电磁兼容课件第9讲
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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.
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
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。
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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
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
电磁兼容设计讲座 PPT课件
電磁場遮罩的機理
H0/E0
H1/E1
電磁場遮罩的機理
電磁遮罩體對電磁的衰減主要是基於電磁 波的反射和電磁波的吸收兩種方式。
電磁場遮罩的機理(續〕
與前面已講述的電場遮罩及磁場遮罩的機理不同,電磁遮 罩對於電磁波的衰減有三種不同的機理:
• 當電磁波在到達遮罩體表面時,由於空氣與金屬的交界面上 阻抗的不連續,對入射波產生的反射。這種反射不要求遮罩 材料必須有一定厚度,只要求交界面上的不連續;
搭接的方法有熔接(Welding)、硬焊〔Brazing〕、 軟 焊 ( Sweating ) 、 砧 接 〔Swaging〕 、 鉚 接 (Riveting)以及螺絲連接。
搭接之處理
搭接時,金屬面應予以清潔,不得有油漆 或其他雜物,搭接完成後,可塗以油漆或 施以其他之防蝕保護。此外,搭接時應考 慮不同金屬之電化效應,並應儘量減少接 觸鹽水、汽油等,以防電能作用。 若電能特性相去甚遠的兩金屬欲搭接在一 起,應以介於其間的金屬為墊圈置於該兩 金屬間,
x 遮罩板的材料以良導體為好,但對厚度並無要求,只 要有足夠強度就可以了。
磁場遮罩的機理
磁場遮罩通常是對直流或甚低頻磁場的遮罩,其 效果比對電場遮罩和電磁場遮罩要差得多,因此 磁場遮罩是個棘手的問題。
磁場遮罩主要是依賴高導磁材料所具有的低磁阻, 對磁通起著分路的作用,使得遮罩體內部的磁場 大大減弱。
屬纖維。
遮罩之搭接
清潔 氧化層 面接觸 螺釘的距離 縫隙:導電襯墊 壓力
按優先等級排列的各種襯墊
优先等级 1 2 3 4
衬垫种类 金属网射频衬垫 铜镀合金 导电橡胶 导电蒙布、泡沫衬垫
备注
容易变形,压力为 1.4kg/cm 时,衰减为 54dB。资 料表明,频率较低时衰减最大。用于永久密封较好, 不适用于开与关的面板。 有很高的导电性和很好的抗腐蚀性能。弹性好,最 适合用于和活动面板配合。可制成指形条、螺旋和 锯齿面。衰减性能常超过 100dB。 适用于只需名义上连接和少量螺钉的地方。实现水 汽密封和电气密封经 150℃、48 小时老化后,体电 阻率为 10~20mΩ/cm(max)。变形度限制值为 25%。 资料表明,频率较高时衰减为最大。 在泡沫塑料上蒙一块镀银编织物,形成一个软衬 垫,占去大部分疏松空间,主要为民用,适用于机 柜和门板。
电磁兼容培训课件
系统内设备间隔离度设置原则
设备布局优化
合理规划设备布局,减小设备间电磁耦合,提高 隔离度。
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。
系统整体性能优化策略
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。
THANKS
感谢观看
电磁兼容培训课件
目 录
• 电磁兼容基本概念 • 电磁兼容原理与技术 • 设备级电磁兼容设计实践 • 系统级电磁兼容解决方案 • 电磁兼容测试方法与案例分析 • 行业应用与未来发展趋势
01
电磁兼容基本概念
电磁兼容定义及意义
电磁兼容(EMC)定义
指电子设备或系统在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。
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 。
新兴技术在电磁兼容领域应用前景
1 2 3
5G通信技术
5G通信技术具有高带宽、低时延等特点,对电 磁兼容性能提出更高要求,同时也为电磁兼容技 术发展带来新的机遇。
物联网技术
物联网技术的普及使得大量设备互联互通,电磁 兼容问题愈发突出,需要借助新兴技术提高设备 的电磁兼容性能。
06
行业应用与未来发展趋势
不同行业电磁兼容需求差异分析
医疗行业
航空航天
医疗设备对电磁干扰非常敏感,需要高电 磁兼容性能以保障设备正常运行和患者安 全。
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
电磁兼容全部课件
雷达的工作, 在飞机或舰艇上, 一般要装备许多种雷达, 当所有雷达同时工作时, 一部雷达可能遭受几部雷达的 干扰。 在战斗中由于飞机和军舰上防御电子系统和进攻电
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
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
电磁兼容基本理论(整理)课件
方式和位置,减小接地电阻和电感。
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
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
EMC电磁兼容培训课件
◆干擾源(Source of EMI):自然的,人為的. ◆干擾路徑(Propagation Mode):輻射,傳導等. ◆受干擾設備(Receivers):電視機,收音機,電話, 飛機,醫療
設備,人體組織細胞,模擬電路, 數字電路…
干擾源 EMI
干擾路徑
受干擾設備 EMC
電磁兼容原理說明
電磁兼容三要素
2.輻射騷擾:輻射騷擾是指源通過介質(包括自由空間)以電磁波的特性和規 律傳播,除了有意輻射之外還有無意輻射,如有天線作用(小於λ/4)的線路 和電纜或小環天線作用的線路和電纜,都產生輻射騷擾.
