电磁兼容技术概述
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
限值的要求。
所谓电磁兼容，是指在有限的空间、时间和频谱资源 条件下，各种设备可以共存、并不产生相互不利影响 状态。
设备的电磁兼容性，即设备在指定的电磁环境中正常 工作、且不对环境和环境中其它设备产生不利影响的 能力。
电磁兼容性设计
明确电磁环境（制定相应的电磁兼容标准） 设备的抗干扰设计 抑制设备产生和发射电磁干扰噪声 试验检测方法、手段、标准和设备
电磁兼容的含义：
“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（系统、分系统，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。”
电磁兼容性
电磁兼容性包含三个方面的含义： 1、电磁环境应是给定或可以预期的； 2、设备不应产生超过标准或规范所规定的电
磁噪声； 3、设备应满足标准所规定的电磁噪声敏感度
课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响
继电器
设备的抗干扰
所谓“抗干扰”，就是设备抵御噪声信号、 使之不对系统工作产生影响的性能。
干扰与抗干扰，就像一对“矛盾”。
单纯的抗干扰，很容易陷入“道高一尺、 魔高一丈”的恶性循环。
单纯抗干扰的成本越来越高、效果却越来 越差。
§2 电磁兼容性设计
随着电子电气设备应用范围的日益广泛、 功能日益复杂，电子电气设备所面临的电 磁环境日益恶化。
床，控制器，计算机，搅拌机， 继电器； 交通运输：电力机车，导航系统, 汽车点火装
置（10MHz-100MHz）； 医疗设备：电子医疗器械，X射线； 办公设备：计算机，键盘，打印机，复印机，
日光灯； 家用电器：微波炉，风扇，吸尘器，冰箱； 军事武器：核爆炸，电磁武器；
课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响
电磁干扰及其危害
在电磁环境中，电磁干扰造成的危害是各种各样的， 可能从最简单的令人烦恼的现象直到严重的灾难。 ① 干扰电视的收看、广播收音机的收听。 ② 在数字系统与数据传输过程中数据的丢失。
③医疗电子设备（例如：医疗监护仪、心电起搏器等） 的工作失常。
④自动控制系统（例如：汽车的刹车系统、防撞气囊 保护系统）的工作失控。 ⑤工业过程控制功能（例如：石油或化工）的失效。 ⑥飞机导航系统的工作失常。
VIHmin
>2.4V，最高输出低电平（VOL） <0.4V。
VILmax
TTL的噪声容限是0.4V（意味着幅 值小于0.4V的噪声将不会对TTL的 工作产生影响）。
噪声源的分类
噪声源（干扰源）包括内部干扰和外部干扰，外部 干扰又分为自然干扰源和人为干扰源。
常见的干扰和噪声
自然干扰：自然现象产生的各种电磁 噪声。
电磁兼容性设计效费比
费用/效果
费用
效果
时间
越早进行电磁兼容设计，手段越多、效果越 好、费用越低。
效果
效果
费用
电磁兼容设计应当根据实际情况，量力 而行，不盲目追求效果。
干扰的产生、传播、作用
形成电磁干扰必然具备三个基本要素:
干扰源
传播途径
敏感设备
➢三个要素缺一不可，少一个就构不成电磁兼容 问题，所以电磁兼容设计和解决电磁兼容问题就 要从这三个要素着手。
人为干扰：源自人们的生活和生产活 动，主要是各种电子电气设备产生的 干扰。
列举一些常见的自然干扰和人为干扰
自然干扰
大气噪声 宇宙射线（10MHz-30GHz） 太阳异常电磁辐射 银河系无线电辐射 （150MHz-200MHz） 雷电（30MHz以下） 地震
自然干扰是不以人的意志为转移的客观存在，一 般情况下，不能消除，只能防范。
➢抑制干扰最有效的方法：在干扰源处对干扰进 行抑制。
➢电磁兼容措施必须综合治理，全局考虑。
电磁兼容性设计必须考虑环境和条件
➢不同的使用条件有不同的电磁环境； ➢不同的使用环境有不同的电磁兼容要求； ➢不同的使用环境有不同的成本等要求；
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
第一章 概述
