电磁兼容基础知识
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T型滤波器适用于信号源内阻和负载电阻比较小(如低于50Ω)的情况,p 型滤波器 适用于信号源内阻和负载电阻都比较高的情况,当信号源内阻和负载电阻不相等时, 可以选用L型或C型滤波电路,对于低信号源阻抗和高负载阻抗,可选L型滤波器, 反之,可选用C型滤波器。选用不同型式的滤波器,有助于减少信号源内阻和负载 电阻对滤波器频率特性的影响。
基础知识培训——
电磁兼容概述
(1)电磁兼容是一门新兴的综合性 学科。
(2)电磁兼容学科主要研究的是如 何使在同一电磁环境下工作的各种电 气电子设备和元器件都能正常工作, 互不干扰,达到兼容状态。
电磁兼容方面的名词定义及常用名词术语
在国家标准GB/T4765-1995《电磁兼容术语》对“电磁 兼容”的定义是:“设备或系统在其电磁环境中能正常 工作,且不对该环境中的住何事物构成不能承受的电磁 骚扰的能力”。
滤波
滤波器是由集中参数的电阻、电感和电容,或分布参数的电阻、电感和电容构成的 一种网络。这种网络允许 些频率通过,而对其它频率成份加以抑制。滤波器按类型 一般分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、吸收滤波器、有源 滤波器和专用通滤波器。滤波器按电路一般分为单容型(C型)、单电感型(L型)、 Γ型、反Γ型、T型和 p 型。不同结构的电路合适于不同的源阻抗和负载阻抗,见图1 所示。
滤波和屏蔽对于一个设备而言相当于自行车 的两个轮子,只有同时存在,才能起作用
干扰抑制技术
目前的干扰抑制技术主要是三种:屏蔽、滤波、接地。
屏蔽:
目的: 限制EMI 常用的屏蔽方式:主动屏蔽与被动屏蔽
(a) 主动屏蔽
(b) 被动屏蔽;
屏蔽的分类
静电磁场屏蔽
EMI
时变电磁场屏蔽
静电场 静磁场
时变电场 时变磁场 时变电磁场
屏蔽体
整体屏蔽 屏蔽室、屏蔽箱 非整体屏蔽 电缆、孔隙屏蔽等
传导发射CE (Conducted Emission) 沿电源或信号线传输的电磁发射。
EMI(电磁干扰)
电磁干扰三要素:
电磁骚扰源,指产生电磁骚扰的元件、器件、 设备或自然现象;
耦合途径或称耦合通道,指把能量从骚扰源耦 合到敏感设备上,并使该设备产生响应的媒介;
敏感设备,指对电磁骚扰产生响应的设备。
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 实验介绍:脉冲群试验主要是进行电源线和信号/控制线的传导差/共模干扰试验, 只是 干扰脉冲的波形前沿非常陡峭,持续时间非常短暂,因此含有极其丰富的 高频成 分,这就导致在干扰波形的传输过程中,会有一部分干扰从传输的线缆 中逸出, 这样设备最终受到的是传导和辐射的复合干扰。重复快速瞬变试验是 一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲 群耦合到电气和电子设备的电源端口、 信号和控制端口的试验。它属于测试抗扰度实验方法的一种,另外的抗扰实验有 静电放电抗扰度试验,辐射(射频)电磁场抗扰度试验,浪涌(冲击)抗扰度试 验,对射频场感应的传导骚扰抗扰度试验等。 实验目的:电快速瞬变脉冲群是由电感性负载(如继电器、接触器等)在断开时, 由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因,在断开处产生的暂态骚扰。当 电感性负载多次重复开关,则脉冲群又会以相应的时间间隙多次重复出现。这种 暂态 骚扰能量较小,一般不会引起设备的损坏,但由于其频谱分布较宽,所以 会对电 子、电气设备的可靠工作产生影响。电快速速变脉冲群试验的目的就是 为了检验电子、电气设备在遭受这类暂态 骚扰影响时的性能。
测试传导干扰: 测试设备:线路阻抗稳定网络 (LISN),电缆线,信号线,限幅滤 波 器,分析仪。 设备连接:使用LISN给被测设备供电,后引出信号线,末端连接滤波 器 后连接至分析仪上。 注意事项:需确保分析仪输入端所有信号的总功率加起来不超过+30dBm (1W),测量频率范同为150kHz~30MHz ,限值为dBuV/m。