近場:D<λ感應場,以電場或磁場為主. 遠場:D>λ,電場與磁場時同時存在. D:短偶极子的長度,m λ:波長,m; λ=3×108m/s/f *自由空間波阻:377Ω
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:
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
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
電磁兼容原理說明
電磁兼容術語
電磁信號部分
電磁環境(Electromagnetic Environment): 存在於固定場所的所有電磁現象的總和.
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。
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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。
《电磁兼容测试》课件
详细描述
电快速瞬变脉冲群抗扰度测试模拟雷击对设备的影响,以评估设备在雷击瞬态下的性能。测试分为线 对线和线对地两种方式。
雷击浪涌抗扰度测试
总结词
雷击浪涌抗扰度测试是模拟雷击对设备 的影响。
VS
详细描述
雷击浪涌抗扰度测试模拟雷击对设备的影 响,以评估设备在雷击瞬态下的性能。测 试分为直接雷击和间接雷击两种方式。
医疗设备
医疗设备是另一个需要电磁兼容测试的重要领域。医疗设备通常需要在高精度的环境中工作,如心脏 起搏器、监护仪、超声波仪器等。电磁兼容测试可以确保这些设备在电磁环境中能够正常工作,不会 受到干扰,从而保障患者的安全。
电磁兼容测试对于医疗设备的研发和生产也是必不可少的,可以提高设备的可靠性和安全性,确保患 者的治疗效果。
目的
通过电磁兼容测试,确保电子设备在电磁环境中能够正常、 稳定地工作,降低电磁干扰对设备性能的影响,提高设备的 安全性和可靠性。
电磁兼容测试的重要性
01
保障设备正常运行
电磁兼容测试可以及时发现并解决设备在电磁环境中可能遇到的问题,
如电磁干扰、电磁脉冲等,从而保障设备的正常运行。
02 03
提高产品质量
电磁兼容测试是产品研发和生产过程中不可或缺的一环,通过测试可以 发现并改进产品设计、材料选择、制造工艺等方面存在的问题,提高产 品的整体质量。
满足市场需求
随着人们对电子设备性能要求的提高,电磁兼容测试已成为电子产品进 入市场前必须通过的门槛之一。通过测试可以证明产品具有良好的电磁 兼容性能,满足市场需求。
详细描述
辐射骚扰测试主要测量 设备工作时向空间发射的电磁波强度,以评估其对周围其 他电子设备的影响。测试方法包括准峰值测量 和平均值测量。
电快速瞬变脉冲群抗扰度测试模拟雷击对设备的影响,以评估设备在雷击瞬态下的性能。测试分为线 对线和线对地两种方式。
雷击浪涌抗扰度测试
总结词
雷击浪涌抗扰度测试是模拟雷击对设备 的影响。
VS
详细描述
雷击浪涌抗扰度测试模拟雷击对设备的影 响,以评估设备在雷击瞬态下的性能。测 试分为直接雷击和间接雷击两种方式。
医疗设备
医疗设备是另一个需要电磁兼容测试的重要领域。医疗设备通常需要在高精度的环境中工作,如心脏 起搏器、监护仪、超声波仪器等。电磁兼容测试可以确保这些设备在电磁环境中能够正常工作,不会 受到干扰,从而保障患者的安全。
电磁兼容测试对于医疗设备的研发和生产也是必不可少的,可以提高设备的可靠性和安全性,确保患 者的治疗效果。
目的
