电磁兼容技术课件

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线路板(减少了屏蔽内容) • 2001年, “实践电磁技术 ” 两天,目前教材内容 • 200杨2继年深,200“2年实4月践电磁技术 ” 三天,增加试验和诊断内容
课程内容
电磁兼容要求(标准)与试验方法 地线造成的干扰问题与解决方法 电磁屏蔽与搭接 电磁干扰滤波技术 线路板设计 电缆设计 瞬态抑制技术 电磁干扰问题诊断
干扰发射
敏感度
传导
辐射
传导
电源线/信号线
辐射
静 电放电 磁场 电场
天线端口
瞬态 射频 磁场 电场 天线端口 信号/控制线 电源线
杨继深 2002年4月
电磁兼容标准体系
电磁兼容标准
基础标准
通用标准
被引用到 被引用到
杨继深 2002年4月
产品标准
标准编号的识别
国家或组织 制订单位
标准编号
IEC IEC 欧共体 美国
V
辐射高于单极
常见的等效天线
VG PCB 接地线
机箱
子板 电缆
主板
PCB电缆
杨继深 2002年4月
笔记本 没接地散热片
电磁兼容标准
分析环境中的各 种电磁干扰
分析设备受电磁 干扰的机理
编成电磁兼 容标准
保证各类电 子设备的正 常工作及良 好的电磁环

杨继深 2002年4月
电磁兼容标准的内容
电磁兼容标准

可持续竞争的惟一优势来自于超过竞 争对手 的创新 能力。 。07:35: 5807:3 5:5807: 35Monday, August 10, 2020

学到很多东西的诀窍,就是一下子不 要学很 多。。2 0.8.102 0.8.100 7:35:58 07:35:5 8Augus t 10, 2020

所有的豪言都收起来,所有的呐喊都 咽下去 。。20. 8.10202 0年8月 10日星 期一7 时35分5 8秒20. 8.10
谢谢各位!
开阔场实景
杨继深 2002年4月
开阔场实景
马达驱动高度 扫描天线杆
EUT防雨棚
天线
转台和桌子 金属网地面
椭圆区内没有其它物体
杨继深 2002年4月
电磁屏蔽室
电源滤波器
电缆接线板 通风板
杨继深 2002年4月
通风板
电磁兼容试验室的结构
带风扇的通风板
主室
辅助室2
屏蔽门刀口结构
杨继深 2002年4月
影响
杨继深 2002年4月
辐射发射测试
旋转找最大面
EUT
1、3、10、30 米
杨继深 2002年4月
0.8m 1 ~ 4m
屏蔽墙
测试仪
开阔场地要求
长 轴 20 米 短 轴 17.32 米
椭圆区内无金属物体
天线与受试件距离 10 米
金属地平面
受试件放在0.8米高的木桌上
不同的杨天继深线在2100~24年米4月高度内变化,找出各种极化方向下的最强辐射值
分贝(dB) 的概念
分贝的定义:分贝数

10lg
P2 P1
P1、P2 是两个功率数值,对于电流或电压,定义如下:
电压增益的分贝数

20lg
V2 V1
电流增益的分贝数 = 20lg I2 I1
杨继深 2002年4月
用分贝表示的物理量
电压:用1V、1mV、1V 为参考(例如:1V = 0dBV) 则单位为:dBV、dBmV、dBV 等,

