EMC基本知识
《EMC基础知识讲解》课件
电磁辐射：由电 磁波产生的辐射
产生原因：电磁 波在空间中传播
影响：对人体健康、 电子设备、通信系 统等产生影响
控制措施：屏蔽、 滤波、接地等方 法减少电磁辐射
电磁辐射测试与标准
电磁辐射测试：通过测量电磁场强度、频率、方向等参数，评估电磁辐射对人体健康的 影响
国际标准：国际电工委员会（IEC）、国际电信联盟（ITU）等组织制定了一系列电磁 辐射测试标准
工业设备：如电机、电焊机等
电力设备：如高压输电线、变电站等
照明设备：如荧光灯、LED灯等
通信设备：如无线电台、卫星通信等
医疗设备：如X光机、核磁共振等
设备内部干扰源
电源线：电源线中的电磁波干 扰
信号线：信号线中的电磁波干 扰
电路板：电路板上的电磁波干 扰
电子元器件：电子元器件中的 电磁波干扰
电磁敏感度分类
设计：优化敏感设备的电 路设计，提高抗电磁干扰 能力
测试：定期进行电磁敏感 度测试，确保设备性能稳 定
电磁屏蔽原理与技术
电磁屏蔽原理： 屏蔽材料：金 屏蔽技术：屏
通过屏蔽材料 属、导电塑料、 蔽罩、屏蔽线、
阻挡电磁波的 导电橡胶等
屏蔽层等
传播，降低电
磁干扰
滤波技术：通 过滤波器滤除 特定频率的电 磁干扰，提高
滤波设计：使用滤波器，如电 源滤波器、信号滤波器等，抑 制电磁干扰
屏蔽设计：使用屏蔽材料，如 金属外壳、屏蔽罩等，减少电 磁干扰
电源设计：使用低噪声电源， 减少电磁干扰
信号传输设计：使用屏蔽线、 光纤等，减少电磁干扰
EMC整改流程与方法
确定整改目标： 制定整改方案： 明确需要整改 根据问题制定 的EMC问题 具体的整改措
EMC基础知识讲解
❖ EMS-ESD（静电放电）
1、该模拟人或物体在接触设备时所引起的放电（直接 放电），以及人或物体对设备邻近物体的放电（间接 放电）时对设备工作造成的影响。带静电的物体进行 放电时会产生放电电流，这个放电电流会产生短暂的 强度很大的电磁场。放电时产生短暂的放电电流和相 应的电磁场可能引起电气、电子设备的电路发生故障， 甚至损坏。静电放电试验的目的就是检验电气、电子 设备在遭受这类静电放电骚扰时的性能。
干扰源 干扰源不一定是设备本身，也可能是大自然或者人体本
身。比如说雷电和身体上的静电。
常见干扰途径
传导：公共电源、 公共地线、互连线
辐射：通过空间传播
（感应产生（电容耦合、电感耦合）、干扰源发射 的电磁能量以电磁波的形式， 通过空间传播作用 到敏感源上）
2、为什么产品需要进行EMC相关测试
❖ 电磁干扰普遍存在 ❖ 电子技术日益普及 ❖ 越来越多的干扰源进入电磁环境 ❖ 电子设备的灵敏度越来越高 ❖ 干扰和抗干扰成为一个日益突出的问题
2、射频场感应的传导骚扰抗扰度（CS） -- Immunity to Conducted Disturbances, Induced by Radio-Frequency Fields
3、射频电磁场辐射抗扰度（RS）-- Radiated, Radio-Frequency, Electromagnetic Field Immunity
❖ •产品内部兼容性的需要 产品内部各单板间是否能够和谐的工作、电源电路是否不会对音视频信号 产生干扰、PCB设计时时钟电路是否会干扰控制电路等等都是产品设计时 需要重点考虑的问题，也是产品基本功能实现的保证问题。
总的说来是为了提高产品的市场竞争力，保证对产品自身和人体或其他设备不 产生危害。
EMC基础知识讲解
系统安装的EMC要求（2）
机柜安装注意事项：
机柜所有螺钉要紧固适当
机柜门等活动部分与机柜接触良好，没有 缝隙
并柜机柜在关门后，中间不留下缝隙 并柜互连线分布均匀，搭接良好，构成一 个等势体
系统安装的EMC要求（3）
单板安装注意事项：
手抓单板前戴好带防静电手套，避免直接抓单板 戴好防静电手腕，防静电手腕要接地 取下的单板不要直接放在地上，桌子上等，要套上防
电缆布置（2）
机柜内部的电缆敷设一般要求（1）：
按类敷设，每类电缆敷设在一起，与其它类电缆
按最小间距敷设。同类电缆中若传输信号电平差 大于 40dB( 即相差大于 100 倍 ) 应再进行分组，直 至每组传输信号电平差小于40dB
电缆尽量靠近机柜屏蔽体、金属构架敷设，充分
利用现存金属结构进行隔离，但一定要避免靠近
系统安装的EMC要求（1）
系统电磁环境要求：
在 10KHz ～ 10GHz 范围内，环境电磁场强度不超过 130dBuv/m（见通信机房环境条件GF014－95）
安装位置远离大型电机、UPS电源、逆变器10m以上
远离变电站20m以上
电信中心环境：环境静电强度小于 200V （见 YD/T 754－95 通信机房静电防护通则）
FCC(美国联邦通信委员会 ) 主要制订民用标准，关于电磁兼容的标准主要 包括在FCC Part15和FCC Part18中
