EMC电磁兼容概述

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。

电磁干扰（Electromagnetic Interference）是指“电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降”。对比电磁骚扰的定义，可知电磁干扰与之在概念上的区别。存在电磁骚扰但不一定形成电磁干扰，如果骚扰电平较低的话。

电磁骚扰即可能是人为有意识产生的，也可能是人为但无意识产生的，还有可能是自然界固有的，比如雷电、地极磁场、磁铁矿藏、宇宙射电噪声等等。

其实电磁干扰的问题或现象普遍存在。如雷电对家用电器的破坏，使用电吹风或电动工具对电视收看的影响、移动电话与有线电话间的串扰、电网电压波动对计算机的运行可靠性的影响等等。电磁干扰造成的损失可能是非常巨大的。如因静电、雷电每年给全球造成的经济损失可达数亿美元。民航客机上禁用个人电子设备，也是出于对电磁干扰的预防。

电磁干扰的产生必然具备三个基本要素：电磁干扰源、敏感设备和电磁能量传播通道。理论上讲，改善其中之一即可防止电磁干扰的产生，实现电磁兼容。但在电磁兼容的实际质量控制工作中，只有对三要素进行综合考虑再对个别项目做重点处理才是经济可行的。

二、电磁兼容标准及组织

1、国际标准——IEC/CISPR标准

国际上一些技术研究组织和管理协调机构，如国际电信联盟、国际大电网工作会议、国际电工委员会（IEC）及无线电干扰特别委员会（CISPR）等等，即从事电磁兼容的协调、管理和技术标准的制定。IEC下属的TC77组织主要负责制订电磁环境标准、电磁兼容基础标准、较低频率范围和电磁脉冲的电磁兼容标准，而CISPR主要负责制订有关电磁兼容的产品标准及较高频率范围的电磁兼容标准。

2、欧盟标准——EN标准

欧洲电工标准化委员会（CENELEC）与IEC/CISPR关系密切，其过去颁布的标准经常是引用IEC/CISPR标准。但现在也出现这种情况，即其新制订或修订的EN标准影响IEC/CISPR标准。当然两者一般基本上能达到同步。由此可见欧洲电磁兼容标准在国际上的地位及影响力。

3、美国FCC法规

美国联邦通信委员会FCC制订的法规FCC Rules（即联邦规章法典第47卷）

也涉及电磁兼容——主要是电磁发射方面的限制要求。

4、中国国家标准——GB、GB/T及GB/Z标准

我国的标准化工作正在积极与国际接轨，包括标准接轨、规范程序协调、承担国际义务和国际互认。近些年我国制订或修订的电磁兼容标准一般都等同或等效于IEC/CISPR标准。现已发布实施的电磁兼容国家标准有三类：字头为GB的强制性标准，GB/T推荐性标准，GB/Z专业标准。

5、几个重要的电磁兼容标准对照表

序号相关内容IEC/CISPR EN GB或GB/T

1 声音和电视广播接收机及有关设备的无线电干扰IEC/CISPR13 EN55013 GB13837

2 声音和电视广播接收机及有关设备的抗扰度IEC/CISPR20 EN55020 GB/T13838

3 信息技术设备的无线电干扰IEC/CISPR22 EN55022 GB9254

4 信息技术设备的抗扰度IEC/CISPR24 EN55024 GB/T17618

5 家用电器、电动工具的无线电干扰IEC/CISPR14 EN55014 GB4343

6 家用电器、电动工具的抗扰度IEC/CISPR14-2 EN55014-2 GB4343.2

7 电气照明设备的无线电干扰IEC/CISPR15 EN55015 GB17743

8 电气照明设备的抗扰度IEC61547 EN61547 （暂无）

9 工科医射频设备的无线电干扰IEC/CISPR11 EN55011 GB4824

10 低压电网用电设备的谐波电流、电压闪烁与波动IEC61000-3-2/3 EN61000-3-2/3 GB17625.1/2

11 电磁兼容试验方法——基础标准IEC61000-4系列EN61000-4系列GB/T17626系列

三、欧美国家电磁兼容性质量管理简介

经济发达国家和地区对电磁兼容问题都较为重视，政府甚至采取立法和认证程序来管理相关产品的电磁兼容性能，对不符合者采取非常严厉的处罚行动。欧盟的“CE EMC”指令和美国的FCC法规的对世界的影响尤为深远。

1、欧盟CE EMC指令