被人羞辱的时候,翻脸不如翻身,生 气不如 争气。 。上午7 时35分 58秒上 午7时3 5分07: 35:5820 .8.10

脚踏实地过好每一天,最简单的恰恰 是最难 的。。2 0.8.102 0.8.100 7:3507: 35:580 7:35:58 Aug-20

黑发不知勤学早,白首方悔读书迟。 —《劝 学》。2 020年8 月10日 星期一 7时35 分58秒 Monday, August 10, 2020

在真实的生命里,每桩伟业都由信心 开始, 并由信 心跨出 第一步 。。07: 35:5807 :35:580 7:358/ 10/2020 7:35:58 AM

一个有真正大才能的人却在工作过程 中感到 最高度 的快乐 。。20. 8.1007: 35:5807 :35Aug -2010-A ug-20
电磁干扰现象 电磁兼容标准 电磁兼容试验设备 频域与时域 分贝的概念
杨继深 2002年4月
电磁干扰现象
220AC
杨继深 2002年4月
数字脉冲电路
数 字 视 频 设 备
开关电源
特殊的电磁兼容问题
电磁信 息发射
干扰其它电子设备
被别有用心的人接收,获取信息
杨继深 2002年4月
TEMPEST现象
杨继深 2002年4月
通过学习本课程要达到:
• 对电磁兼容技术有全面的了解 • 掌握常见干扰问题的诊断和解决方法 (会自制
简单的试验设备) • 掌握接地、滤波、屏蔽等关键技术 • 在产品电磁兼容设计方面有明确的思路 • 使产品顺利通过电磁兼容试验 • 具备进一步学习的能力
杨继深 2002年4月
第一章 基本概念
杨继深 2002年4月
课程发展过程
• 1996年,“ 电磁屏蔽技术 ”,半天课程,屏蔽技术 • 1997年, “ 如何满足GJB-151 ”,一天课程,屏蔽、滤波 • 1998年,“ 实践电磁技术 ”,两天,屏蔽、滤波、接地、电 缆 • 1999年, “ 实践电磁技术 ” 两天,屏蔽、滤波、接地、电 缆、
EMC分析更多是在频域中进行,并且不 考虑相位因素。
杨继深 2002年4月
频谱分析仪
幅度
分辨带宽
扫描速率 (时间)
杨继深 2002年4月
频率范围
频率
脉冲信号的频谱
谐波幅度
tr
d
(电压或电流)
T
-20dB/dec
-40dB/dec
A
V( or I) = 2A(d+tr)/T V( or I) = 0.64A/Tf V( or I) = 0.2A/Ttrf2
1/d
杨继深 2002年4月
1/tr
频率(对数)
电磁兼容的工程方法
1 测试修改法 可采取的措施
电路 结构封装
措施
屏蔽 滤波
软件 概念 设计
杨继深 2002年4月
2 系统设计法 成本
产品 市场 阶段

干部怎样对市场?创与闯。既要创新 创造; 又要有 闯劲冲 劲。。2 0.8.102 0.8.10 Monday , August 10, 2020
日本 中国
CISPR TC77 CENELEC FCC,DOD
VCCI
质量技术监督 局, 国防部门
CISPR Pub. IEC EN
FCC Part , MIL-STD.
VCCI GB - GJB -
杨继深 2002年4月
典型电磁兼容试验项目
辅助室1
电源滤波器
可拆卸的滤波板或观察窗
射频测试仪器柜
半无反射室实景
高度扫描天线杆 天线
转台上的受试件
杨继深 2002年4月
金属地板
测量电磁干扰的天线
杨继深 2002年4月
天线系数
进行电压与场强之间的转换: AF = E / V
E = 电场强度,单位V/m V = 天线端口的电压
表征了天线的在电压与场强之间的转换效率。不 要与表征天线方向性的参数:天线增益相混淆
电流:用1A、1mA、1A 为参考,则:dBA、dBmA、dBA 场强:用1V/m、1V/m 为参考,则:dBV/m、dBV/m 等, 功率:用1W、1mW 为参考,则:dBW、dBm等,
杨继深 2002年4月
频域分析
时域波形 示波器观察
付立叶级数(周期)
频谱分量
付立叶变换(非周 期)
频谱分析仪观察
杨继深 2002年4月
浪涌(模拟雷电干扰)试验波形
杨继深 2002年4月
浪涌试验装置
接辅助设备 接电网
信号电缆用的耦 合解耦网络
EUT与发生器或耦合器之 间的电缆小于2米
杨继深 2002年4月
保护地线要能够 承受浪涌电流
浪涌试验内容
杨继深 2002年4月
电快速脉冲(EFT或FTB)试验波形
双指数脉冲
机密!
机密!
杨继深 2002年4月
保密通信系统中的TEMPEST
明文泄漏发射
明文耦合进密文
明文与密文 一同发射
终端设备 明文
杨继深 2002年4月
加密/解密
发送/接收
产生电磁干扰的条件
1.突然变化的电压或电流,即dV/dt 或 dI/dt 很大 2.辐射天线或传导导体
设计中,遇到电压、电流的突然变化,需 要考虑潜在的电磁干扰问题
静电放电试验装置
水平耦合板 >1.60.8m
EUT绝缘垫
直接对EUT放电
水平板间接放电
垂直耦合板 500mm正方形,距EUT100mm
垂直板间接 放电
参考地板 > 1m2 边沿比耦合板外延 > 500mm
耦合板通过470k电阻接地
绝缘桌
对于落地设备,水平耦合板=垂直耦合板,EUT放在100mm厚的绝缘板上