MIL-STD是美国军用标准 德国的VDE（电气工程师协会）是世界上最早建立电磁兼容标准的组织之 一
电磁兼容标准体系（2）
product standard
按层次分
EMC基础知识分享
EMC基础知识分享目录1、 EMC基本概念2、EMC标准化组织3、 EMC标准介绍4、EMI测试项目介绍E M C基本概念电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)的定义是指：设备或系统在所处的电磁环境中能符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
其中EMC包含EMI（电磁干扰度）和EMS（电磁抗干扰度）两个部分，EMI是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；EMS是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。
因此，根据定义。
E M C标准化组织IEC:国际电工委员会，成立于1906年，它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。
CISPR:国际无线电干扰特别委员会，负责>9KHz所有类型电器的EMI无线电信号保护测试标准规范的编写。
TC77:第77技术委员会，整个频率范围内的抗扰度，低频范围内（<9KHz）的发射，以及CISPR不涉及的骚扰现象；负责制定基本文件即IEC61000系列标准。
其中IEC61000-4系列标准是目前国际上比较完整和系统的抗扰度基础标准。
CENELEL:欧洲电工标准化委员会，制定统一的欧洲电工标准(EN标准)，实行电工产品的合格认证制度。
SAC: 中国国家标准化管理委员会，制定我国的标准化制度E M C标准介绍电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准。
1、基础标准：描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备，定义了等级和性能判据。
基础标准不涉及具体产品。
2、产品类标准：针对某种产品系列的EMC测试标准。
往往引用基础标准，但根据产品的特殊性提出更详细的规定。
3、通用标准：按照设备使用环境划分的，当产品没有特定的产品类标准可以遵循时，使用通用标准来进行EMC测试。
EM C 常用标准对照表E M I测试项目介绍1、EMI测试设备的分组和分类2、传导骚扰（CE）①测试简介：传导干扰是用来衡量电子产品在运行过程中对整个电网发送电子干扰信号大小的一个概念。
2024年跟我一起学EMC第基础知识
规范设备安装和使用
确保设备在安装和使用过程中符合相关 EMC标准，避免不必要的干扰。
系统级解决方案
针对复杂系统，需从系统角度出发，制定全 面的解决方案，如合理规划设备布局、采用 综合屏蔽措施等。
案例分享：成功解决EMC问题经验
案例一
某通信设备辐射超标问题。通过 改进PCB布局、优化电源设计等 措施，成功降低辐射发射强度，
电磁抗扰度（EMS）原理
电磁抗扰度是指电子设备或系统在电磁环境中的抗干扰能力 ，即能够抵御外部电磁干扰，保持正常工作状态的能力。 EMS主要包括静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电 快速瞬变脉冲群抗扰度等方面。
相关法规与标准
法规
各国政府和国际组织针对EMC问题制定了一系列法规和标准，以确保电子设备和 系统的电磁兼容性。例如，欧盟的EMC指令、美国的FCC法规等。
跟我一起学EMC第基 础知识
目录
• EMC概述与基本原理 • 电磁干扰（EMI）及其来源 • 电磁敏感度（EMS）及其影响因素 • EMC设计原则与方法 • EMC测试技术与方法 • EMC问题诊断与解决方案
01
EMC概述与基本原理
EMC定义及发展历程
定义
EMC（Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性）是指电子设备或系统在电磁环境中的正常工作能力，即 不对其他设备产生电磁干扰，也不受其他设备电磁干扰的能力。
数。
实验室分析
利用专业测试设备对问 题设备进行详细分析， 如频谱分析仪、示波器
等。
问题定位
根据测试结果，分析并 定位问题原因，如辐射
干扰、传导干扰等。
针对性解决方案制定
抑制干扰源
提高设备抗扰度
什么是EMC？电磁兼容性基础知识
什么是EMC：一分钟了解电磁兼容性基础知识随着无线连接设备数量的增加，EMC的重要性日益增加，定义EMC是什么并理解这些概念可以从一开始就实现电磁兼容性，电磁兼容性，EMC是使不同电子设备在没有相互干扰的情况下运行的概念- 电磁干扰，EMI - 当它们彼此靠近操作时。
