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开关电源的电磁兼容性技术

开关电源的电磁兼容性技术

开关电源的电磁兼容性技术1 引言电磁兼容是一门新兴的跨学科的综合性应用学科。

作为边缘技术,它以电气和无线电技术的基本理论为基础,并涉及许多新的技术领域,如微波技术、微电子技术、计算机技术、通信和网络技术以及新材料等。

电磁兼容技术应用的范围很广,几乎所有现代化工业领域,如电力、通信、交通、航天、军工、计算机和医疗等都必须解决电磁兼容问题。

其研究的热点内容主要有:电磁干扰源的特性及其传输特性、电磁干扰的危害效应、电磁干扰的抑制技术、电磁频谱的利用和管理、电磁兼容性标准与规范、电磁兼容性的测量与试验技术、电磁泄漏与静电放电等。

电磁兼容的英文名称为Electromagnetic Compatibility,简称EMC。

所谓电磁兼容是指设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。

这里包含两层意思,即它工作中产生的电磁辐射要限制在一定水平内,另外它本身要有一定的抗干扰能力。

这便是设备研制中所必须解决的兼容问题。

电磁兼容技术涉及的频率范围宽达0 GHz ~400GHz,研究对象除传统设备外,还涉及芯片级,直到各种舰船、航天飞机、洲际导弹甚至整个地球的电磁环境。

电磁兼容三要素是干扰源(骚扰源)、耦合通路和敏感体。

切断以上任何一项都可解决电磁兼容问题,电磁兼容的解决常用的方法主要有屏蔽、接地和滤波。

2 电磁兼容技术名词(1)电磁兼容性电磁兼容性是指设备或者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。

(2)电磁骚扰电磁骚扰是指任何可能引起设备、装备或系统性能降低或者对有生命或者无生命物质产生损害作用的电磁现象。

电磁骚扰可引起设备、传输通道或系统性能的下降。

它的主要要素有自然和人为的骚扰源、通过公共地线阻抗/内阻的耦合、沿电源线传导的电磁骚扰和辐射干扰等。

电子系统受干扰的路径为:经过电源,通过信号线或控制电缆、场渗透,经过天线直接进入;通过电缆耦合,从其他设备来的传导干扰;电子系统内部场耦合;其他设备的辐射干扰;电子设备外部耦合到内部场;宽带发射机天线系统;外部环境场等(3)电磁环境电磁环境是一种明显不传送信息的时变电磁现象,它可能与有用信号叠加或组合。

《掌握电磁兼容技术》课件

《掌握电磁兼容技术》课件
电磁兼容性评估
评估电磁兼容性的方法包括频域分析和时域分析。频域分析是通过分析信号的幅度和相位 特性来评估电磁兼容性,时域分析是通过分析信号的时间历程来评估电磁兼容性。
电磁兼容性标准
为了规范和指导电磁兼容性的测量和评估,国际和国内都制定了一系列的标准和规范,如 国际电工委员会(IEC)的电磁兼容标准体系和我国的国家军用标准体系等。
案例总结
通过建立电磁兼容管理体系,加强产品设计阶段的电磁兼 容性评估和检测,提高产品可靠性和用户体验。
某通信系统的电磁兼容设计案例
案例概述
某通信系统在设计和实施过程中面临电磁干扰问题,导致信号传输不 稳定和系统性能下降。
问题分析
通信系统中的信号传输频率较高,容易受到周围环境中其他电磁波的 干扰,导致信号传输不稳定和系统性能下降。
要点一
总结词
要点二
详细描述
随着绿色能源的普及,电磁兼容技术将面临新的挑战和机 遇,需要研究和解决绿色能源系统中的电磁兼容问题。
太阳能、风能等绿色能源的应用日益广泛,但这些设备的 运行过程中会产生大量的电磁干扰。为了确保绿色能源系 统的稳定性和安全性,需要研究和解决其中的电磁兼容问 题。这包括对绿色能源设备进行电磁兼容测试和评估,制 定相应的电磁兼容标准和规范,以及研究和开发适用于绿 色能源系统的电磁兼容技术和产品。
滤波器可以根据不同的频率范围和阻抗特性进行选择,常见的滤波器有信号线滤波 器和电源线滤波器等。
滤波器的安装位置和方式也会影响其效果,需要根据实际情况进行合理的设计和布 局。
屏蔽技术
01
02
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屏蔽技术是抑制电磁干扰的重要手段 之一,通过将电磁干扰源或敏感设备 包围在金属材料制成的屏蔽壳体内, 可以有效地减小电磁干扰的影响范围 和强度。

