v象热生球波i0r包.器；行炉o1n3括、星、m7eV全工和医n/tm部业银院)，还时科河设9包间学的备9.括9与和辐、％：全医射高的部疗；频居频设电民谱备热暴。、设露交备在流、1.高电94压动V/输机m以电、 通信具发电有射源V机线/m的传量有导级意噪的辐声环射：境和在场杂机强散器是辐车少射间有等距的等离，数但控是机公床寓很和远办的公计大算楼机引可起能的不EM受I辐正射在 不场断强增的加影，响具，有但V是/m却量对级传的导环噪境声场敏强感即等使等在设备的通带远离干扰频率的情况 下也是设备的潜在干扰源。
一、电磁兼容发展背景
自从麦克斯韦建立电磁理论、赫芝发现电磁波百余年来，电磁能 得到当了然充，分这的种利污用染－不－会－滞－留广和播积、累电电视磁、能通量信，、一导旦航电、磁雷骚达扰、源遥停测止遥 控地工及球作电计村电，磁算 的磁干环机梦兼扰境等想容也的领将（即不域成E消M断得为C失）恶到现。的化了实电，迅。子引速系起的统了发：世展界，各给工人业类发创达造国了家巨的大重的视物，质进财而富， 提出伴一了随个如电系何磁统使能如电的果子利满设用足备，以或电下系磁三统环个在境准其的则所污，处染就的也认电越为磁来与环越其境严环中重境，。电能它磁够不兼正仅容常对：的电运 子衍产，品①而的不对安对在全其该与他环可系境靠统中性产工产生作生干的危扰其害它，设还备会或对系人统类也及不生引态人产不生能不承良受影的响电。磁 干扰的新课题。
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。
电磁兼容全部课件
子系统的相互干扰不能同时兼容工作, 因而遭到对方发
射导弹攻击的战例是屡见不鲜的。
第1章 电磁兼容技术概述
因此, 在复杂的电磁环境中, 如何减少相互间的电磁干 扰, 使各种设备正常运转, 是一个亟待解决的问题。
第1章 电磁兼容技术概述 因为雷击有直接雷击和感应雷击两种, 而避雷 针只能局部地防护直接雷击, 对感应雷击则无能为
力, 故对感应雷击应采用电磁兼容防护措施。
第1章 电磁兼容技术概述 因为雷击有直接雷击和感应雷击两种, 而避雷 针只能局部地防护直接雷击, 对感应雷击则无能为
力, 故对感应雷击应采用电磁兼容防护措施。
美国航空无线电委员会(Radio Technical Commission for Aeronautics, RTCA)曾在一份文件中 提到, 由于没有采取对电磁骚扰的防护措施, 一位旅
客在飞机上使用调频收音机, 使导航系统的指示偏
离10°以上。
第1章 电磁兼容技术概述
1) 电磁干扰会破坏或降低电子设备的工作性能
据悉, 绝大部分的雷灾事故中受损的是电视、 电话、 监测系统和电脑等高科技产品。
第1章 电磁兼容技术概述 因为雷击有直接雷击和感应雷击两种, 而避雷 针只能局部地防护直接雷击, 对感应雷击则无能为
力, 故对感应雷击应采用电磁兼容防护措施。
据悉, 绝大部分的雷灾事故中受损的是电视、 电话、 监测系统和电脑等高科技产品。 在受灾单 位中有寻呼台、 信息计算机中心、 医院和银行等。
电磁环境下工作的各种电气电子系统、 分系
电磁兼容（EMC）基础知识
电磁兼容（EMC）基础知识本文思维导图：01EMC（Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容）是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中，不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失或损坏，也不会在周边环境中产生过量的电磁能量，以致影响周边设备的正常工作。
EMI（Electro Magnetic Interference，电磁干扰）：自身产生的电磁干扰不能超过一定的限值。
EMS（Electro Magnetic Susceptibility，电磁抗扰度）：自身承受的电磁干扰在一定的范围内。
