《电磁兼容培训》PPT课件
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emc电磁兼容培训讲义ppt
電磁騷擾的分類:
2 按電磁騷擾的性質分類. 可分為脈衝騷擾和平滑騷擾兩類.
3 按電磁騷擾的作用時間分類. 可分為連續騷擾,間歇騷擾,瞬變騷擾.
◆連續騷擾是長期起作用的電磁騷擾. ◆間歇騷擾是短期起作用的電磁騷擾. ◆瞬變騷擾為作用時間很短,且為非長期性的電磁騷擾.
電磁兼容原理說明
EMI:一個電子設備或系統在執行過程中有不利功能的信號出現,此 信號是不想要的且沒有意義的,它可能來自外界也可能來自自身.
EMS:電子設備或系統在操作過中不周遭電磁環境影響的能力.
EMI的發生:
EMS
電磁聲伴隨電壓,電流的作用而產生.
EMI
電磁兼容原理說明
電磁兼容基本概念
EMC就是電磁兼容性,它包含:
CE
RE
Conducted Emission 傳導干擾
Radiated Emission 輻射干擾
CS
RS
Conducted Susceptibility Radiated Susceptibility
傳導抗干擾
輻射抗干擾
電磁兼容原理說明
電磁兼容基本概念
EMC/EMI/EMS 定義:
EMC:一個電設備或系統和其它設備和系統同時操作時不會因EMI 問題而且功能受影響的情況發生
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
電磁騷擾包括電磁噪聲,無用信號及傳播媒 介自身的變化.
電磁騷擾的分類:
1 按來源分類,可分為:自然騷擾和人為騷擾兩 類.
◆自然騷擾以其源不可控制為特點. 如:電子噪聲(約翰遜噪聲),天電噪聲,地球外噪聲,沈積靜電等. ◆人為騷擾以其發生源可知且可控為特點. 如:各種發射機產生的雜散輻射等無線電騷擾,工業科學,醫療 設備產生的非無線電騷擾.
2 按電磁騷擾的性質分類. 可分為脈衝騷擾和平滑騷擾兩類.
3 按電磁騷擾的作用時間分類. 可分為連續騷擾,間歇騷擾,瞬變騷擾.
◆連續騷擾是長期起作用的電磁騷擾. ◆間歇騷擾是短期起作用的電磁騷擾. ◆瞬變騷擾為作用時間很短,且為非長期性的電磁騷擾.
電磁兼容原理說明
EMI:一個電子設備或系統在執行過程中有不利功能的信號出現,此 信號是不想要的且沒有意義的,它可能來自外界也可能來自自身.
EMS:電子設備或系統在操作過中不周遭電磁環境影響的能力.
EMI的發生:
EMS
電磁聲伴隨電壓,電流的作用而產生.
EMI
電磁兼容原理說明
電磁兼容基本概念
EMC就是電磁兼容性,它包含:
CE
RE
Conducted Emission 傳導干擾
Radiated Emission 輻射干擾
CS
RS
Conducted Susceptibility Radiated Susceptibility
傳導抗干擾
輻射抗干擾
電磁兼容原理說明
電磁兼容基本概念
EMC/EMI/EMS 定義:
EMC:一個電設備或系統和其它設備和系統同時操作時不會因EMI 問題而且功能受影響的情況發生
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
電磁騷擾包括電磁噪聲,無用信號及傳播媒 介自身的變化.
電磁騷擾的分類:
1 按來源分類,可分為:自然騷擾和人為騷擾兩 類.
◆自然騷擾以其源不可控制為特點. 如:電子噪聲(約翰遜噪聲),天電噪聲,地球外噪聲,沈積靜電等. ◆人為騷擾以其發生源可知且可控為特點. 如:各種發射機產生的雜散輻射等無線電騷擾,工業科學,醫療 設備產生的非無線電騷擾.