《电磁兼容原理》课件

《电磁兼容原理》课件

电磁抗扰度测试
模拟各种电磁干扰环境,测试 设备在受到干扰时的性能表现 。
谐波测试和闪烁测试
针对电源设备的电磁兼容性测 试,主要检测电源谐波和闪烁
对其他设备的影响。
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电磁兼容性设计技术
接地技术
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接地技术是电磁兼容性设计中的重要环节,通过将设备或系统的电路 连接到大地,以减少电磁干扰和静电积累。
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电磁兼容性标准与测试
国际电磁兼容性标准
IEC 61000系列标准
国际电工委员会制定的电磁兼容性标准,包括电磁干扰、电磁抗扰度等测试方法。
CISPR标准
国际无线电干扰特别委员会制定的无线电干扰标准,主要应用于无线通信设备的电磁兼容性测试。
电磁兼容性测试设备
电磁干扰测试设备
包括信号发生器、功率放大器、接收 机和测量仪表等,用于产生和测量电 磁干扰。
工业设备中的电磁干扰问题
总结词
工业设备中的电磁干扰问题主要表现在对控制系统的干扰和对传感器输出的影响。
详细描述
在工业生产中,许多设备都采用自动化控制系统,这些系统对电磁干扰非常敏感。电磁干扰可能导致控制系统的 误动作或失灵,进而影响生产过程的安全和稳定。此外,工业设备中的传感器也容易受到电磁干扰的影响,导致 输出信号失真或误差,影响设备的正常运行。
电磁抗扰度测试设备
包括电磁脉冲发生器、静电放电模拟 器、射频电磁场辐射抗扰度测试设备 等,用于模拟各种电磁干扰环境,测 试设备的抗干扰能力。
电磁兼容性测试方法
传导干扰测试
通过电源线、信号线等传导途 径传播的电磁干扰测试。
辐射干扰测试
通过空间辐射传播的电磁干扰 测试,包括无线电频率和微波 频段的测试。
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开关电源的电磁兼容技术简介

开关电源的电磁兼容技术简介

下图是表示产品投资效益的曲线,可以看出:电磁兼 容问题解决得越早,投资效益越高。如果在产品的立项、 设计阶段就解决了电磁兼容技术,电磁兼容措施的有效性 最高,产品的成本最低。如果产品已经成批的制造出来了, 才发现不符合国家的电磁兼容标准,在采取补救措施,产 品的成本就会大大提高。
电磁兼容性标准和规范
近年来,电磁兼容设计技术 技术的重要性日 技术 益增加,这有两个方面的原因:第一,电子 设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路 混合的情况越来越多、电路的工作频率越来 越高,这导致了电路之间的干扰更加严重, 设计人员如果不了解有关的设计技术,会导 致产品开发周期过长,甚至开发失败。
第二,为了保证电子设备稳定可靠的工作, 减小电磁污染,越来越多的国家开始强制执 行电磁兼容标准,特别是在美国和欧洲国家, 电磁兼容指标已经成为法制性的指标,是电 子产品厂商必须通过的指标之一,设计人员 如果在设计中不考虑有关的问题,产品最终 将不能通过电磁兼容试验,无法走上市场。
电磁能的广泛应用一方面推动了社会的进 步,丰富了人类的物质文化生活,同时也使空 间各种频率的电磁辐射越来越强,对人类造 成了危害: ①、干扰广播、电视、通信信号的接收; ②、干扰电子仪器、设备的正常工作,可 能造成 信息失误、控制失灵等事故; ③、可能引燃一些易燃易爆物质,引起爆 炸和火灾; ④、较强的电磁辐射对人体的健康有很大 的影响。
电磁兼容学是一门新兴的跨学科 的综合性应 用学科。 用学科。
其研究的热点内容主要有: 其研究的热点内容主要有:
◆ 电磁干扰源的特性及其传输特性 ◆ 电磁干扰的危害效应 ◆ 电磁干扰的抑制技术 ◆ 电磁频谱的利用和管理 ◆ 电磁兼容性标准与规则 ◆ 电磁兼容性的测量与试验技术 ◆ 电磁泄漏与静电放电等

