EMI的设计简介

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(2)人为设备所产生干扰 ａ.射频发射机(radio transmitter) b.数字讯号处理与传输(digital signal processing and transmission) c.电热应用(electro-heat application) d.电力设备及输电(power conditioning and transmission) Ⅰ.低频导电性(low frequency conducted)干扰 (谐波?电压变动?电压瞬降?不平衡?载波讯号?其它低频) Ⅱ.高频辐射性(high frequency radiated)干扰 Ⅲ.高频导电性(high frequency conducted)干扰 (低电压系统的尖波?高电压变电所的突波电压 Ⅳ.高频辐射性(high frequency radiated)干扰 e.开关时的瞬时(switching transient) f.静电放电(electrostatic discharge,ESD) g.核爆电磁脉波(nuclear electromagnetic pulse,NEMP)
RS
对辐射的免疫 Radiated susceptibility
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无论是传导性EMI (Conducted EMI)还是辐射性EMI(Radiated EMI)均有差 模 (differential mode noise)和共模(common mode noise)之分.
三.EMI之产生,解决方案及国际标准. 1.EMI产生 (1)自然界所产生的电磁干扰: a.电?磁场(low-frequency electric and magnetic field) b.雷击(lightning) c.高频电磁波（high-frequency electromagnetic field）
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2.EMI的表现形态: (1)由电源电路进入的噪声干扰
(2)由讯号线的噪声干扰 (3)由静电感应引起的噪声干扰 (4)电磁感应引起的噪声干扰 (5)由电磁波引起的噪声干扰 (6)由电路间共同阻抗引起的噪声干扰 (7)由反射引起的噪声干扰 (8)由接地或屏蔽不当引起的噪声干扰 (9)由配线不良引起的噪声干扰 (10)由接地不良引起的噪声干扰
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一.EMI.EMC.EMS的定义及相互关系 1.EMI定义: EMI是Electro-Magnetic Intererence的缩写,译为电磁干扰,是指某一装置 或系统在执行其应具有的功能的过程中,如出现有不利于对其他电子设备或系统 运作功能的讯号,而此讯号是不需要的,且是没意义的,则称此讯号为”EMI”,此讯 号可能来自外界,亦可能来自设备或系统本身.参见图1. 2.EMS定义: EMS是Electro-Magnetic Susceptibility的缩写,译为电磁免疫,是指某一装 置或系统在执行应具有功用的过程中不受周围电,磁环境影响的能力.参见图1
Frequency (MHz) (m)
Measuring Distance (uV/m)
30-88
30
88-216
30
216-1000
30
Field Strength
30 50 70
Table 2 FCC Class B Radiated Emission Limits
Frequency (MHz) (m)
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EMI
EMS
图1 EMI和EMS示示意图
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3.EMC定义: EMC是Electro-Magnetic Compatibility 的缩写,译为电磁兼容,是指某一装 置或系统和其它装置和系统同时运作时,互相间不会国为EMI问题而使功能受到影 响,即可称”兼容”. 三者关系:异常电源对电力电子设备会发生干扰,同时电力电子设备亦会产生干 扰波影响其它用电设备,故对所有的干扰源必须具备如图2所示的兼容观念.
Measuring Distance (uV/m)
30-88
3
88-216
3
216-1000
3
Field Strength
100 150 200
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四.传导性EMI和辐射性EMI 如前所述,电磁干扰(EMI)有两种传播途径:传导(Conduction)和辐射 (Radiation),即电磁干扰分为传导性电磁干扰(Conducted EMI)和辐射性电 磁干扰(Radiated EMI)两种. 电磁干扰在电子仪器设备中产生噪音,相应地,噪音亦分为传导性噪音效 (Conducted noise)和辐射性噪音(Radiated noise) a.当电磁干扰波的频率小于30MHz时,电磁干扰主要是以传导方式在电子 设备中产生传导性噪音,可通过测试电源线感应的电压来衡量干扰程度. b.当电磁干扰波的频率高于30MHz时,电磁干扰主要以辐射方式在电子设 备中产生辐射噪,以直接测量传播到空间的干扰波来评价干扰程度. 无论传导噪音还是辐射噪音,都分为共模(或共态)噪音(common mode noise)和差模(或常模?常态)(differention mode noise或normal mode noise)两种. 通常共模噪音比差模噪音更难控制.
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3.噪声干扰的对策: (1)接地(Grounding) (2)屏蔽(Shielding) (3)滤波(Filtering) (4)平衡(Balancing) (5)隔离(Isolation) (6)分离与取向(Separation and Orientation) (7)电路阻抗控制(Circuit impedance level control) (8)配线设计(Cable design) (9)速度与频宽控制(Speed and band width control)
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EMI
应注意
不產生電磁雜訊妨 礙其他電子設備
EMS
应能够
不受其他電子設備 所產生的電磁影響
就是EMC的觀念 图2.EMC的观念
二.EMI/EMS之分类:
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Байду номын сангаасEMC
EMI
EMS
CE
RE
CS
传导性干扰 Conducted emission
辐射性干扰 对传导的免疫 Radiated Conducted emission susceptibility
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4.有关EMI的国际标准
(1) FCC: U.S. Federal Communication Commission
美国联邦通信委员会 Docket 20780 (2) VDE
Conduction Emission Limits
(3) MIL
(4) IEC
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Table 1 FCC Class A Radiated Emission Limits