电磁兼容第一章课件优秀课件
电磁兼容第一章课 件
电磁兼容及电路优化技术
第一章 电磁兼容概论 第二章 电子系统的EMC要求 第三章 电磁干扰三要素 第四章 传导发射与传导抗扰度 第五章 辐射发射与辐射抗扰度 第六章 电磁兼容三大技术 第七章 EMC系统设计
第一章 电磁兼容原理概论
1、电磁兼容发展背景 2、电磁兼容基本概念 3、电磁干扰的危害 4、坚持电磁兼容设计，确保产品质量 5、电磁兼容设计的基本原则和方法 6、掌握并运用EMC测试技术 7、EMC在军中的运用 8、电磁兼容(EMC)标准的结构和分类 9、电磁兼容(EMC)参考书目
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 能当得然到，了这充种分污的染利不用会－滞－留－和－积广累播电、磁电能视量、，通一信旦、电导磁航骚、扰雷源达停、止遥 工测作遥，控干及扰计也算即机消等失领。域得到了迅速的发展，给人类创造了巨大的物 质电财电磁富磁环，兼境地容的球（不村EM断的C）恶梦的化想电，将子引成系起为统了现：世实界。各工业发达国家的重视，进而 提出一了伴个如随系何电统使磁如电能果子的满设利足备用以或，下系电三统磁个在环准其境则所的，处污就的染认电也为磁越与环来其境越环中严境，重电能。磁够它兼正不容常仅：的对 运电衍子①，产不而品对对的其在安他该全系环与统境可产中靠生工性干作产扰的生其危它害设，备还或会系对统人也类不及引生人态不产能生承不受良的影 电响磁。干扰的新课题。
一的“CCC”权威认证，是中国质检总局和国家认监委与国际接 轨的一个先进标志，有着不可替代的重要性。
EMC涉及的方面：
EMC涉及电磁能量的产生、传输和接收，这三个方面也构成 了EMC涉及的基本构架。
防止电磁干扰的三个途径：
① 抑制电磁干扰源的发射 ② 尽可能使电磁干扰的耦合路径无效规范；
电磁兼容及电路优化技术
第一章 电磁兼容概论 第二章 电子系统的EMC要求 第三章 电磁干扰三要素 第四章 传导发射与传导抗扰度 第五章 辐射发射与辐射抗扰度 第六章 电磁兼容三大技术 第七章 EMC系统设计
第一章 电磁兼容原理概论
1、电磁兼容发展背景 2、电磁兼容基本概念 3、电磁干扰的危害 4、坚持电磁兼容设计，确保产品质量 5、电磁兼容设计的基本原则和方法 6、掌握并运用EMC测试技术 7、EMC在军中的运用 8、电磁兼容(EMC)标准的结构和分类 9、电磁兼容(EMC)参考书目
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 能当得然到，了这充种分污的染利不用会－滞－留－和－积广累播电、磁电能视量、，通一信旦、电导磁航骚、扰雷源达停、止遥 工测作遥，控干及扰计也算即机消等失领。域得到了迅速的发展，给人类创造了巨大的物 质电财电磁富磁环，兼境地容的球（不村EM断的C）恶梦的化想电，将子引成系起为统了现：世实界。各工业发达国家的重视，进而 提出一了伴个如随系何电统使磁如电能果子的满设利足备用以或，下系电三统磁个在环准其境则所的，处污就的染认电也为磁越与环来其境越环中严境，重电能。磁够它兼正不容常仅：的对 运电衍子①，产不而品对对的其在安他该全系环与统境可产中靠生工性干作产扰的生其危它害设，备还或会系对统人也类不及引生人态不产能生承不受良的影 电响磁。干扰的新课题。
一的“CCC”权威认证，是中国质检总局和国家认监委与国际接 轨的一个先进标志，有着不可替代的重要性。
EMC涉及的方面：
EMC涉及电磁能量的产生、传输和接收，这三个方面也构成 了EMC涉及的基本构架。
防止电磁干扰的三个途径：
① 抑制电磁干扰源的发射 ② 尽可能使电磁干扰的耦合路径无效规范；
EMC电磁兼容PPT课件
端的试验；
10/700电压波，室外信号端的浪涌试验；
• 信号端测试 屏蔽线，干扰加在屏蔽层 非屏蔽线，干扰加在信号线。
1.2、8、10指波形的波前时间（us）； 50、20和700指得是波形的脉宽（us）。
第11页/共126页
Surge：浪涌波 形
第12页/共126页
Surge：试验现 场
第13页/共126页
2.2 滤波器的作用
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。
第27页/共126页
2.3 滤波电路及常见滤波器件 低通滤波器的类型
低阻抗 Zs
ZL 低阻抗 高阻抗 Zs
ZL 高阻抗
单L型滤波电路
型滤波电路
高阻抗 Zs
ZL 高阻抗 低阻抗 Zs
ZL 低阻抗
C型滤波电路
T型滤波电路
network线路阻抗稳定网络。
第22页/共126页
Harmonics：交流电源谐波电流
• 设备的输入电压为正弦波（50Hz 或者60Hz），当该电压的输入负 载为非线性电路时，将会使得输入 电流发生畸变，即输入电流不为正 弦波，根据傅利叶变换，非正弦波 信号在频域将会存在谐波，这些谐 波电流将会降低设备电源的使用效 率，并且会倒灌至电网，对电网产 生污染。
L
接
CX1
电N 源
E
L CX2
CY1=CY2
CY1 CY2
L 接
N设 备
E
第32页/共126页
第三部分：线路板EMC设计技术
1. 基础知识 2. PCB分层设计 3. PCB布局设计 4. PCB布线设计
第33页/共126页
3.1 基础知识
• 产生电磁干扰的前提条件 1）突变的电压或电流，即dV/dt 或dI/dt 很大 2）辐射天线或传导导体