【开关电源设计】电磁兼容测试课件

【开关电源设计】电磁兼容测试课件

测量时应把天线水平放置测水平极化 分量,垂直放置测垂直极化分量。垂 直放置时天线的最低端离地应大于 25cm,以免影响天线的性能。
整个测试系统是同轴传输系统,应该 保持阻抗匹配,即天线的阻扰、同轴 电缆的特性阻抗和干扰测量仪的输入 阻抗都应相等,一般为50Ω。阻抗不 匹配将引起反射,从而影响读数的准 确性。
准峰值限值dB(µV/m)
10m
3m
30~230
30
40
230~1000
37
47
100044
10
测试距离误差的考虑,高频影响大。 ∆E~f/d2. ∆d + 1/d . ∆f
终止点放在对数周期天线的顶端比较合 适。如果天线上已有天线中心的标记, 则终止点放在天线中心的标记处。
100044
11
检波器前电路的过载系数(高于使指示器产生最大偏 转的正弦波信号的电平)
接入检波器与指示仪器之间直流放大器的过载系数 (高于相应于指示仪器满刻度偏转的直流电压电平)
24dB 30dB 43.5d B
6dB 12dB 6dB
100044
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骚扰测量仪的绝对脉冲特性
频 a(μVs) b(MHz) c(Hz) 频 a(μVs) b(MHz) c(Hz)
测量得到的是环天线处的磁场的水平分 量,但是由于测量处于近场条件,地面又 有反射,所以测量所得的值仍然反映了EUT 的水平和垂直偶极距的情况。
100044
33
辐射发射测试方法的一些新发展
在TEM-CELL、G-TEMCELL、混响室 中进 行辐射发射测试。
同一EUT在各种不同类型的场地所测得的辐 射量之间的转换是相当困难的,各种场地 的测试结果都采用各自的骚扰限值。

精品课件电磁兼容性设计ppt课件

精品课件电磁兼容性设计ppt课件
IC的引脚排列也会影响电磁兼容性能。因此IC的VCC与GND之间的距离越 近,去耦电容越有效。
无论是集成电路、PCB板还是整个系统,大部分噪声都与时钟频率及其 高次谐波有关。
合理的地线、适当的去耦电容和旁路电容能减小时钟辐射。
用于时钟分配的高阻抗缓冲器也有助于减小时钟信号的反射和振荡。
TTL和CMOS器件混合逻辑电路会产生时钟、有用信号和电源的谐波,因 此,最好使用同系列的逻辑器件。
铁氧体磁珠或串联电阻) -降低负载电容,以使靠近输出端的集电极开路驱动器而便于上拉,电阻值
尽量大 -处理器散热片与芯片之间经导热材料隔离,并在处理器周围多点射频接地 -电源的高质量射频旁路(解耦)在每个电源管脚都是重要的 -高质量电源监视电路需对电源中断、跌落、浪涌和瞬态干扰有抵抗能力 -需要一只高质量的“看门狗” -决不能在“看门狗”或电源监视电路上使用可编程器件 -电源监视电路及“看门狗”也需适当的电路和软件技术,以使它们可以适
模拟器件也需要为电源提供高质量的射频旁路和低频旁路。
对每个运放、比较器或数据转换器的每个模拟电源引脚的RC或LC滤波都 是必要的。
对模拟电路而言,模拟本振和IF频率一般都有较大的泄漏,所以需要着 重屏蔽和滤波。
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2.3 逻辑电路设计
对高频数字电路布局时应作到有关的逻辑元件应相互靠近,易产 生干扰的器件(如时钟发生器)或发热器件应远离其他集成电路。
应大多数的不测情况 -当逻辑信号沿的上升/下降时间比信号在PCB走线中传输一个来回的时间短时,
应采用传输线技术
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在逻辑电路中,数字信号的传输线的处理也相当重要。
当电路在高速运行时,在源和目的间的阻抗匹配非常重要。
否则过量的射频能量将会引起电磁兼容性问题。