所有电子电路都有可能辐射拾取不需要的电干扰，这可能损害一个或另一个电路的操作。
电磁兼容性EMC /电磁干扰EMI概念1、什么是EMC - 定义EMC定义为设备和系统在其电磁环境中运行而不损害其功能且无故障的能力，反之亦然。
电磁兼容性，EMC确保操作不会影响电磁环境，以至于其他设备和系统的功能受到不利影响。
2、人们对EMC的认识历程：在电子产品的早期，相对较少的电子设备项目正在使用中。
然而今天，日常电子产品的数量已经大幅增加。
其中一些发射信号，而其他许多是敏感接收器。
其他人可能利用可能由瞬态信号错误触发的数字电子系统。
这些更多的例子可能是EMC电子设计的关键要素。
在电子系统的早期，收音机收到的流行音乐，刘海和一般噪音被视为收听收音机的“体验”的一部分- 即使它们是由其他本地电气设备制造的，电气干扰对电子系统影响的一些主要问题来自军事应用。
第二次世界大战后，随着核武器重要性的提高，爆炸产生的电子脉冲及其对设备的影响成为一个问题。
此外，高功率雷达系统对设备的影响也是一个问题。
后来，与ESD相关的电子设备面临的风险变得明显。
这些不仅损坏了电子设备，而且还可以设置错误的触发器。
在20世纪70年代，逻辑电路的使用迅速增长，并且随之增加了切换速度。
这些电路开启了EMI的影响，并且如果这些项目在现实世界中令人满意地工作，则需要将EMC预防措施纳入设计中。
由于这种日益增长的实现，许多国家开始意识到EMC是一个日益严重的问题，一些人开始向电子设备制造商发出指令，定义设备在出售设备之前应该满足的标准。
欧洲共同体是个实施EMC要求的地方，虽然许多人初都持怀疑态度，但EMC标准的引入提高了标准，使大多数类型的设备能够在不受干扰的情况下并排运行。
EMC基本知识
涉及EMC术语、电磁环境、EMC测量设备规 EMC术语 1）基础标准—— 涉及EMC术语、电磁环境、EMC测量设备规 基础标准 范和EMC测量方法。是编制其它各级EMC标准的基础。 EMC测量方法 EMC标准的基础 范和EMC测量方法。是编制其它各级EMC标准的基础。 通用标准—— 给通用环境中的所有产品提出一系列最低的电 2）通用标准 磁兼容性要求。通用标准给出的试验环境、 磁兼容性要求。通用标准给出的试验环境、试验要求可以成为产 品类标准和专用产品标准的编制导则。 品类标准和专用产品标准的编制导则。 产品类标准—— 根据特定产品类别而制订的电磁兼容性能的 3）产品类标准 测试标准。 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两方 面的内容。 面的内容。 4）专用产品标准—— 通常不单独形成电磁兼容标准，而以专门 专用产品标准 通常不单独形成电磁兼容标准， 条款包含在产品的通用技术条件中。 条款包含在产品的通用技术条件中。专用产品标准对电磁兼容的 要求与相应的产品类标准相一致，在考虑了产品的特殊性后， 要求与相应的产品类标准相一致，在考虑了产品的特殊性后，可 增加试验项目和对电磁兼容性能要求作某些改变， 增加试验项目和对电磁兼容性能要求作某些改变，对产品的电磁 兼容性要求更加明确。 兼容性要求更加明确。
emc相关知识
emc相关知识EMC（Electromagnetic Compatibility）即电磁兼容性，是指一种设备在其电磁环境中正常工作并与其他设备不产生干扰的能力。
在现代社会中，电子设备的普及和使用十分广泛，因此确保设备之间能够良好地互操作，而不会相互干扰或受到外界电磁干扰变得非常重要。
以下是一些与EMC相关的知识。
1. 电磁辐射和电磁干扰：电子设备在工作时会产生电磁辐射，这种辐射可能会干扰其他设备的正常工作。
同样，设备也可能受到来自其他设备的电磁干扰。
EMC的目标是通过控制电磁辐射和抗干扰能力，确保设备能够在电磁环境中稳定运行。
2. 定义EMC标准和规范：为了实现EMC，制定了一系列的标准和规范，例如国际电工委员会（IEC）的IEC 61000系列标准和美国联邦通信委员会（FCC）的Part 15规则。
这些标准和规范规定了设备在电磁兼容性方面的要求和测试方法，以确保它们在市场销售和使用时符合EMC要求。
3. EMC测试：在开发和生产阶段，设备需要经过EMC测试以验证其符合相关的标准和规范。
这些测试包括电磁辐射测试（Radiated Emissions Test）、电磁干扰测试（Conducted Emissions Test）、电磁抗扰度测试（Immunity Test）等。
这些测试通常在专门的EMC实验室中进行，使用特定的设备和方法进行测试，并记录和评估设备的电磁兼容性。
4. EMC设计原则：为了提高设备的EMC性能，设计人员可以采用一些EMC设计原则。
例如，减少电磁辐射可以通过使用屏蔽材料、优化PCB布局、合理布线和接地等方法来实现。