10/700电压波，室外信号端的浪涌试验；
• 信号端测试 屏蔽线，干扰加在屏蔽层 非屏蔽线，干扰加在信号线。
1.2、8、10指波形的波前时间（us）； 50、20和700指得是波形的脉宽（us）。
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Surge：浪涌波 形
第12页/共126页
Surge：试验现 场
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2.2 滤波器的作用
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。
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2.3 滤波电路及常见滤波器件 低通滤波器的类型
低阻抗 Zs
ZL 低阻抗 高阻抗 Zs
ZL 高阻抗
单L型滤波电路
型滤波电路
高阻抗 Zs
ZL 高阻抗 低阻抗 Zs
ZL 低阻抗
C型滤波电路
T型滤波电路
network线路阻抗稳定网络。
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Harmonics：交流电源谐波电流
• 设备的输入电压为正弦波（50Hz 或者60Hz），当该电压的输入负 载为非线性电路时，将会使得输入 电流发生畸变，即输入电流不为正 弦波，根据傅利叶变换，非正弦波 信号在频域将会存在谐波，这些谐 波电流将会降低设备电源的使用效 率，并且会倒灌至电网，对电网产 生污染。
L
接
CX1
电N 源
E
L CX2
CY1=CY2
CY1 CY2
L 接
N设 备
E
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第三部分：线路板EMC设计技术
1. 基础知识 2. PCB分层设计 3. PCB布局设计 4. PCB布线设计
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3.1 基础知识
• 产生电磁干扰的前提条件 1）突变的电压或电流，即dV/dt 或dI/dt 很大 2）辐射天线或传导导体
精品课件电磁兼容性设计ppt课件
IC的引脚排列也会影响电磁兼容性能。因此IC的VCC与GND之间的距离越 近，去耦电容越有效。
无论是集成电路、PCB板还是整个系统，大部分噪声都与时钟频率及其 高次谐波有关。
合理的地线、适当的去耦电容和旁路电容能减小时钟辐射。
用于时钟分配的高阻抗缓冲器也有助于减小时钟信号的反射和振荡。
TTL和CMOS器件混合逻辑电路会产生时钟、有用信号和电源的谐波，因 此，最好使用同系列的逻辑器件。
铁氧体磁珠或串联电阻） －降低负载电容，以使靠近输出端的集电极开路驱动器而便于上拉，电阻值
尽量大 －处理器散热片与芯片之间经导热材料隔离，并在处理器周围多点射频接地 －电源的高质量射频旁路（解耦）在每个电源管脚都是重要的 －高质量电源监视电路需对电源中断、跌落、浪涌和瞬态干扰有抵抗能力 －需要一只高质量的“看门狗” －决不能在“看门狗”或电源监视电路上使用可编程器件 －电源监视电路及“看门狗”也需适当的电路和软件技术，以使它们可以适
模拟器件也需要为电源提供高质量的射频旁路和低频旁路。
对每个运放、比较器或数据转换器的每个模拟电源引脚的RC或LC滤波都 是必要的。
对模拟电路而言，模拟本振和IF频率一般都有较大的泄漏，所以需要着 重屏蔽和滤波。
02:33
20
2.3 逻辑电路设计
对高频数字电路布局时应作到有关的逻辑元件应相互靠近，易产 生干扰的器件(如时钟发生器)或发热器件应远离其他集成电路。
应大多数的不测情况 －当逻辑信号沿的上升/下降时间比信号在PCB走线中传输一个来回的时间短时，
应采用传输线技术
02:33
22
在逻辑电路中，数字信号的传输线的处理也相当重要。
当电路在高速运行时，在源和目的间的阻抗匹配非常重要。
否则过量的射频能量将会引起电磁兼容性问题。
无论是集成电路、PCB板还是整个系统，大部分噪声都与时钟频率及其 高次谐波有关。
合理的地线、适当的去耦电容和旁路电容能减小时钟辐射。
用于时钟分配的高阻抗缓冲器也有助于减小时钟信号的反射和振荡。
TTL和CMOS器件混合逻辑电路会产生时钟、有用信号和电源的谐波，因 此，最好使用同系列的逻辑器件。
铁氧体磁珠或串联电阻） －降低负载电容，以使靠近输出端的集电极开路驱动器而便于上拉，电阻值
尽量大 －处理器散热片与芯片之间经导热材料隔离，并在处理器周围多点射频接地 －电源的高质量射频旁路（解耦）在每个电源管脚都是重要的 －高质量电源监视电路需对电源中断、跌落、浪涌和瞬态干扰有抵抗能力 －需要一只高质量的“看门狗” －决不能在“看门狗”或电源监视电路上使用可编程器件 －电源监视电路及“看门狗”也需适当的电路和软件技术，以使它们可以适
模拟器件也需要为电源提供高质量的射频旁路和低频旁路。
对每个运放、比较器或数据转换器的每个模拟电源引脚的RC或LC滤波都 是必要的。
对模拟电路而言，模拟本振和IF频率一般都有较大的泄漏，所以需要着 重屏蔽和滤波。
02:33
20
2.3 逻辑电路设计
对高频数字电路布局时应作到有关的逻辑元件应相互靠近，易产 生干扰的器件(如时钟发生器)或发热器件应远离其他集成电路。