通过电磁兼容测试,确保电子设备在电磁环境中能够正常、 稳定地工作,降低电磁干扰对设备性能的影响,提高设备的 安全性和可靠性。
电磁兼容测试的重要性
01
保障设备正常运行
电磁兼容测试可以及时发现并解决设备在电磁环境中可能遇到的问题,
如电磁干扰、电磁脉冲等,从而保障设备的正常运行。
02 03
提高产品质量
电磁兼容测试是产品研发和生产过程中不可或缺的一环,通过测试可以 发现并改进产品设计、材料选择、制造工艺等方面存在的问题,提高产 品的整体质量。
满足市场需求
随着人们对电子设备性能要求的提高,电磁兼容测试已成为电子产品进 入市场前必须通过的门槛之一。通过测试可以证明产品具有良好的电磁 兼容性能,满足市场需求。
详细描述
辐射骚扰测试主要测量 设备工作时向空间发射的电磁波强度,以评估其对周围其 他电子设备的影响。测试方法包括准峰值测量 和平均值测量。
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安全接地
安全接地的有效性
对于大电流接地系统,要求接地电阻阻值较低。埋设于地下 的自然接地体因其表面腐蚀等使其接地电阻难以降低,因此 需要采用人工接地体。必须指出,在弱信号、敏感度高的测 控系统、计算机系统、贵重精密仪器系统中不能滥用自然接 地体。例如水管,一般地水管与建筑物的金属构件及大地并 没有良好的接触,其接地电阻阻值比较大,因此不宜作为接 地体。人工接地体是人工埋入地下的金属导体,常见的形式 有垂直埋入地下的钢管、角钢和水平放置的圆钢、扁钢,还 有环形、圆板形和方板形的金属导体。
远大于直流电阻。圆导线的高频(a>>δ)交流电阻为
a
l
RAC 2 RDC
2
RDC
f 2a
f
(Ω)
(9-4)
图3 接零保护
导体阻抗的频率特性
直流电阻与交流电阻关系的广义描述
式中, 1 / f 为集肤深度(Skin Depth)。 扁平导体条的高频交流电阻为
663Kl f 10-10 RAC 2(w t)
导体阻抗的频率特性
导体电感
计算表明,工作频率为1 MHz的导体条的直流电阻为0.575Ω, 电感为5.74μΗ,而感抗达36.1Ω,远大于其直流电阻。 导体条横截面的几何形状也是影响其电感量大小的重要因素。 图6表明,横截面相同的长方形的电感比正方形的电感小, 宽度与厚度的比值越大,电感越小。
接零保护:室内交流配线采用如图2(a)接法。图中“火线” 上接有保险丝,负载电流经“火线”至负载再经“零线”返 回,还有一根线是安全“地线”。该地线与设备机壳相连并 与“零线”连接于一点。因而,地线上平时没有电流,所以 没有电压降,与之相连的机壳都是地电位。只有发生故障, 即绝缘被击穿时,安全地线上才会有电流。但该电流是瞬时 的,因为保险丝或电流断路器在发生故障时会立即将电路切 断。
安全接地
设备安全接地
当机壳与地绝缘(Z2→∞),即Z2>>Z1时,则U2=U1。如果U2 足够大(例如超过36 V)时,人体触及机壳就可能发生危险。 为了人身安全,机壳应该接地,使Z2→0,从而使U2=0。
图1 设备机壳接地的作用
安全接地
设备安全接地
如果人体触及机壳,相当于机壳与大地之间连接了一个人体 电阻Zb。人体电阻变化范围很大,一般地,人体的皮肤处于 干燥洁净和无破损情况时,人体电阻可高达40~100 kΩ;人 体处于出汗、潮湿状态时,人体电阻降至1000Ω左右。但是, 流经人体的安全电流值,对于交流电流为15~20 mA,对于 直流电流为50 mA。当流经人体的电流高达100 mA时,就可 能导致死亡发生。因此,我们国家规定的人体安全电压为36 V和12 V。一般家用电器的安全电压为36 V,以保证触电时 流经人体的电流值小于40mA。为了保证人体安全,应该将 机壳接地。这样,当人体触及带电机壳时,人体电阻与接地 导线的阻抗并联,人体电阻远大于接地导线的阻抗,大部分 漏电电流经接地导线旁路流入大地。通常规定接地电阻值为 5~10Ω,所以,流经人体的电流值将减小为原先的1/200 ~1/100。