此外，还可以采用滤波器、抑制器和隔离器等组件来降低电磁干扰和增强抗干扰能力。
5. EMC管理：EMC管理涉及到整个设备的生命周期，包括开发、制造、安装、使用和维护等。
通过建立和执行EMC管理计划，可以确保设备在各个阶段都能够符合EMC要求。
例如，开发过程中可以进行EMC设计审核和测试，制造过程中可以进行EMC监控和质量控制，安装使用过程中可以进行EMC要求培训和指导，维护过程中可以进行EMC故障排除和修复等。
EMC基础知识
EMC基础知识目录课程说明 (1)课程介绍 (1)培训目标 (1)参考资料 (1)1序论 (2)1.1电磁兼容概述 (2)1.2电磁兼容性的基本概念 (2)1.2.1电磁骚扰与电磁干扰 (2)1.2.2电磁兼容性(EMC-Electromagnetic Compatibility） (2)1.2.3电磁兼容常用名词术语 (3)1.3电磁干扰 (3)1.3.1电磁干扰三要素 (3)1.3.2电磁兼容研究的主要内容 (4)1.4基本的电磁兼容控制技术 (4)1.5电磁兼容标准 (4)1.5.1电磁兼容标准的制订 (4)1.5.2EMC标准拟订的理论基础 (5)1.5.3电磁兼容标准的分类 (6)1.5.4产品的电磁兼容标准遵循原则 (7)1.6电磁兼容测试技术简介 (7)1.6.1概述 (7)1.6.2EMC测试项目 (7)1.6.3电磁发射 (7)1.6.4抗扰性EMS (7)1.7EMC测试结果的评价 (8)1.8产品EMC设计的重要性 (8)1.9产品的认证 (9)小结： (9)思考题： (9)2EMC基础理论 (10)2.1电磁骚扰的耦合机理 (10)2.1.1引言 (10)2.1.2电磁骚扰的常用单位 (10)2.1.3传导干扰 (11)2.1.4辐射干扰 (12)2.2电磁干扰的模式 (13)2.2.1共模干扰与差模干扰 (13)2.2.2PCB的辐射与线缆的辐射 (14)2.3电磁屏蔽理论 (15)2.3.1屏蔽效能的感念 (15)2.3.2屏蔽体上孔缝的影响 (16)2.4电缆的屏蔽设计 (16)2.5接地设计 (17)2.5.1接地的概念 (17)2.5.2接地的种类 (17)2.6滤波设计 (18)2.6.1滤波电路的基本概念 (18)2.6.2电源EMI滤波器 (18)小结： (18)思考题： (18)3系统安装和维护 (19)3.1系统安装的EMC要求 (19)3.1.1概述 (19)3.1.2系统环境要求 (19)3.1.3防整机安装 (19)3.1.4电缆布线要求 (20)3.2系统维护 (21)3.2.1防静电要求 (21)3.2.2系统检视 (22)3.2.3系统干扰问题的处理 (22)小结： (22)思考题： (22)课程说明课程介绍本课程分三个章节，分别从概念，基本理论和系统方面简单介绍了EMC的基本概念、标准、测试内容，产品认证和电磁兼容的基本理论，最后介绍了系统安装和维护中的EMC问题。
2024版年度关于电磁兼容(EMC)的基础知识解析
电磁干扰现象
电磁干扰（EMI）是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统 性能的下降。常见的电磁干扰现象包括辐射干扰和传导干扰。
危害
电磁干扰可能导致设备性能下降、误动作、数据丢失等，严重 时甚至可能损坏设备或系统。此外，电磁干扰还可能对人体健 康产生不良影响，如引起头痛、失眠、心悸等症状。
5
电磁兼容研究历史与发展趋势
2024/2/2
6
2024/2/2
02
电磁兼容基本原理
7
电磁场理论基础
麦克斯韦方程组
描述电场、磁场与电荷密 度、电流密度之间关系的 基本方程，是电磁场理论
的基础。
2024/2/2
电磁场波动方程
由麦克斯韦方程组推导出 的描述电磁波在空间中传
播的方程。
电磁场边界条件
描述电磁波在不同媒质分 界面上传播时，场量应满
测试标准
2024/2/2
13
抗扰度测试方法及标准
测试方法
抗扰度测试是通过模拟设备或系统在实际 工作环境中可能遇到的电磁干扰情况，来 评估其抗干扰能力。测试时，需使用合适 的干扰源和耦合装置对设备或系统施加干 扰信号，并观察其性能变化情况。
VS
测试标准
抗扰度测试的标准主要包括IEC的相关标准， 如IEC 61000-4系列标准等，以及各国或地 区的特定标准。这些标准规定了不同设备 或系统应能承受的电磁干扰类型、干扰强 度及测试方法。同时，还规定了设备或系 统在受到干扰时应保持的性能水平或允许 的性能降级范围。
21
医疗设备EMC特殊要求及实现方法
特殊要求
医疗设备对电磁兼容性有严格要 求，以确保设备在复杂电磁环境 中正常工作，同时不对其他设备
产生干扰。
EMC_基础知识的介绍
EMC_基础知识的介绍EMC的重要性：随着现代科技的发展，电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而电子设备之间的互相影响和电磁干扰问题也成为了一个非常关键的问题。