干扰测试
测试空间辐射
测试设备:双锥天线或者对数周期天线(两者测试频率范围不同),天线
三角架,N型电缆 ,11947A 带有高通滤波器的瞬变限幅器,E7401A
EMC标准分析仪,9 kHz-1.5 GHz
设备连接:双锥天线 N型电缆 放大器
限幅器
分析仪
注意事项:试验频段为30MHZ~1GHZ,限值为dBuV/m,天线与被测设备 (EUT)的前端面距离10m。
EMS(电磁耐受性)
一:此处的EMS指的是电子设备或系统内部的各个部件和子系统、 一个系统内部的 各台设备乃至相邻几个系统在它们所处的外界电磁环境中,能按原设计要求正常 运行。
( EMS在军标体系中常用 敏感性 这一术语;而在民标体系中惯用 抗扰度 一词) 二:目前我们所说的打干扰测试,实际上就是测试设备的EMS。此实验方法叫:EFT
测试,看测试的Βιβλιοθήκη Baidu磁干扰值是否符合标准。
公司内现有的测试干扰的设备
咱公司现有一套安捷伦84115EM 生产前 期评估系统
此系统功能描述: Agilent 84115EM包括对产品进行辐射发射和传导发
射测量所需的一切,并根据主要商业管理机构的要求对 产品进行测试。您可以直接将磁盘中包括的FCC、EN、 ANZ、BSMI和VFG极限值加载到 EMC分析仪中,或从 包括该系统的EMI测量软件中重新调用。设置自己的极 限值并使用EMC分析仪的内部磁盘驱动程序将其存储 在磁盘中。
三要素示意图
骚扰源
耦合通道
敏感设备
由电磁骚扰源发出的电磁能量,经过某种耦合通道传输 到敏感设备,导致敏感设备出现某种形式的响应并产生 效果。这一作用过程及其效果,称为电磁干扰效应。
耦合通道
在这三要素之中,我们重点讨论耦合通道。 骚扰的耦合通道有二条:1,通过空间辐
射;2,通过导线传导。 那相应的我们需要对这两种耦合途径进行
EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部份,所 谓EMI电磁干扰,乃为机器本身在执行应有功能的过程 中所产生不利于其它系统的电磁噪声;而EMS乃指机器 在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。
辐射发射RE (Radiated Emission) 通过空间传播的、有用的或不希望有的电 磁能量。
基础知识培训——
电磁兼容概述
(1)电磁兼容是一门新兴的综合性 学科。
(2)电磁兼容学科主要研究的是如 何使在同一电磁环境下工作的各种电 气电子设备和元器件都能正常工作, 互不干扰,达到兼容状态。
电磁兼容方面的名词定义及常用名词术语
在国家标准GB/T4765-1995《电磁兼容术语》对“电磁 兼容”的定义是:“设备或系统在其电磁环境中能正常 工作,且不对该环境中的住何事物构成不能承受的电磁 骚扰的能力”。
滤波
滤波器是由集中参数的电阻、电感和电容,或分布参数的电阻、电感和电容构成的 一种网络。这种网络允许 些频率通过,而对其它频率成份加以抑制。滤波器按类型 一般分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、吸收滤波器、有源 滤波器和专用通滤波器。滤波器按电路一般分为单容型(C型)、单电感型(L型)、 Γ型、反Γ型、T型和 p 型。不同结构的电路合适于不同的源阻抗和负载阻抗,见图1 所示。
滤波和屏蔽对于一个设备而言相当于自行车 的两个轮子,只有同时存在,才能起作用
干扰抑制技术
目前的干扰抑制技术主要是三种:屏蔽、滤波、接地。
屏蔽:
目的: 限制EMI 常用的屏蔽方式:主动屏蔽与被动屏蔽
(a) 主动屏蔽
(b) 被动屏蔽;
屏蔽的分类
静电磁场屏蔽
EMI
时变电磁场屏蔽
静电场 静磁场
时变电场 时变磁场 时变电磁场
屏蔽体
整体屏蔽 屏蔽室、屏蔽箱 非整体屏蔽 电缆、孔隙屏蔽等
传导发射CE (Conducted Emission) 沿电源或信号线传输的电磁发射。
EMI(电磁干扰)
电磁干扰三要素:
电磁骚扰源,指产生电磁骚扰的元件、器件、 设备或自然现象;
耦合途径或称耦合通道,指把能量从骚扰源耦 合到敏感设备上,并使该设备产生响应的媒介;