➢ 电磁兼容的基本概念 ➢ 电磁兼容性设计 ➢ 电磁兼容性设计所涉及的技术领域 ➢ 本门课程讲述的主要内容 ➢ 本门课程的学习方法
与此同时，却对电子电气设备抗干扰性能 提出了愈来愈高的要求。
事实也证明，盲目提高和改善电子电气设 备抗干扰性能，不但浪费巨大，而且效果 并不理想。
在这种情况下，就逐渐从单纯的抗干扰技 术，转向发展成了综合的电磁兼容技术。
Electromagnetic Compatibility（EMC）
电磁兼容的定义
人为干扰
元器件固有噪声：热噪声、散粒噪声、接 触噪声等。
物理或电化学过程噪声：原电池噪声、摩 擦噪声等。
放电噪声：起源于放电过程，比如静电放 电、电晕放电、辉光放电、弧光放电和高 频电火花放电等。
电磁感应：各种电磁波干扰。
人为干扰与人的生产、生活活动有关，可以 采取措施加以抑制。
常见的人为干扰
通信广播：电视，广播，各种通信台站； 电力系统：发电机，变压器，电力线； 工业设备：各种电动机，电焊机，加热器，机
国家标准 GB/T4365-1995《电磁兼容术 语》
“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 不能承受的电磁干扰的能力。”
电磁兼容要求：
在共同的电磁环境中，任何设备、 分系统、系统都应该不受干扰并且 不干扰其他设备。
要素：
1、 电磁环境； 2、 EMS电磁敏感度； 3、 EMI电磁干扰
§1 电磁兼容的基本概念
信号、干扰和噪声 常见的干扰和噪声 电磁干扰对电子电气设备工作产生的影响 设备的抗干扰 电磁兼容
信号：对电子电气电路工作“有用”的电 信号，包括待处理的电信号、希望产生的输 出等。
噪声：除“有用”电信号以外的所有电信 号，均是噪声。噪声对电路的工作多少都有 些影响。
干扰：由噪声导致的“不希望”出现的结 果称为干扰。
噪声是产生干扰的原因，干扰则是噪声的 后果；
噪声是否会产生干扰要看噪声是否高到了 一定的程度，及噪声容限。
噪声是客观存在的，无法消除，而只能将 它减小到不产生明显干扰的程度，即不产生 干扰的程度。
TTL的最小输入高电平（VIH） >=2.0V，最高输入低电平（VIL） <=0.8V，
Biblioteka Baidu
TTL的最小输出高电平（VOH）
所谓电磁兼容，是指在有限的空间、时间和频谱资源 条件下，各种设备可以共存、并不产生相互不利影响 状态。
设备的电磁兼容性，即设备在指定的电磁环境中正常 工作、且不对环境和环境中其它设备产生不利影响的 能力。
电磁兼容性设计
明确电磁环境（制定相应的电磁兼容标准） 设备的抗干扰设计 抑制设备产生和发射电磁干扰噪声 试验检测方法、手段、标准和设备
电磁兼容的含义：
“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（系统、分系统，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。”
电磁兼容性
电磁兼容性包含三个方面的含义： 1、电磁环境应是给定或可以预期的； 2、设备不应产生超过标准或规范所规定的电
磁噪声； 3、设备应满足标准所规定的电磁噪声敏感度
课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响
继电器
设备的抗干扰
所谓“抗干扰”，就是设备抵御噪声信号、 使之不对系统工作产生影响的性能。
干扰与抗干扰，就像一对“矛盾”。
单纯的抗干扰，很容易陷入“道高一尺、 魔高一丈”的恶性循环。
单纯抗干扰的成本越来越高、效果却越来 越差。
§2 电磁兼容性设计
随着电子电气设备应用范围的日益广泛、 功能日益复杂，电子电气设备所面临的电 磁环境日益恶化。
床，控制器，计算机，搅拌机， 继电器； 交通运输：电力机车，导航系统, 汽车点火装
置（10MHz-100MHz）； 医疗设备：电子医疗器械，X射线； 办公设备：计算机，键盘，打印机，复印机，
日光灯； 家用电器：微波炉，风扇，吸尘器，冰箱； 军事武器：核爆炸，电磁武器；
课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响
电磁干扰及其危害
在电磁环境中，电磁干扰造成的危害是各种各样的， 可能从最简单的令人烦恼的现象直到严重的灾难。 ① 干扰电视的收看、广播收音机的收听。 ② 在数字系统与数据传输过程中数据的丢失。