一方面，电磁干扰可能会导致设备的异常工作、功能失效甚至是损坏；另一方面，设备对周围环境的电磁干扰也可能干扰到其他设备的正常工作。
因此，保证电子设备的电磁兼容性，对于维护设备正常工作、保障通信网络的稳定运行以及保护人类身体健康都至关重要。
EMC的基本概念：1.电磁兼容性（EMC）是指电子设备在同一电磁环境下相互协调共存，相互不干扰的能力。
2.电磁干扰（EMI）是指电子设备互相之间和与周围环境之间发生的电磁能量的传导、辐射和耦合等干扰现象。
3.电磁感应（EMF）是指电磁场对设备内部电子器件或电路的作用。
4.电磁辐射（EMR）是指电子设备产生的电磁波通过传播介质向外辐射。
5.电磁敏感性（EMS）是指设备对电磁干扰的敏感程度，即设备能否正常工作且不受干扰。
EMC的影响因素：1.设备本身的电磁辐射：电子设备本身会发出电磁辐射。
这些辐射源可以是设备内部的电源、逻辑电路、高速时钟、天线等。
2.设备与外部环境的电磁耦合：电子设备与周围环境之间会通过导线、电磁场耦合、电磁辐射等方式相互影响。
3.设备受到外部电磁干扰：外部电磁干扰可能来自其他设备、电力线、雷电等。
这些干扰可能通过电磁辐射、电磁感应、电磁耦合等方式影响设备的正常工作。
EMC的解决方法：1.设备设计中的EMC：在电子设备的设计阶段，可以采取一些措施来减小设备的电磁辐射和提高设备的抗干扰能力。
例如，减小信号线的长度、增加电磁屏蔽、降低电源线、时钟线和信号线等的串扰。
2.屏蔽与隔离：通过在设备内部或外围添加屏蔽材料和屏蔽结构，来减小设备的电磁辐射和避免干扰。
同时，对重要设备进行隔离，使其对外界的电磁干扰不敏感。
3.地线设计：合理设计设备的地线系统，包括单点接地、分布式接地、有效屏蔽等方法，可以有效降低电磁干扰和提高设备的抗干扰性能。
EMC基础必学知识点
EMC基础必学知识点
1. 什么是EMC？ EMC是电磁兼容的缩写，指的是电子设备在电磁环境中正常工作，不产生不可接受的干扰，也不受其他设备的干扰。
2. 电磁辐射和电磁感应：电磁辐射是指电磁波在空间中的传播，而电磁感应是指电磁波对接收器件产生的电磁场效应。
3. 电磁兼容测试：包括辐射发射测试、辐射抗干扰测试、传导发射测试、传导抗干扰测试、静电放电测试、浪涌电流测试等测试方法。
4. 电磁波频谱：电磁波频谱是指电磁波在频率上的分布，从低频到高频分别是直流、低频、射频、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。
5. 辐射发射：是指电子设备在工作过程中通过电磁波在空间中传播，例如无线电、电视、手机等无线通信设备。
6. 辐射抗干扰：是指电子设备在电磁环境中受到其他设备的干扰时仍能正常工作，例如家用电器受到电信号干扰而不受影响。
7. 传导发射：是指电子设备在工作过程中通过电源线、信号线等传导方式将电磁波传递到其他设备上。
8. 传导抗干扰：是指电子设备在电磁环境中受到其他设备的传导干扰时仍能正常工作，例如高频电磁场对电子设备的传播线进行干扰。
9. 静电放电：是指电子设备在操作过程中由于电荷的不平衡而引起的电流突然释放，例如人体静电放电对电子元件造成的损坏。
10. 浪涌电流：是指电子设备在电源启动、断电、过电压等情况下突然产生的大电流脉冲，容易对电子设备造成损坏。
以上是EMC的基础必学知识点，有助于了解电磁兼容的相关概念和测试方法。
《EMC基本知识》课件
2 EMC管理的主要
内容
介绍了EMC管理涉及 的主要任务和工作内 容。
3 EMC管理的实施
方法
探讨了实施有效的 EMC管理的方法和策 略。
EMC案例分析
案例学习1：智能家居 电器的EMC设计
案例学习2：汽车音响 EMC测试与评估
讨论了智能家居电器在EMC 设计方面的挑战和解决方法。
介绍了对汽车音响进行EMC 测试与评估的案例研究。
《EMC基本知识》PPT课 件
EMC基本知识PPT课件介绍了EMC概述、EMC问题与分类、EMC测试与评估、 EMC设备的设计与防护、EMC管理与法规、EMC案例分析、EMC知识总结与展 望。
EMC概述
EMC，即电磁兼容，是研究电子设备在电磁环境下的工作正常性和与其他设 备共存的能力。探讨了EMC的重要性和应用领域。
案例学习3：医疗设备 EMC防护措施
探讨了医疗设备在EMC方面 需要注意的防护措施。
EMC知识总结与展望
总结了EMC基本知识的要点，并展望了EMC技术和行业的未来发展趋势。
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EMC问题与分类
辐射干扰
通过电磁波辐射引起的干扰问题。
地址码错误
因电磁干扰引起地址码错误的问题。
导线传输线干扰
通过导线或传输线传播引起的干扰问题。