敏感设备,指对电磁骚扰产生响应的设备。
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 实验介绍:脉冲群试验主要是进行电源线和信号/控制线的传导差/共模干扰试验, 只是 干扰脉冲的波形前沿非常陡峭,持续时间非常短暂,因此含有极其丰富的 高频成 分,这就导致在干扰波形的传输过程中,会有一部分干扰从传输的线缆 中逸出, 这样设备最终受到的是传导和辐射的复合干扰。重复快速瞬变试验是 一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲 群耦合到电气和电子设备的电源端口、 信号和控制端口的试验。它属于测试抗扰度实验方法的一种,另外的抗扰实验有 静电放电抗扰度试验,辐射(射频)电磁场抗扰度试验,浪涌(冲击)抗扰度试 验,对射频场感应的传导骚扰抗扰度试验等。 实验目的:电快速瞬变脉冲群是由电感性负载(如继电器、接触器等)在断开时, 由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因,在断开处产生的暂态骚扰。当 电感性负载多次重复开关,则脉冲群又会以相应的时间间隙多次重复出现。这种 暂态 骚扰能量较小,一般不会引起设备的损坏,但由于其频谱分布较宽,所以 会对电 子、电气设备的可靠工作产生影响。电快速速变脉冲群试验的目的就是 为了检验电子、电气设备在遭受这类暂态 骚扰影响时的性能。
测试传导干扰: 测试设备:线路阻抗稳定网络 (LISN),电缆线,信号线,限幅滤 波 器,分析仪。 设备连接:使用LISN给被测设备供电,后引出信号线,末端连接滤波 器 后连接至分析仪上。 注意事项:需确保分析仪输入端所有信号的总功率加起来不超过+30dBm (1W),测量频率范同为150kHz~30MHz ,限值为dBuV/m。
干扰测试
测试空间辐射
测试设备:双锥天线或者对数周期天线(两者测试频率范围不同),天线
三角架,N型电缆 ,11947A 带有高通滤波器的瞬变限幅器,E7401A
EMC标准分析仪,9 kHz-1.5 GHz
设备连接:双锥天线 N型电缆 放大器
限幅器
分析仪
注意事项:试验频段为30MHZ~1GHZ,限值为dBuV/m,天线与被测设备 (EUT)的前端面距离10m。
EMS(电磁耐受性)
一:此处的EMS指的是电子设备或系统内部的各个部件和子系统、 一个系统内部的 各台设备乃至相邻几个系统在它们所处的外界电磁环境中,能按原设计要求正常 运行。
( EMS在军标体系中常用 敏感性 这一术语;而在民标体系中惯用 抗扰度 一词) 二:目前我们所说的打干扰测试,实际上就是测试设备的EMS。此实验方法叫:EFT
测试,看测试的Βιβλιοθήκη Baidu磁干扰值是否符合标准。
公司内现有的测试干扰的设备
咱公司现有一套安捷伦84115EM 生产前 期评估系统
此系统功能描述: Agilent 84115EM包括对产品进行辐射发射和传导发
射测量所需的一切,并根据主要商业管理机构的要求对 产品进行测试。您可以直接将磁盘中包括的FCC、EN、 ANZ、BSMI和VFG极限值加载到 EMC分析仪中,或从 包括该系统的EMI测量软件中重新调用。设置自己的极 限值并使用EMC分析仪的内部磁盘驱动程序将其存储 在磁盘中。
三要素示意图
骚扰源
耦合通道
敏感设备
由电磁骚扰源发出的电磁能量,经过某种耦合通道传输 到敏感设备,导致敏感设备出现某种形式的响应并产生 效果。这一作用过程及其效果,称为电磁干扰效应。
耦合通道
在这三要素之中,我们重点讨论耦合通道。 骚扰的耦合通道有二条:1,通过空间辐
射;2,通过导线传导。 那相应的我们需要对这两种耦合途径进行
EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部份,所 谓EMI电磁干扰,乃为机器本身在执行应有功能的过程 中所产生不利于其它系统的电磁噪声;而EMS乃指机器 在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。
辐射发射RE (Radiated Emission) 通过空间传播的、有用的或不希望有的电 磁能量。