电磁环境：同种类的产品，不同的环境就有着不同的标准。
需要说明的是，以上都基于一个前提：一定环境里，设备或系统都在正常运行下。
02电磁干扰的产生原因：电压/电流的变化中不必要的部分。
电磁干扰的耦合途径有两种：导线传导和空间辐射。
导线传导干扰原因是电流总是走“最小阻抗”路径。
以屏蔽线为例，低频（f<1kHz）时，导线的电阻起到主要作用，大部分电流从导线的铜线中流过；高频（f>10kHz）时，环路屏蔽层的感抗小于导线的阻抗，因此信号电流从屏蔽层上流过。
干扰电流在导线上传输有两种方式：共模和差模。
一般有用的信号为差模信号，因此共模电流只有转变为差模电流才能对有用信号产生干扰。
阻抗平衡防止共模电流向差模转变，可以通过多点接地用来降低地线公共阻抗，减小共地线阻抗干扰。
空间辐射干扰分近场和远场。
近场又称为感应场，与场源的性质密切相关。
当场源为高电压小电流时，主要表现为电场；当场源为低电压大电流时，主要表现为磁场。
无论是电场还是磁场，当距离大于λ/2π时都变成了远场。
远场又称为辐射场。
远场属于平面波，容易分析和测量，而近场存在电场和磁场的相互转换问题，比较复杂。
这里面有问题的是如果导线变成天线，有时候就分不清是传导干扰还是辐射干扰？低频带下特别是30 MHz以下的主要是传导干扰。
或者可以估算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。
电磁兼容原理和技术讲解
随着科学技术的发展，对电磁兼容和标准不断提 出新的要求，其研究范围也日益扩大，现在的电磁兼 容已不限于电子和电气设备本身，还涉及到信息泄漏 及电磁污染、电磁饥饿等一系列生态效应及其它一些 学科领域。所以某些学者已将电磁兼容改称为环境电 磁学。联合国确定电磁污染是继环境中的空气、水质、 噪声等污染之后的第四大环境污染。
电磁兼容原理和技术讲解
第一章 概论
电磁兼容的含义
根据我国军用标准（GJB72－85）中给出的定义： “设备（分系统、系统）在共同的电磁环境中能一起执
行 各自功能的共存状态。即：该设备不会由于受到处于同 一电磁环境中其它设备的电磁发射导致或遭受不允许的 降级；它也不会使同一电磁环境中其它设备（分系统、 系统）因受其电磁发射导致或遭受不允许的降级。”
电磁兼容理论和技术的发展历史
1881年英国人希维赛德发表“论干扰”；
1833年法拉弟发现电磁感应定律，指出变化的磁场在导线 中产生电动势；
1864年麦克斯韦引入位移电流的概念，指出变化的电场将 激发磁场，并由此预言电磁波的存在。电磁场的相互激发并在 空间传播，是电磁干扰的理论基础；
1887年柏林电气协会成立了全部干扰问题研究委员会；
如果对所有的电子产品不进行综合设计和 规划，任其发展下去，其后果将是带来史无前 例的大灾难。
有关国际组织和许多国家对电子、电气产品规定了电 磁兼容质量标准，不满足电磁兼容要求的产品不准进 入市场。电磁兼容性标准已成为西方发达国家限制进 口产品的一道坚固的技术壁垒。入世后，这种技术壁 垒对我们的障碍更大。
根据国际电工技术委员会（IEC）所给出的定义： “ 电磁兼容是设备的一种能力，它在其电磁环境中能完 成它的功能，而不至于在其电磁环境中产生不能容忍的 结果，电子设备的密集度已成为衡量现 代化程度的一个重要指标，大量的电子设备在同一电磁环境中 工作，电磁干扰的问题呈现出前所未有的严重性。现代电子产 品的一个主要特征是数字化、集成化和密集化越来越高，随之 而来的是宽频干扰和对电磁脉冲很高的敏感性。在电子系统、 设备以及元器件的生产中必须进行电磁兼容设计才能保证正常 工作； 据统计，世界范围内的工业、科学和医疗（ISM）设备的数 量已经接近3亿台，并以每年5％的速度逐年递增。这些设备的 输出功率多为千瓦或兆瓦级，而且有相当数量的ISM 设备工作 在国际电信联盟（ITU）指定的频段之外，或者超过国际无线电 干扰特别委员会（CISPR）对 ISM设备所规定的辐射干扰极限值 的要求，其功率泄漏及高次谐波将造成强烈的干扰。在一些发 达国家，电子设备的数量每4到5年增加一倍。