信号波形失真
因电磁干扰引起信号波形失真的问题。
EMC测试与评估
1
EMC测试基础
介绍探讨了常用的EMC测试方法和工具。
3
EMC测试标准与规范
介绍了常见的EMC测试标准和规范。
EMC设备的设计与防护
EMC设计的基础
讨论了EMC设计的基本原则 和要求。
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。
EMC的基本知识
t0
ｔ
Ｔ
设 ｄ（ｄｕｔｙ）＝ｔ０／Ｔ，则方波的傅立叶展开式为：
Ｖ（ｔ）＝ｄ（１＋２Ａ１ＣＯＳ? ０ｔ＋２Ａ２ＣＯＳ２? ０ ｔ＋…．） 式中，? ０ ＝２π／Ｔ
Ａｋ＝ＳＩＮ Ｋπｄ ／ Ｋπｄ ，Ｋ＝１， ２，…
方波除了基频外，还有许多高次谐波成分，其中以 ３ 次和 ５ 次谐波为主。
蔽体和良好的接地； 磁屏蔽是用来隔离磁场耦合的。磁屏蔽分为低频磁屏蔽和射频磁屏蔽。
低频磁屏蔽是利用铁磁性物质的磁导率高。磁阻小，对磁场有分路作用的 特性来实现屏蔽的，如硅钢片。射频屏蔽是利用良导体在入射高频磁场作 用下产生涡流，并由涡流的反磁通抑制射频磁场。如铜和铝。
４、 接地 接地按其功能分成两大类：安全接地和信号接地。 安全接地：采用低阻抗的倒替将用电设备的外壳连接到大地上，使操作
一、ＥＭＣ 分类、定义和意义
１、分类：
EMC
EMI
EMS
CONDUCTION
RADIATION
ESD
RS
EFT
SURGE
CS
图 １．１．１ ＥＭＣ 分类结构
１
ＥＭＣ（电磁兼容性）： Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ＥＭＩ（电磁干扰）： Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ＥＭＳ（电磁抗扰性）： Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ ＥＳＤ（静电）： Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅｓ ＲＳ（辐射抗干扰）： Ｒａｄｉａｔｅｄ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ ＥＦＴ（电快速瞬变脉冲群）： Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｆａｓｔ ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓ ＳＵＲＧＥ（雷击浪涌） ＣＳ（传导抗干扰）： Ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ Ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ
EMC基础知识
敏感设备 1、所有的电子电路都能接受电磁干扰。但能产 生显著影响的主要是传导干扰。 2、在数字电路中，临界信号最容易受到电磁干 扰的影响。这些信号包括复位、中断和控制信 号。 3、在模拟电路中，前置放大器等小信号放大电 路及电源调整电路很容易受到噪声的影响。
电磁感应与电磁干扰 （EMI） 很多人从事电子线路设计的时候，都是从认识电子元器件 开始，但从事电磁兼容设计应从电磁场理论开始，即从电磁感 应认识开始。 一般电子线路都是由电阻器、电容器、电感器、变压器、 有源器件和导线组成，当电路中有电压存在的时候，在所有带 电的元器件周围都会产生电场，当电路中有电流流过的时候， 在所有载流体的周围都存在磁场。 恒定电场与恒定磁场 恒定电压（直流电压）产生的电场为恒定电场。 恒定电流（直流电流）产生的磁场为恒定磁场。 恒定电场和恒定磁场不会产生电磁干扰！！
多层（PCB）板的信号电流与回流
地层过孔
Top
GND Power supply Bottom
多个信号线共 享地层过孔将 产生强的EMI 干扰
信号过孔
回流问题——密集过孔
1. 密集过孔，破坏了地平面，无意的分割 2. 跨越分割的信号线，会产生感性串扰和EMI
回流问题——感性串扰
插件过孔安全间距过大，破坏了 地平面产生感性串扰
VCC Top VCC Bottom Bottom
VCC
信号线上的电流
发送侧串接22~220欧姆的阻尼电阻，电阻越大干扰越 小，但是敏感性变差。
R C
分布电容
R
大
采用点对点连接，不打过孔，走线平滑
信号线上的电流
高频时钟（上升沿<2ns的时钟）尽可能有保护地
发送端带阻 尼电阻
时钟线
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EMI：电磁 干扰
EMS：电 磁敏感
RE CE Harmonics Flicker
辐传
谐
闪
射导
波
发发
电
烁
射射
流
.