梯子的梯阶从来不是用来搁脚的,它 只是让 人们的 脚放上 一段时 间,以 便让别 一只脚 能够再 往上登 。。202 0年8月 上午7 时35分2 0.8.100 7:35August 10, 2020

机遇起着重要的作用,但另一方面, 即使在 那些因 机遇而 成功的 发现中 ,机遇 也仅仅 起到一 部分的 作用。 。2020 年8月10 日星期 一7时3 5分58 秒07:35: 5810 August 2020
杨继深 2002年4月
常见干扰源
雷电 NEMP
脉冲电路
无线通信 ESD
杨继深 2002年4月
直流电机、变频调速器 感性负线
缝隙天线
V
杨继深 2002年4月
偶极天线的演变
传输线
- - - + ++ -
单极天线
+++ - - - +
辐射很小
杨继深 2002年4月
V
辐射同偶极
• 辐射发射(电场、磁场) • 辐射抗扰度(电场、磁场) • 传导发射(射频发射、电源谐波) • 传导抗扰度(射频、电快速脉冲、浪涌) • 静电放电(直接、感应)
杨继深 2002年4月
电磁兼容试验场地
电磁发射试验
开阔场(民用标准) 屏蔽暗室(半无反射室)
可在普通环境中,但
敏感度或抗扰度试验: 是注意对周围设备的
线或信号线长度 杨继深 小20于02年1米4月
参考地平面的每个边 要超出EUT100mm并 与大地相连
EUT与参考地平面 之间的距离大于 100mm
静电放电
+ +++++++++++++++++
放电电流 I
杨继深 2002年4月
静电枪电原理路
人体模型电路
放电端
放电开关
放电枪核心
接地端
杨继深 2002年4月
杨继深 2002年4月
电源谐波
交流输入
VV
输入电流谐波
1 3 5 7 9 11 13
杨继深 2002年4月
输入电流 输入电压
非线性电流
杨继深 2002年4月
谐波限制
杨继深 2002年4月
电源谐波测量
杨继深 2002年4月
谐波测量仪
杨继深 2002年4月
自制谐波测量仪
杨继深 2002年4月
为什么要掌握电磁兼容技术
因为: 电子电路日益复杂,调试越来越难 电磁兼容标准强制实施 市场竞争日益激烈,开发周期越来越短
杨继深 2002年4月
实践电磁兼容技术
课程特点: 注重物理概念和应用背景,避免空洞理论和复杂
公式 内容实用,立竿见影 培养解决电磁干扰的综合能力(基本理论、分析
方法、问题解决能力等)
杨继深 2002年4月
15ms脉冲串
(5kHz)
脉冲串间隔是 300ms
干扰注入方式
电源线注入 电源
脉冲输入 受试件
信号线注入
耦合钳,或在电缆上绕金属箔, 长度1 米,产生大约100pf电容
杨继深 2002年4月
电快脉冲试验
连辅助设 备与端接
容性卡钳距参考地 100mm,轮流卡每根电缆
脉冲群 EUT与发生器或 信号源 卡钳之间的电源
杨继深 2002年4月
抗扰度试验
杨继深 2002年4月
抗扰度的其它测试方法
杨继深 2002年4月
磁场发射测试
杨继深 2002年4月
磁场敏感度试验
杨继深 2002年4月
传导发射测试
杨继深 2002年4月
LISN或AMN
杨继深 2002年4月
LISN的电路
射频输出
射频输出
注意瞬态高压损坏仪器

风声雨声读书声,声声入耳;家事国 事天下 事,事 事关心 。—明·顾宪成 。2020 年8月1 0日上 午7时35 分20.8. 1020.8. 10

如果说失败是人生的一种经历,那么 这种经 历会使 我们的 人生走 向成熟 ;如果 说一个 人的成 熟,必 须历经 沧桑的 话,沧 桑就能 够成为 一种奇 特的美 丽。。2 020年8 月10日 星期一 上午7 时35分5 8秒07: 35:5820 .8.10
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