应大多数的不测情况 －当逻辑信号沿的上升/下降时间比信号在PCB走线中传输一个来回的时间短时，
应采用传输线技术
02:33
22
在逻辑电路中，数字信号的传输线的处理也相当重要。
当电路在高速运行时，在源和目的间的阻抗匹配非常重要。
否则过量的射频能量将会引起电磁兼容性问题。
电磁兼容培训课件
学习交流PPT
25
静电放电抗扰性试验
试验结果判定
1、在试验过程中，设备的工作完全正常。
2、在试验中，设备受干扰影响产生了暂时性的功能降低，但撤销 干扰后，设备的功能可能自动恢复正常。
3、在试验中，设备受干扰影响产生了暂时性的功能降低，但干扰 撤销后，设备的功能需要人工复位后方能恢复。
4、在试验中，受干扰的设备产生了不可逆转的损伤，包括元器件 的损伤。软件或数据丢失等。
学习交流PPT
9
二、电磁兼容的标准
• 1、电磁兼容的标准
学习交流PPT
10
电磁兼容标准体系
2、电磁兼容标准体系
电磁兼容标准包括：基础标准、通用标准、产品标准
学习交流PPT
11
电磁兼容的标准
• EMC认证
• 欧盟：CE认证
• （EMC）指令-89/33/EEC
• 电子电气产品必须满足相关EMC标准
性能下降 工作异常 设备损坏
备注：耦合是指两个或两个以上的电路元件或电路网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影 响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。
学习交流PPT
7
常见的干扰源
4、常见的干扰源
学习交流PPT
8
电磁干扰分类
电磁干扰
传导的敏感度通常用电压表示，辐射敏感度通常可以用电场来表
测试评估 1\2 判断合格 对于情形 3 \4 判定不合格。
•
一旦发现产品不满足标准，将采取一切措施使其在市场消
• 美国：FCC
• 任一不满足FCC行政和技术要求（包括未能取得FCC和认证 检定）的电磁辐射体都不得工作，也不能投放于市场。
• 中国：CCC 制度
• CCC-China Compulsory Certification
电磁兼容培训课件(2024)
屏蔽措施
采用金属屏蔽体、吸波材料等，实现对电磁波的 有效屏蔽。
滤波技术
运用滤波器等手段，滤除设备间不必要的电磁干 扰信号。
2024/1/28
17
系统整体性能优化策略
2024/1/28
兼容性设计
01
在系统设计阶段考虑电磁兼容性要求，从源头减少潜在干扰。
协同优化
02
综合考虑系统各组成部分的电磁特性，实现系统整体性能的最
2024/1/28
26
THANKS
感谢观看
2024/1/28
27
航空航天器在复杂电磁环境中运行，对电 磁兼容性能要求极高，以确保通信和导航 系统的可靠性。
轨道交通
智能家居
轨道交通系统涉及大量电气设备和信号传 输，电磁兼容性能对于保障列车运行安全 和乘客舒适度至关重要。
2024/1/28
智能家居设备种类繁多，电磁兼容问题直接 影响家居环境的舒适度和设备间的互联互通 。
2024/1/28
25
未来发展趋势预测和挑战应对
发展趋势
随着科技的不断进步，未来电磁兼容技术将更加注重智能化、自适应等方面的发展，同时还将面临更 高的性能要求和更复杂的电磁环境挑战。
挑战应对
为应对未来发展趋势带来的挑战，需要加强电磁兼容技术的基础研究，推动技术创新和成果转化；同 时，还需要加强行业合作和标准制定，共同推动电磁兼容技术的进步和发展。
指任何可能引起装置、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。
Hale Waihona Puke 电磁干扰与电磁兼容性的关系电磁干扰是导致电磁兼容问题的主要原因，而电磁兼容性则是解决电磁干扰问题 的关键。提高设备的电磁兼容性可以减少电磁干扰对设备性能的影响，确保设备 在复杂电磁环境中的正常工作。
《电磁兼容性》PPT课件
▪ 通过普通电力线或普通信号／ 控制电缆的RF能量传播。
16.02.2022
28
10.3.1 PCB中的电磁干扰
10.3.1.2 噪声耦合
下图说明了噪声的耦合机制： ①
源
②
接收器
I/O电缆（输 入、输出电
缆）
③
I/O电缆（输 入、输出电
缆）
③
④
16.02.2022
电源线
29
10.3.1 PCB中的电磁干扰
16
电路 结构封装
屏蔽 滤波
EMC措施
软件 概念
16.02.2022
设计
产品
开发进程
EMC成本
市场
17
10.2.5 电磁兼容设计方法
系统电磁兼容设计程序如下：
电磁兼容设计程序管理
电磁环境
标准规范
电磁兼容文件
电磁兼容技术组
对系统的要求
对分系统的要求
对设备的要求
否
通 是过
否
系
鉴定
统
通
组 是过
鉴定
装
16.02.2022
16.02.2022
12
10.2.3 接地技术
接地的分类如下：
接地
安全接地
信号接地
设
接
备
零
防
安
保
雷
全
护
接
接
接
地
地
地
单多混悬 点点合浮 接接接接 地地地地
16.02.2022
串联
并联
13
10.2.4 表面安装技术（SMT）
▪ 表面安装技术（SMT, Surface Mount Technology）是20世纪70年代末发展 起来的新型电子装联技术。SMT是包 括表面安装器件（SMD）、表面安装 元件（SMC）、表面安装印刷电路板 （SMB）表面安装设备以及在线测试 等的总称。
16.02.2022
28
10.3.1 PCB中的电磁干扰