RS CS ESD EFT/B
辐传 静 射导 电 抗抗 抗 扰扰 扰 度度 度
DIP/i 电 压 跌 落 短 时 中 断
PMS 工 频 磁 场 抗 扰 度
• PMS：工频磁场试验主要模拟50Hz工频电力线所构成的磁场（如大 型变压设备附近的磁场等）对设备的影响，对此项试验较敏感的主要 是带线圈的设备如CRT等。
• 测试标准：IEC 61000-4-8。 • 试验示意
50Hz电流
试验仪器
EUT
线圈
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PMS：试验现场
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电力线感应：Power lines induction
• RS：辐射敏感度，该项试验的 目的主要用来考察设备对于外界 电磁场干扰的抗扰能力，例如在 设备附近使用无线通讯设备时， 设备已经在进行一场考验了，测 试频段：80MHz～2000MHz， 使用1kHz的正弦波进行调幅。该 项试验需要在电波暗室内进行。
• 测试标准：IEC 61000-4-3。
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['fedərəl] [kə'miʃən] • CE：字母 "CE" 是法文句子 "ConformitéEuropéene" 的缩写，意指
欧盟。
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EMC测试项目简介
• EMC定义 • 研究EMC的必要性 • 常见EMC缩略语与标准
分类 • EMC测试项目简介 • 各EMC测试介绍
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常见EMC测试项目
模拟设备附近或设备所在的电网中发生切断感性负载时导致的脉 冲干扰。
• 测试标准：IEC 61000-4-4。
• EFT/B波形及主要参数
上升沿：5ns 脉宽：50ns 干扰覆盖频率：
60至100MHz
双指数脉冲
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15ms脉冲串 (5kHz)
脉冲串间隔是 300ms
EFT/B：试验介绍
去耦
EFT/B试验包含两个部分 • 电源端试验 使用耦合去耦网络（CDN）进行注入。
的干扰影响正常工作，同时也不对其他设备产生影响工作 的干扰。 • EMC三要素，缺少任何一个都构不成EMC问题。
干扰源
耦合途径
敏感设备
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研究EMC的必要性
• EMC定义 • 研究EMC的必要性 • 常见EMC缩略语与标准
分类 • EMC测试项目简介 • 各EMC测试介绍
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EMC的必要性（一）
• 市场准入的需要
• 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。
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Surge：试验现场
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PMS：Power-frequency magnetic susceptibility
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CS：试验示意图
电源端试验
辅助设备
信号发生器
注入点
EUT
电源
CDN
0.1m木垫
CDN为耦合去耦网络
信号端试验
供电 EUT
0.1m木垫
.