接地的分类
通常,电路、用电设备按其作用可分类为安全接地(Safety Grounds)和信号接地(Signal Grounds)。其中安全接地又有 设备安全接地、接零保护接地和防雷接地,信号接地又分类 为单点接地、多点接地、混合接地和悬浮接地,见表1。
表1 接地的分类
9.2 安全接地
设备安全接地
设备安全接地是安全接地的一种。为了人、机安全,任何高 压电气设备、电子设备的机壳、底座均需要安全接地,以避 免高电压直接接触设备外壳,或者避免由于设备内部绝缘损 坏造成漏电打火使机壳带电,否则,人体触及机壳就会触电。
(4)良好的接地平面与布线间将有大的分布电容,而接地平面 本身的引线电感将很小。理论上,它必须能吸收所有信号, 使设备稳定地工作。接地平面应采用低阻抗材料制成,并且 有足够的长度、宽度和厚度,以保证在所有频率上它的两边 之间均呈现低阻抗。用于安装固定式设备的接地平面,应由整 块铜板或者铜网组成。
接地及其分类
现在接地的含义已经延伸,“接地”(Grounding)一般指为 了使电路、设备或系统与“地”之间建立低阻抗通路,而将 电路、设备或系统连接到一个作为参考电位点或参考电位面 的良导体的技术行为,其中一点通常是系统的一个电气或电 子元(组)件,而另一点则是称之为“地”的参考点。例如, 当所说的系统组件是设备中的一个电路时,则参考点就是设 备的外壳或接地平面。
安全接地
安全接地的有效性
接地装置也称为接地体,常见有接地桩、接地网和地下水管 等。通常把接地体分类为自然接地体和人工接地体两大类型。 埋设在地下的水管、输送非燃性气体和液体的金属管道、建 筑物埋设在地下或水泥中的金属构件、电缆的金属外皮等属 于自然接地体。一般说来,自然接地体与大地的接触面积比 较大,长度也较大,因此其杂散电阻较小,往往比专门设计 的接地体的性能更好。同时,自然接地体与用电设备在大多 数情况下已经连接成整体,大部分故障漏电电流能在接地体 的开始端向大地扩散,所以很安全。自然接地体还在地下纵 横交叉,从而降低接触电压及跨步电压,所以1000 V以下的 系统,一般都采用自然接地体。
导体阻抗的频率特性
导体电感
扁平导体条的外电感可以表示为 仍然以半径为依L据ext 式 2(09l-1ln0)w绘2l 制t 的0.5曲 0线.22如35图wl5所t 示(9,-1可0)见,扁 平导体条宽度增加,电感减少;厚度增加,电感也减少,宽 度增加比厚度增加产生的电感减少量要大得多。
图5 扁平导体条的宽度、厚度与电感
直流电阻与交流电阻关系的广义描述
导线的直流电阻为
RDC
l
S
(9-1)
式中:ρ为导体的电阻率(Ω/m);l为导体的长度(m);S为导 体横截面面积(m2)。
圆导线和扁平导体条的直流电阻分别为
导体阻抗的频率特性
直流电阻与交流电阻关系的广义描述
RDC
l a
(9-2)
RDC
l
wt
(9-3)
由于集肤效应(Skin Effect)的影响,导体的高频交流电阻将
9.3 导体阻抗的频率特性
电磁兼容工程中,接地、搭接是抑制电磁干扰的有效措施。 不论地线还是搭接条,它们的直流电阻、交流电阻和感抗的 不同,反映了导体阻抗的频率特性。在用电设备、系统数字 化的信息时代,导线传输高频电流产生电磁骚扰,可能形成 电磁干扰,影响设备、系统的电磁兼容性。因此,分析导线 阻抗的频率特性,有益于设计、实施接地或搭接。