10.3.1.2 噪声耦合
下图说明了噪声的耦合机制： ①
源
②
接收器
I/O电缆（输 入、输出电
缆）
③
I/O电缆（输 入、输出电
缆）
③
④
16.02.2022
电源线
29
10.3.1 PCB中的电磁干扰
16
电路 结构封装
屏蔽 滤波
EMC措施
软件 概念
16.02.2022
设计
产品
开发进程
EMC成本
市场
17
10.2.5 电磁兼容设计方法
系统电磁兼容设计程序如下：
电磁兼容设计程序管理
电磁环境
标准规范
电磁兼容文件
电磁兼容技术组
对系统的要求
对分系统的要求
对设备的要求
否
通 是过
否
系
鉴定
统
通
组 是过
鉴定
装
16.02.2022
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12
10.2.3 接地技术
接地的分类如下：
接地
安全接地
信号接地
设
接
备
零
防
安
保
雷
全
护
接
接
接
地
地
地
单多混悬 点点合浮 接接接接 地地地地
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串联
并联
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10.2.4 表面安装技术（SMT）
▪ 表面安装技术（SMT, Surface Mount Technology）是20世纪70年代末发展 起来的新型电子装联技术。SMT是包 括表面安装器件（SMD）、表面安装 元件（SMC）、表面安装印刷电路板 （SMB）表面安装设备以及在线测试 等的总称。
《电磁兼容培训讲义》课件
测试场地要求：电磁屏蔽、温度 控制、湿度控制等
测试场地设备：电磁屏蔽室、天 线、信号源、接收机等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
测试场地布局：测试区域、控制 区域、观察区域等
测试场地操作：测试前准备、测 试中操作、测试后处理等
测试目的：验证产品是否符合电磁兼容标准
测试项目：辐射发射、传导发射、辐射抗扰度、传导抗扰度等
国际标准：IEC 61000-4-3
国家标准：GB/T 17626.3
军用标准：GJB 151A
汽车行业标准：ISO 11452-2
A级：电磁兼容要求最高，适 用于军事、航天等高可靠性领 域
C级：电磁兼容要求一般，适 用于普通民用领域
B级：电磁兼容要求较高，适 用于工业、医疗等重要领域
D级：电磁兼容要求较低，适 用于低可靠性领域
屏蔽效果：降低电磁干扰，提 高电磁兼容性
布局原则：遵循电磁兼容设计原则，避免电磁干扰 布线方式：采用屏蔽线、双绞线等抗干扰布线方式 接地处理：合理接地，降低电磁干扰 屏蔽措施：采用屏蔽罩、屏蔽层等屏蔽措施，减少电磁干扰
电磁干扰：汽车电子设备之间 的电磁干扰问题
电磁辐射：汽车电子设备产生 的电磁辐射问题
电磁兼容设计：汽车电子设备 电磁兼容设计的重要性
电磁兼容测试：汽车电子设备 电磁兼容测试的方法和标准
电磁干扰：家用电器之间的电磁干扰问题 电磁辐射：家用电器的电磁辐射问题 电磁兼容标准：家用电器的电磁兼容标准 电磁兼容解决方案：如何解决家用电器的电磁兼容问题
电磁干扰：通信 设备之间的电磁 干扰问题
电磁兼容标准： 通信设备需要满 足的电磁兼容标 准
电磁兼容测试： 通信设备需要进 行的电磁兼容测 试
EMC电磁兼容培训PPT课件
散失或降低
*备注: 是否通过实验需要和客户商定,针对不同应用场合选择不同的判标准,
一般情况默认A级和B级是正常的
第25页/共102页
Surge：浪涌试验
浪涌试验用来模拟自然雷击或者电网中接入大容 性负载时所产生的脉冲对设备的影响。包含电源 端和信号端测试。 • 电源端测试
包括L和N线间、L对保护地、N线对保护地、L&N对保护 地，其中第一种属于差模干扰，后三种为共模干扰。
第9页/共102页
大多数类型的设备和系统仅为其内部 功能需 要而产 生或使 用RF能 量，因 此属于 1组。 如心电 图和心 磁图设 备和系 统，脑 电图和 脑磁图 设备和 系统等 等。另 外一些 预期以 非RF电 磁形式 传递能 量给患 者的设 备和系 统也属 于1 组设备，如医疗成像设备和系统—— X 射线诊断系统、CT系统、核医学系统、 超声诊 断系统 等；治 疗设备 和系统 ——X 射线治疗系统、超声治疗系统、输 液泵、 呼吸机 等；监 视设备 和系统 ——阻 抗体积 描记监 视器、 脉冲血 氧计等 。只有 少数设 备和系 统是施 加RF 能量给材料的（医疗设备是给患者 ），属 于2组设 备。2组设备 常见的 有：磁 共振成 像系统 、透热 疗法设 备（短 波、超 短波、 微波治 疗设备 ）、热 疗设备 和高频 手术系 统等。
• 上述波形中的1.2、8和10都
是指波形的波前时间，单位
为us，50、20和700指得是
波形的脉宽，单位也为us，
可见浪涌波形的能量远大于
EFT/B和静电，但是干扰频
宽却要窄得多。
第27页/共102页
Surge：试验方法
浪涌（模拟雷电干扰）试验装置
接辅助设备 接电网
电磁兼容原理讲解PPT课件
• 1－ 电磁兼容的定义中包含着两层意义： 一是设备要有一定的抗电磁干扰能力，使其在电磁环
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。
.