电磁兼容原理
电磁兼容原理1. 什么是电磁兼容电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）是指在同一电磁环境中，电气设备能够共存并正常工作的能力。
电气设备指的是任何电子、电气设备、系统或者其他设施，而电磁环境则是指电磁辐射、电磁感应、电磁传输等各种电磁现象的总和。
电磁兼容是现代社会中电子设备与电磁环境相互作用的重要问题，它涉及到电磁辐射、电磁感应、电磁传输等各种电磁现象，特别是随着电子技术的高速发展和电磁环境的日益恶化，电磁兼容问题变得越来越突出。
2. 电磁兼容原理的重要性在现代通信、交通、工业控制等领域，各种电子设备和系统被广泛应用。
这些设备和系统在工作时都会产生电磁干扰，如果不进行有效的电磁兼容设计，就会导致设备之间相互干扰，甚至引起系统故障、通信中断或者性能下降。
电磁兼容原理是解决电磁兼容问题的基础，它通过合理的设计和控制，使得各种电子设备在电磁环境中能够共存并正常工作，确保设备和系统的可靠性、安全性和稳定性。
因此，了解和应用电磁兼容原理对于保障电子设备和系统的正常运行至关重要。
3. 电磁兼容原理的基本概念为了理解电磁兼容原理，我们首先需要了解几个基本概念：(1) 电磁辐射电磁辐射是指电子设备在工作时产生的电磁波，它通过空间传播并可能对其他设备或系统产生干扰。
常见的电磁辐射源包括发射天线、开关电路、电机、高速信号线等。
电磁辐射的强度与频率、功率、天线特性等因素有关。
(2) 电磁感应电磁感应是指电磁辐射对其他设备或系统产生的干扰。
当电磁波通过导体附近时，会在导体内感应出电流或电压，从而造成设备或系统的误动作、误指令或性能下降。
常见的电磁感应问题包括共模干扰、差模干扰、接地干扰等。
(3) 电磁传输电磁传输是指电磁辐射从辐射源传播到其他设备或系统的过程。
在传播过程中，电磁波会受到传播路径、介质特性、干扰源特性等因素的影响。
电磁传输的目标是将电磁辐射的干扰降低到可以接受的水平，以保证设备和系统的正常工作。
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
电磁兼容原理讲解PPT课件
境中能正常工作； 二是设备工作中自身产生的电磁骚扰应抑制在一定水
平下，不对该环境中的任何事物构成不能承受的电 磁骚扰。
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2 电磁兼容的基本概念
• 2 电磁兼容技术的发展： 国外发展水平—— 国内发展水平——
EMC是一门独立的学科，随着电磁能量利用的 发展，它的研究将有利于预测并控制变化着的 地球和天体周围的电磁环境、为了协调环境所 采取控制方法、各项电气规程的制定以及电磁 环境的协调和电磁能量的合理应用等。
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1 电磁环境
雷电 电力传输线
雷达和电视台
传导噪声 交流供电电路
电机
点火
图1-1 具有多重电磁干扰的生活环境]
移动 电台
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1 电磁环境
电磁环境基本概念： • 电子设备发射出来的电磁干扰具有一定的危害性
——降低电子元件的工作寿命，强度较大的电磁 干扰可以击穿电子设备，导致元件及整个系统的 损坏；影响电子系统的信号，使其信噪比降低， 影响系统的正常工作；对信息安全与信息保密构 成严重威胁；引起人体细胞的生物效应，出现头 晕、乏力、记忆力减退等现象，严重时会导致人 体慢性病变。 • 某些情况下，例如军事上，电磁环境的这一复杂 特性又可以被利用来形成对敌方的干扰。