接地及其分类
接地的概念
所谓“地”(Ground),一般定义为电路或系统的零电位参考 点,直流电压的零电位点或者零电位面,它不一定为实际的 大地(建筑地面),可以是设备的外壳或其它金属板或金属线。 接地原意指与真正的大地(Earth)连接以提供雷击放电的通路 (例如,避雷针一端埋入大地),后来成为为用电设备提供漏 电保护(提供放电通路)的技术措施。
安全接地
防雷接地
防雷接地是将建筑物等设施和用电设备的外壳与大地连接, 将雷电电流引入大地,从而保护设施、设备和人身的安全, 使之避免雷击,同时消除雷击电流窜入信号接地系统,以避 免影响用电设备的正常工作。
安全接地的有效性
安全接地的质量好坏,关系到人身安全和设施安全,因此, 必须检验安全接地的有效性。接地的目的是为了使设备与大 地有一条低阻抗的电流通路,因此,接地电阻的阻值越小越 好。接地电阻与接地装置、接地土壤状况以及环境条件等因 素有关。一般地,接地电阻应小于10Ω。针对不同的接地目 的,对接地电阻有不同的选择。设备安全接地的接地电阻一 般应小于10Ω;1000 V以上的电力线路要求小于0.5Ω的接地 电阻;防雷接地一般要求接地电阻为10~25Ω;建筑物单独 装设的避雷针的接地电阻要求小于25Ω。接地电阻属于分布 电阻。
一般用电设备在使用中,因绝缘老化、受潮等原因导致带电 导线或者导电部件与机壳之间漏电,或者因设备超负荷引起 严重发热,导致烧损绝缘材料造成漏电,或者因环境气体污 染、灰尘沉积导致漏电和电弧击穿打火。
机壳通过杂散阻抗而带电,或者因绝缘击穿而带电,如图1 所示。设U1为用电设备中电路的电压,Z1为电路与机壳 (Chassis)之间的杂散阻抗(Stray Impedances),Z2为机壳与地 之间的杂散阻抗,U2为机壳与地之间的电压。机壳对地的电 压U2是由机壳对地的阻抗Z2分压造成的。
安全接地
接零保护接地
用电设备通常采用220V(单相三线制)或者380 V(二相四线制) 电源提供电力,如图2所示。设备的金属外壳除了正常接地 之外,还应与电网零线相连接,称之为接零保护。
图2 接零保护
安全接地
接零保护接地
当用电设备外壳接地后,人体与机壳接触时,人体与接地电 阻并联,因接地电阻远小于人体电阻,使漏电电流绝大部分 从接地线中流过。但接地电阻与电网中性点接地的接触电阻 相比,在数量上相当,故接地线上的电压降几乎为相电压 220V的一半,这一电压超过了人体能够承受的安全电压,使 接触设备金属外壳的人体上流过的电流超过安全限度,从而 导致触电危险。
663K
10-10
wt wt
RDC
f
(9-5)
式中,K是宽度与厚度之比的函数。仔细分析式(9-5)和式(96),不难发现,实心单导体的直流电阻与交流电阻的关系可 以广义描述为
RAC K RDC f
(9-6)
上式表明,高频交流电阻与工作频率的平方根成正比。图4
表示半径为0.6 mm、长为1 m的铜导线的高频交流电阻与直
龚建强 西安电子科技大学
2012年4月6号
9.1 接地及其分类
接地技术是任何电子、电气设备或系统正常工作时 必须采用的重要技术,它不仅是保护设施和人身安 全的必要手段,也是抑制电磁干扰、保障设备或系 统电磁兼容性、提高设备或系统可靠性的重要技术 措施。地线是用电设备中各电路的公共导线,但任 何导线都具有一定的阻抗,一般包括电阻和电抗, 该公共阻抗使两个截然不同的接地点很难得到等电 位,因此公共阻抗使两接地点间形成一定的电压, 产生接地干扰。恰当的接地方式可以为干扰信号提 供低公共阻抗通路,从而抑制干扰信号对其他电子 设备的干扰。探讨接地干扰成因以及抑制接地干扰 的技术是重点内容。