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。
.
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
.
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。
.
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。
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。
.
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。
.
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
.
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。
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第四章 干扰滤波技术
干扰滤波在EMC设计中作用
差模干扰和共模干扰
常用滤波电路
怎样制作有效的滤波器
正确使用滤波器
可整理ppt
1
滤波器的作用
信号滤波器
电源滤波器
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构 成完善的干扰防护。
可整理ppt
2
共模和差模电流
~ ~
可整理ppt
3
共模/差模干扰的产生
~
ZL
Fco = Rs/(2 L）
Zs、Z器件参数的确定
L
R
R
C
L = R / 2FC
C = 1 / 2RFC
对于T形（多级T）和 形（多级）电路，最外 边的电感或电容取 L/2 和 C/2，中间的不变。
可整理ppt
12
实际电容器的特性
ZC
实际电容
理想电容
1/2 LC
电容并联 LC并联 电感并联
可整理ppt
频率
18
三端电容器的原理
60 普通电容 40
三端电容
引线电感与电容 一起构成了一个T 形低通滤波器
20
在引线上安装两
30 70 1GHz
个磁珠滤波效果 更好
可整理ppt
地线电感起 着不良作用
19
三端电容的正确使用
接地点要求： 1 干净地 2 与机箱或其它较大
IDM
ICM
V ICM
V
ICM
可整理ppt
4
开关电源噪声
1. 50Hz的奇次谐波（1、3、5、7 ）
2. 开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主， 1MHz以上共模为主）
可整理ppt
5
干扰滤波器的种类
衰减
低通
衰减
高通
截止频率
3dB
衰减
带通
衰减 带阻
可整理ppt
6
低通滤波器类型
C
L
反
可整理ppt
可整理ppt
33
信号滤波器的安装位置
无屏蔽的场合
滤波器靠近被滤 波导线的靠近器 件或线路板一端。
有屏蔽的场合：在屏蔽界面上
板上滤波器
可整理ppt
34
板上滤波器的注意事项
滤波器靠近接口
为滤波设置干净地
滤波器要并排安装 在接口处设置档板
可整理ppt
线路板的干净地与金属机 箱或大金属板紧密搭3接5
面板上滤波的简易（临时）方法
的金属件射频搭接
可整理ppt
✓
20
三端电容器的不足
寄生电容造成输入 端、输出端耦合
接地电感造成旁 路效果下降
可整理ppt
21
穿心电容更胜一筹
金属板隔离 输入输出端
可整理ppt
一周接地 电感很小
22
穿心电容的插入损耗
插入损耗
普通电容
理想电容 穿心电容
可整理ppt
1GHz 频率
23
馈通滤波器使用注意事项
19% 4%
可整理ppt
26
减小电感寄生电容的方法
如果磁芯是导体，首先： 用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离 然后： 1. 起始端与终止端远离（夹角大于40度） 2. 尽量单层绕制，并增加匝间距离 3. 多层绕制时， 采用“渐进”方式绕，不要来回绕 4. 分组绕制 （要求高时，用大电感和小电感串联起 来使用）
可整理ppt
27
共模扼流圈
有意增加漏磁， 利用差模电感
共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁 芯不会饱和。
可整理ppt
28
电感磁芯的选用
铁粉磁芯：不易饱和、导磁率低，作差模扼流圈的磁芯
铁氧体：最常用
锰锌：r = 500 ~ 10000，R = 0.1~100m 镍锌：r = 10 ~ 100，R = 1k ~ 1Mm
-55
125
20 Y5V
0
%C -30
-60
-30 可整理3p0pt
90
14
电压对陶瓷电容容量的影响
20 0
-20 %C
-40 -60
-80 0
COG X7R
Y5V
20
40
60
80
%额定电压（Vdc）