《电磁兼容测试》课件

《电磁兼容测试》课件
电磁干扰的危害
电磁干扰可能导致电子设备性能下降、数据传输错误、信号失真等问题,甚至可能对人身 安全造成威胁。
电磁兼容性测试的原理
电磁兼容性测试的目的
电磁兼容性测试的目的是检测电子设备或系统在正常工作和故障状态下产生的电磁干扰是否超过规定的限值,以及设 备或系统对外部电磁干扰的抗干扰能力。
电磁兼容性测试的方法
智能化
测试设备将更加智能化,能够实现自动化测试、 远程监控和数据分析。
绿色环保
在电磁兼容测试中,将更加注重环保和节能,减 少对环境的负面影响。
提高电磁兼容性的方法与策略
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优化电路设计
通过优化电路设计,降低 电磁干扰和提高设备抗干 扰能力。
屏蔽与滤波技术
采用屏蔽和滤波技术,减 少电磁干扰的传播和影响 。
电磁兼容测试的标准和规范
国际上常见的电磁兼容测试标准和规范包括:CISPR、EN55022、EN55013等,这些标准和规范规定了不同电子设备的电磁 兼容性能要求和测试方法。
国内也有相应的电磁兼容测试标准和规范,如GB/T17626等,这些标准和规范与国际标准和规范基本一致,但可能存在一些 差异和特殊要求。
电磁干扰的形成与传播
电磁干扰源
电磁干扰源包括各种电气设备和电子系统,如电动机、发电机、开关电源、电弧焊接设备 、日光灯等。
电磁干扰的传播途径
电磁干扰可以通过空间辐射和导线传导两种方式传播。空间辐射是指干扰源通过空间传播 到敏感设备的电磁波,导线传导是指干扰源通过电源线、信号线等导线传播到敏感设备的 干扰信号。
测试方法
在开阔场地或屏蔽室内进行测试,根据不同的频率范围和 设备类型,选择合适的测试距离和测量仪器。
传导骚扰测试

电磁兼容全部课件

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

《电磁兼容性》PPT课件

《电磁兼容性》PPT课件
▪ 通过普通电力线或普通信号/ 控制电缆的RF能量传播。
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10.3.1 PCB中的电磁干扰
10.3.1.2 噪声耦合
下图说明了噪声的耦合机制: ①


接收器
I/O电缆(输 入、输出电
缆)

I/O电缆(输 入、输出电
缆)


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电源线
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10.3.1 PCB中的电磁干扰
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电路 结构封装
屏蔽 滤波
EMC措施
软件 概念
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设计
产品
开发进程
EMC成本
市场
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10.2.5 电磁兼容设计方法
系统电磁兼容设计程序如下:
电磁兼容设计程序管理
电磁环境
标准规范
电磁兼容文件
电磁兼容技术组
对系统的要求
对分系统的要求
对设备的要求

通 是过


鉴定


组 是过
鉴定

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10.2.3 接地技术
接地的分类如下:
接地
安全接地
信号接地
















单多混悬 点点合浮 接接接接 地地地地
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串联
并联
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10.2.4 表面安装技术(SMT)
▪ 表面安装技术(SMT, Surface Mount Technology)是20世纪70年代末发展 起来的新型电子装联技术。SMT是包 括表面安装器件(SMD)、表面安装 元件(SMC)、表面安装印刷电路板 (SMB)表面安装设备以及在线测试 等的总称。

《电磁兼容培训讲义》课件

《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
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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

第一章电磁兼容概论 PPT

第一章电磁兼容概论 PPT
从军用电子设备角度瞧,在战争模式发展到电子战、信 息战得今天,电子对抗、制电磁权得争夺使得强化电子 设备得电磁兼容性就是确保在战争环境中人员、武器 装备、信息情报得安全、获得战争胜利得关键环节。
电磁兼容得内容
电磁干扰就是如何产生得? 电磁干扰就是如何传播与发生作用得? 电磁干扰作用得后果与危害如何? 电磁干扰得形态及性质如何? 如何测量电磁干扰得大小? 如何预测与分析电磁干扰得影响? 如何防止电磁干扰得产生? 如何抑制或消除电磁干扰?
传输线(transmission line):为电能或电磁能构成一条从一处 到另一处定向传输连续通路得器材装置,它包括电话线、电缆、 波导管、同轴电缆与其它类似器材。(如带状线、平板传输线)
接地(Grounding): a、将设备外壳、框架或底座接到物体或运载工具得结构上,以保证
它们同电位。
b、将电路或设备连接到大地或起到大地作用得、尺寸较大得导体 上。
2、干扰分析与预测。
3、EMC测量技术:包括对EMI、EMS得测量。
4、对耦合参数进行了研究:包括各种耦合参数得分析 研究、核电磁脉冲及地电位影响等进行了深入得研究。
5、对暂态互感进行了专题研究。 6、测试及数据处理得有关理论研究 7、其它如天线、传播、屏蔽、接地等研究工作 (二)工程应用 1、加强了EMC管理 2、制定了EMC设计要求、测试方法及规范与标准,包 括国标、国军标及各部门大量得专业标准。 3、EMI分析与预测 4、国标、国军标得制定、修订与贯彻。 (三)EMC教育与出版 (四) 制定EMC发展规划。 (五) 建设、改造EMC实验室
电磁兼容技术逐步专业化、产业化。
企业越来越关注产品设计人员得电磁兼容素质、投入 产出比。
电磁兼容预测技术越来越进步。 测试技术与测试对象越来越细分,电磁兼容测试与产
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