③医疗电子设备（例如：医疗监护仪、心电起搏器等） 的工作失常。
④自动控制系统（例如：汽车的刹车系统、防撞气囊 保护系统）的工作失控。 ⑤工业过程控制功能（例如：石油或化工）的失效。 ⑥飞机导航系统的工作失常。
VIHmin
>2.4V，最高输出低电平（VOL） <0.4V。
VILmax
TTL的噪声容限是0.4V（意味着幅 值小于0.4V的噪声将不会对TTL的 工作产生影响）。
噪声源的分类
噪声源（干扰源）包括内部干扰和外部干扰，外部 干扰又分为自然干扰源和人为干扰源。
常见的干扰和噪声
自然干扰：自然现象产生的各种电磁 噪声。
电磁兼容性设计效费比
费用/效果
费用
效果
时间
越早进行电磁兼容设计，手段越多、效果越 好、费用越低。
效果
效果
费用
电磁兼容设计应当根据实际情况，量力 而行，不盲目追求效果。
干扰的产生、传播、作用
形成电磁干扰必然具备三个基本要素:
干扰源
传播途径
敏感设备
➢三个要素缺一不可，少一个就构不成电磁兼容 问题，所以电磁兼容设计和解决电磁兼容问题就 要从这三个要素着手。
人为干扰：源自人们的生活和生产活 动，主要是各种电子电气设备产生的 干扰。
列举一些常见的自然干扰和人为干扰
自然干扰
大气噪声 宇宙射线（10MHz-30GHz） 太阳异常电磁辐射 银河系无线电辐射 （150MHz-200MHz） 雷电（30MHz以下） 地震
自然干扰是不以人的意志为转移的客观存在，一 般情况下，不能消除，只能防范。
➢抑制干扰最有效的方法：在干扰源处对干扰进 行抑制。
➢电磁兼容措施必须综合治理，全局考虑。
电磁兼容性设计必须考虑环境和条件
➢不同的使用条件有不同的电磁环境； ➢不同的使用环境有不同的电磁兼容要求； ➢不同的使用环境有不同的成本等要求；
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
身边的电磁兼容设计
第一章 概述
➢ 电磁兼容的基本概念 ➢ 电磁兼容性设计 ➢ 电磁兼容性设计所涉及的技术领域 ➢ 本门课程讲述的主要内容 ➢ 本门课程的学习方法
与此同时，却对电子电气设备抗干扰性能 提出了愈来愈高的要求。
事实也证明，盲目提高和改善电子电气设 备抗干扰性能，不但浪费巨大，而且效果 并不理想。
在这种情况下，就逐渐从单纯的抗干扰技 术，转向发展成了综合的电磁兼容技术。
Electromagnetic Compatibility（EMC）
电磁兼容的定义
人为干扰
元器件固有噪声：热噪声、散粒噪声、接 触噪声等。
物理或电化学过程噪声：原电池噪声、摩 擦噪声等。
放电噪声：起源于放电过程，比如静电放 电、电晕放电、辉光放电、弧光放电和高 频电火花放电等。
电磁感应：各种电磁波干扰。
人为干扰与人的生产、生活活动有关，可以 采取措施加以抑制。
常见的人为干扰
通信广播：电视，广播，各种通信台站； 电力系统：发电机，变压器，电力线； 工业设备：各种电动机，电焊机，加热器，机
国家标准 GB/T4365-1995《电磁兼容术 语》
“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 不能承受的电磁干扰的能力。”
电磁兼容要求：
在共同的电磁环境中，任何设备、 分系统、系统都应该不受干扰并且 不干扰其他设备。
要素：
1、 电磁环境； 2、 EMS电磁敏感度； 3、 EMI电磁干扰
§1 电磁兼容的基本概念
信号、干扰和噪声 常见的干扰和噪声 电磁干扰对电子电气设备工作产生的影响 设备的抗干扰 电磁兼容
信号：对电子电气电路工作“有用”的电 信号，包括待处理的电信号、希望产生的输 出等。
噪声：除“有用”电信号以外的所有电信 号，均是噪声。噪声对电路的工作多少都有 些影响。
干扰：由噪声导致的“不希望”出现的结 果称为干扰。
噪声是产生干扰的原因，干扰则是噪声的 后果；
噪声是否会产生干扰要看噪声是否高到了 一定的程度，及噪声容限。
噪声是客观存在的，无法消除，而只能将 它减小到不产生明显干扰的程度，即不产生 干扰的程度。
TTL的最小输入高电平（VIH） >=2.0V，最高输入低电平（VIL） <=0.8V，
Biblioteka Baidu
TTL的最小输出高电平（VOH）