可整理ppt
100
15
实际电感器的特性
ZL
实际电感
理想电感
绕在铁粉芯上的电感
1/2 LC L
C
电感量 谐振频率
T
7
电路与插入损耗的关系
100
插 80
入 损
60
d耗B 40
20
fc
5阶 4阶 3阶 2阶
1阶
20N/十倍频程 6N/倍频程
10fc
100fc
1000fc
可整理ppt
8
确定滤波器阶数
欲衰减20dB
4 6=24 20 至少4阶滤波器
50 100
L、C的数值决定截止频率
阶数决定过渡带的陡度
欲衰减20dB
可整理ppt
30
干扰抑制用铁氧体
Z = jL + R
L
R(f)
Z
R
1MHz
10MHz 100MHz 1000MHz
可整理ppt
31
铁氧体磁环使用方面的一些问题
125
600
300个
1250
30个
4500
1
10
100
1000
0.1 1 10 100 1000
½匝
无偏置
1½匝
有偏置
可整理ppt
32
低通滤波器对脉冲信号的影响
（H）
(MHZ)
3.4
45
f
8.8
28
68
5.7
125
2.6
500
1.2
可整理ppt
16
电感寄生电容的来源
每圈之间的电容 CTT 导线与磁芯之间的电容CTC
磁芯为导体时，CTC为主要因素， 磁芯为非导体时，CTT为主要因素。
可整理ppt
17
克服电容非理想性的方法
大容量
衰减
大电容
小容量 并联电容
小电容
1 20 = 20
1阶滤波器就可以了
10
100
为了保险，可用2阶
可整理ppt
9
根据阻抗选用滤波电路
源阻抗 高 高 低
低
电路结构 C、、多级 、多级 反、多级反
L、多级L
负载阻抗 高 低 高
低
规律：电容对高阻，电感对低阻
可整理ppt
10
插入损耗的估算
IL
Zs
C
ZL
~
Zs
L
Fco = 1/(2 Rp C)
• 必须安装在金属板上，并在一周接地 • 最好焊接，螺纹安装时要使用带齿垫片 • 焊接时间不能过长 • 上紧螺纹时扭矩不能过大
可整理ppt
24
线路板上使用馈通滤波器
上面 底面
线路板地线面
可整理ppt
25
磁芯对电感寄生电容的影响
铁粉芯
C = 4.28pf
铁氧体（锰锌） C = 49pf
C = 3.48pf C = 51pf
f
C
L
引线长1.6mm的陶瓷电容器
电容量 谐振频率(MHZ)
1 F
1.7
0.1 F
4
0.01F
12.6
3300 pF
19.3
1100 pF
33
680 pF
42.5
330 pF
60
可整理ppt
13
温度对陶瓷电容容量的影响
0.15
%C 0
COG
5 0 X7R
%C -5
-10
-0.15
-15
-55
125
超微晶：r > 10000，做大电感量共模扼流圈的磁心
可整理ppt
29
电感量与饱和电流的计算
S
饱和电流：
电感量
Imax = Bmax S (D1-D2)/2L
D1 D2
厂家手册给出
电感量： L （nH）= 0.2 N2 r S(mm) ln (D1/D2)
厂家经常给出每匝的电感量“AL”，则 L （nH）= AL N2
干扰滤波在EMC设计中作用
差模干扰和共模干扰
常用滤波电路
怎样制作有效的滤波器
正确使用滤波器
可整理ppt
1
滤波器的作用
信号滤波器
电源滤波器
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构 成完善的干扰防护。
可整理ppt
2
共模和差模电流
~ ~
可整理ppt
3
共模/差模干扰的产生
~
ZL
Fco = Rs/(2 L）
Zs、Z器件参数的确定
L
R
R
C
L = R / 2FC
C = 1 / 2RFC
对于T形（多级T）和 形（多级）电路，最外 边的电感或电容取 L/2 和 C/2，中间的不变。
可整理ppt
12
实际电容器的特性
ZC
实际电容
理想电容
1/2 LC
电容并联 LC并联 电感并联
可整理ppt
频率
18
三端电容器的原理
60 普通电容 40
三端电容
引线电感与电容 一起构成了一个T 形低通滤波器
20
在引线上安装两
30 70 1GHz
个磁珠滤波效果 更好
可整理ppt
地线电感起 着不良作用
19
三端电容的正确使用
接地点要求： 1 干净地 2 与机箱或其它较大
IDM
ICM
V ICM
V
ICM
可整理ppt
4
开关电源噪声
1. 50Hz的奇次谐波（1、3、5、7 ）
2. 开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主， 1MHz以上共模为主）
可整理ppt
5
干扰滤波器的种类
衰减
低通
衰减
高通
截止频率
3dB
衰减
带通
衰减 带阻
可整理ppt
6
低通滤波器类型
C
L
反
可整理ppt
可整理ppt
33
信号滤波器的安装位置
无屏蔽的场合
滤波器靠近被滤 波导线的靠近器 件或线路板一端。
有屏蔽的场合：在屏蔽界面上
板上滤波器
可整理ppt