信号发生器
骚扰注入点
CDN
辅助设备
RE：Radiated emission
• RE主要是考察设备在正常工 作时自身对外界的辐射干扰 强度，测试频段根据不同的 标准要求不同，在CISPR 22 中，测试频段为30～ 1000MHz，值得注意的是设 备进行RE测试时标准要求尽 可能满配置、满负荷的运行。 RE问题是EMC中的难点。主 要因为RE设计产品EMC设计 的各个环节：屏蔽、滤波、 接地。
案例：深圳某企业的MPEG解码器在山西运城地区严重干扰广电机房 内的电视机和CATV光端机，遭到客户的严重投诉，后经定位发现该 型号产品的辐射测试根本没有通过。
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EMC的必要性（三）
• 产品内部兼容性的需要
产品内部各单板间是否能够和谐的工作、电源电路是否不会对音视频 信号产生干扰、PCB设计时时钟电路是否会干扰控制电路等等都是产 品设计时需要重点考虑的问题，也是产品基本功能实现的保证问题。 案例：北京某著名通信网络公司的DSLAM产品某单板上的DC/DC模 块严重干扰其ADSL线路滤波器，致使该产品的传输距离达不到设计 要求，市场返修率大幅升高。
• 因静电的上升沿非常短、且静电 枪上的高压开关非常昂贵，所以 静电抢的价格不菲，目前市场上 比较常见的静电抢主要都为进口 货。
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ESD：静电枪实物（ESD simulator）
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EFT/B：Electrical fast transient burst
• EFT/B：电快速瞬变脉冲群
EMC基本知识
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目录
• EMC定义 • 研究EMC的必要性 • 常见EMC缩略语与标准
分类 • EMC测试项目简介 • 各EMC测试介绍
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EMC定义
• EMC：Electromagnetic compatibility，电磁兼容性 • EMC定义：在同一电磁环境中，设备能够不因为其他设备
• 测试标准：ITE设备为CISPR 22。
• 测试示意图如右图
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RE：测试现场
• 在RE测试中，天线的高 度、天线的极化方向以 及转台的角度都需要不 断改变，以求搜寻到设 备辐射的最大点。
• RE测试可以在开阔场和 半电波暗室内进行。
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CE：Conducted emission
脉冲 EUT与发生 群信 器或卡钳 号源 之间的电
源线或信 号线长度 小于1米
参考地平面的 每个边要超出 EUT100mm并 与大地相连
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EUT与参考 地平面之间 的距离大于 100mm
DIP/interruptions：试验介绍
• DIP/interruptions：该试验主 要是模拟交流电网中接入大 功率设备引起的电网电压下 降甚至短时中断的现象，考 察设备在处于这种工作状态 中的性能稳定性。
• 测试标准：IEC 61000-4-2。 • 静电波形及参数
Tr约为0.7至1ns，因上升时间非 常短，根据傅利叶变换，其 产生干扰的频率可以延伸至 500MHz。
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ESD：试验介绍
静电放电试验包含两个部分：直接放电和间 接放电
• 直接放电：又包含接触放电和空气放电 接触放电主要针对设备表面的金属裸露 部分进行。 空气放电主要针对设备表面覆盖有绝缘 物质的地方进行，入喷有绝缘漆等。 直接放电主要模拟人体或其他带电源直 接对设备放电的现象。
信号源
• 信号端试验 使用容性耦合夹进行干扰耦合，具体
辅助设备
受试设备
试验做法为使信号线从容性耦合夹中穿过
因为入容至性信耦号合线夹内和部信。号线之间存在分布电容（33至200pF），从而使得干耦扰合被注
辅助设备
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容性耦合夹
受试设备
信号源
EFT/B：试验现场
连辅助 设备与 端接
容性卡钳距参考地 100mm,轮流卡每根电缆
全球各地区基本都设置了相 应的市场准入认证用以保护 本地区的电磁环境和本土产 品的竞争优势，北美的FCC 认证、欧盟的CE认证、日本 的VCCI认证、澳洲的C-tick 认证、台湾的BSMI认证、中 国的3C认证等都是进入这些 市场的“通行证”。
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EMC的必要性（二）
• 产品间稳定工作的需要
如何保证设备不被静电、雷击、快速瞬态脉冲群、辐射电磁场等各 种形式的外来干扰影响其正常工作，如何保证设备不会对同一电磁环 境中的其他设备产生干扰都是产品设计上的技术壁垒，同时又是客户 眼中的“产品质量”优良与否的体现；
电源
电源
试验仪器
受试设备（EUT）
• 其中相位为0°、45 ° 、90 ° 、135 ° 、180 ° 、225 ° 、270 ° 、315 ° 、360 °。
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DIP/interruptions：试验现场
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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。
• 交流测试标准：IEC 610004-11。
• 直流测试标准： IEC 610004-29。
试验组合
跌落深度 持续时间 性能判据
70％ 500ms C
40% 200ms C
0
10ms
B
0
5s
C
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DIP/interruptions：试验介绍（续）
• 试验仪器控制试验的跌落深度、持续时间以及跌落相位。
RS：测试现场
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CS：Conducted susceptibility
现在的空间存在太多的电磁噪声，当空间的电磁波的波长和设备线缆的 长度可以比拟时，电磁波将会耦合在此段线缆上并产生感应电压/电流， 沿着该电缆流进设备内部，从而对设备的正常工作产生干扰，上述的 设备线缆包含电源线和信号线。
测试标准：IEC 61000-4-6。 • 电源端CS试验 此时频段150kHz～80MHz，加入的试验电压根据产品类型不同而不同。 • 信号端CS试验 测试频段同电源端试验，加扰的强度也因产品类型不同而不同。
• 间接放电：只包含接触放电 对水平耦合板和垂直耦合板进行放电， 耦合板距离设备一定距离，耦合板通过 两个470k欧姆的电阻接地，所以当对耦 合板放电时，耦合板上的静电不会马上 泄放到地，而以耦合板为静电源形成一 静电场，对设备进行干扰。 模拟设备抗静电场干扰的能力