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1 电磁环境
• 问题与现象：上世纪50年代开始，随着自动化 技术和电力电子器件的快速发展，电力电子技 术的兴起和微电子技术发展迅速向电气设备领 域渗透，形成电气设备和电子设备结合、强电 和弱电结合、机械和电气结合、仪表和装置结 合、硬件和软件结合的各种复杂控制系统，而 且在结构上也往往融为一体，同一电网中的用 电设备越来越多，产生日趋复杂和严重的电磁 环境和电磁干扰问题。
电磁兼容的基本原理是什么？在设计驱动模块时应考虑哪些电磁兼容问题？
电磁兼容的基本原理是什么？在设计驱动模块时应考
虑哪些电磁兼容问题？
作为大功率模块的驱动电源来说，其中的开关电路、放大电路和逆变电路等主电路可能对电磁环境存在干扰。
因此在设计驱动模块时，必须考虑电磁兼容性问题，避免驱动单元对外界的干扰。
1、电磁兼容基本原理
电磁兼容性指电器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，均能正常工作互不干扰，达到兼容状态。
电磁干扰可以通过时域和频域进行表示，大部分干扰信号都是时变的，为讨论和分析方便，都采用频域分析方法为宜。
典型的信号表示方式有正弦、非正弦、周期性、非周期性和脉冲等，它们都是通过空间辐射和通过导线传导的。
工程中对非周期信号和脉冲信号运用较多，将干扰信号用f（t）表示，非周期性信号傅立叶积分为。
同样也可以对脉冲信号进行傅立叶变换，得出频谱图。
电磁干扰是通过电场和磁场进行传播的，因此，其基本单位也可以用电场。
电磁兼容基础知识
电磁兼容基础知识引言电子电器产品的电磁兼容性能是一项非常重要的技术指标，它不仅关系到产品本身的安全性、可靠性，也关系到电磁环境的保护问题。
国内外现都十分重视产品的电磁兼容质量管理。
这就要求从事相关产品设计、制造和品质管理的人员均应该掌握电磁兼容的一些基本理论、标准要求和设计技术。
一、电磁兼容现象及基本理论电磁兼容（Electromagnetic Compatibility——EMC），其定义是：设备或系统在其所处的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。
从上述定义可以看出，一台设备或一个系统的电磁兼容性都包括两个方面，一是它对同一电磁环境中其它设备的抗干扰能力或称敏感性，二是它对其它产品的电磁骚扰特性。
电磁骚扰（Electromagnetic Disturbance——EMI）定义为“任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象”。
电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化。
（注：一般意义上的“有用的电磁信号或电磁能量”在电磁兼容领域也有可能被认为是电磁骚扰源。
）电磁骚扰的表现形式一般有两种，一是通过导体传播骚扰电压、电流，一是通过空间传播骚扰电磁场。
前者称为传导骚扰，后者称为辐射骚扰。
例如，电视机的电磁骚扰主要有：对公用电网的无线电骚扰和低频骚扰（如注入谐波电流）、对公用电视天线系统的骚扰、向空间辐射的电磁场等。
抗扰度（Immunity to a Disturbance）定义为“装置、设备或系统面对电磁骚扰不降低运行性能的能力”。
电磁敏感性（Electromagnetic Susceptibility——EMS）定义为“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低的能力”。
实际上，抗扰度与敏感性都反映的是对电磁骚扰的适应能力，仅仅是从不同的角度而言，敏感性高即意味着抗扰度低。
对应电磁骚扰的两种表现形式，设备对电磁骚扰的抗扰性也同样分为传导抗扰性和辐射抗扰性。