34
板上滤波器的注意事项
滤波器靠近接口
为滤波设置干净地
滤波器要并排安装 在接口处设置档板
可整理ppt
线路板的干净地与金属机 箱或大金属板紧密搭3接5
面板上滤波的简易（临时）方法
的金属件射频搭接
可整理ppt
✓
20
三端电容器的不足
寄生电容造成输入 端、输出端耦合
接地电感造成旁 路效果下降
可整理ppt
21
穿心电容更胜一筹
金属板隔离 输入输出端
可整理ppt
一周接地 电感很小
22
穿心电容的插入损耗
插入损耗
普通电容
理想电容 穿心电容
可整理ppt
1GHz 频率
23
馈通滤波器使用注意事项
19% 4%
可整理ppt
26
减小电感寄生电容的方法
如果磁芯是导体，首先： 用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离 然后： 1. 起始端与终止端远离（夹角大于40度） 2. 尽量单层绕制，并增加匝间距离 3. 多层绕制时， 采用“渐进”方式绕，不要来回绕 4. 分组绕制 （要求高时，用大电感和小电感串联起 来使用）
可整理ppt
27
共模扼流圈
有意增加漏磁， 利用差模电感
共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁 芯不会饱和。
可整理ppt
28
电感磁芯的选用
铁粉磁芯：不易饱和、导磁率低，作差模扼流圈的磁芯
铁氧体：最常用
锰锌：r = 500 ~ 10000，R = 0.1~100m 镍锌：r = 10 ~ 100，R = 1k ~ 1Mm
-55
125
20 Y5V
0
%C -30
-60
-30 可整理3p0pt
90
14
电压对陶瓷电容容量的影响
20 0
-20 %C
-40 -60
-80 0
COG X7R
Y5V
20
40
60
80
%额定电压（Vdc）
可整理ppt
100
15
实际电感器的特性
ZL
实际电感
理想电感
绕在铁粉芯上的电感
1/2 LC L
C
电感量 谐振频率
T
7
电路与插入损耗的关系
100
插 80
入 损
60
d耗B 40
20
fc
5阶 4阶 3阶 2阶
1阶
20N/十倍频程 6N/倍频程
10fc
100fc
1000fc
可整理ppt
8
确定滤波器阶数
欲衰减20dB
4 6=24 20 至少4阶滤波器
50 100
L、C的数值决定截止频率
阶数决定过渡带的陡度
欲衰减20dB
可整理ppt
30
干扰抑制用铁氧体
Z = jL + R
L
R(f)
Z
R
1MHz
10MHz 100MHz 1000MHz
可整理ppt
31
铁氧体磁环使用方面的一些问题
125
600
300个
1250
30个
4500
1
10
100
1000
0.1 1 10 100 1000
½匝
无偏置
1½匝
有偏置
可整理ppt
32
低通滤波器对脉冲信号的影响
（H）
(MHZ)
3.4
45
f
8.8
28
68
5.7
125
2.6
500
1.2
可整理ppt
16
电感寄生电容的来源
每圈之间的电容 CTT 导线与磁芯之间的电容CTC
磁芯为导体时，CTC为主要因素， 磁芯为非导体时，CTT为主要因素。
可整理ppt
17
克服电容非理想性的方法
大容量
衰减
大电容
小容量 并联电容
小电容
1 20 = 20
1阶滤波器就可以了
10
100
为了保险，可用2阶
可整理ppt
9
根据阻抗选用滤波电路
源阻抗 高 高 低
低
电路结构 C、、多级 、多级 反、多级反
L、多级L
负载阻抗 高 低 高
低
规律：电容对高阻，电感对低阻
可整理ppt
10
插入损耗的估算
IL
Zs
C
ZL
~
Zs
L
Fco = 1/(2 Rp C)
• 必须安装在金属板上，并在一周接地 • 最好焊接，螺纹安装时要使用带齿垫片 • 焊接时间不能过长 • 上紧螺纹时扭矩不能过大
可整理ppt
24
线路板上使用馈通滤波器
上面 底面
线路板地线面
可整理ppt
25
磁芯对电感寄生电容的影响
铁粉芯
C = 4.28pf
铁氧体（锰锌） C = 49pf
C = 3.48pf C = 51pf
f
C
L
引线长1.6mm的陶瓷电容器
电容量 谐振频率(MHZ)
1 F
1.7
0.1 F
4
0.01F
12.6
3300 pF
19.3
1100 pF
33
680 pF
42.5
330 pF
60
可整理ppt
13
温度对陶瓷电容容量的影响
0.15
%C 0
COG
5 0 X7R
%C -5
-10
-0.15
-15
-55
125
超微晶：r > 10000，做大电感量共模扼流圈的磁心
可整理ppt
29
电感量与饱和电流的计算
S
饱和电流：
电感量
Imax = Bmax S (D1-D2)/2L
D1 D2
厂家手册给出
电感量： L （nH）= 0.2 N2 r S(mm) ln (D1/D2)
厂家经常给出每匝的电感量“AL”，则 L （nH）= AL N2