电磁兼容原理讲解PPT课件
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• 1－ 电磁兼容的定义中包含着两层意义： 一是设备要有一定的抗电磁干扰能力，使其在电磁环
境中能正常工作； 二是设备工作中自身产生的电磁骚扰应抑制在一定水
平下，不对该环境中的任何事物构成不能承受的电 磁骚扰。
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2 电磁兼容的基本概念
• 2 电磁兼容技术的发展： 国外发展水平—— 国内发展水平——
EMC是一门独立的学科，随着电磁能量利用的 发展，它的研究将有利于预测并控制变化着的 地球和天体周围的电磁环境、为了协调环境所 采取控制方法、各项电气规程的制定以及电磁 环境的协调和电磁能量的合理应用等。
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1 电磁环境
雷电 电力传输线
雷达和电视台
传导噪声 交流供电电路
电机
点火
图1-1 具有多重电磁干扰的生活环境]
移动 电台
.
1 电磁环境
电磁环境基本概念： • 电子设备发射出来的电磁干扰具有一定的危害性
——降低电子元件的工作寿命，强度较大的电磁 干扰可以击穿电子设备，导致元件及整个系统的 损坏；影响电子系统的信号，使其信噪比降低， 影响系统的正常工作；对信息安全与信息保密构 成严重威胁；引起人体细胞的生物效应，出现头 晕、乏力、记忆力减退等现象，严重时会导致人 体慢性病变。 • 某些情况下，例如军事上，电磁环境的这一复杂 特性又可以被利用来形成对敌方的干扰。
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1 电磁环境
• 问题与现象：上世纪50年代开始，随着自动化 技术和电力电子器件的快速发展，电力电子技 术的兴起和微电子技术发展迅速向电气设备领 域渗透，形成电气设备和电子设备结合、强电 和弱电结合、机械和电气结合、仪表和装置结 合、硬件和软件结合的各种复杂控制系统，而 且在结构上也往往融为一体，同一电网中的用 电设备越来越多，产生日趋复杂和严重的电磁 环境和电磁干扰问题。
• 电磁干扰诊断——复杂电磁环境
图1-4 信息系统复杂的电磁环境
.
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5 电磁兼容研究的主要内容
(1) 电磁环境评估 (2) 电磁兼容标准研究 (3) 电磁干扰的研究 干扰源的探讨 电磁干扰耦合路径分析 抗扰性评价 (4) 电磁干扰测试的研究 (5) 电磁兼容设计方法和控制技术研究 (6) 其它 电能质量 电磁干扰诊断 电磁场生态影响
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5 电磁兼容研究的主要内容
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3 基本术语
• 1 噪声和干扰 • 2 电磁干扰三要素 • 3 电磁发射 • 4 电磁骚扰 • 5 电磁干扰 • 6 电磁噪声 • 7 电磁脉冲 • 8 静电放电 • 9 电磁辐射
• 10 带宽 • 11 宽带发射 • 12 窄带发射 • 13 串扰 • 14 共模 • 15 差模 • 16 敏感性 • 17 骚扰限值 • 18 信噪比 • 19 耦合路径
.
1 电磁环境
故障噪声： 电场 磁场 电压 电流
天线 耦合
公共接地 阻抗耦合
共模－差模 转换
场－电缆 共模耦合
共模－差模 转换
场－导线
Σ
差模耦合
线——线 串扰
电源线 耦合
电源噪声 抑制
接收机 被干扰设备
图1-2 电磁干扰从干扰源经耦合通道到接收机的流程图
.
2 电磁兼容的基本概念
• 1 电磁兼容：（E1ectromagnetic Compatibility， 简写为EMC）
.
3 基本术语
• 20 滤波 • 21 屏蔽 • 22 电磁屏蔽 • 23 屏蔽效率 • 24 搭接 • 25 接地 • 26 吸收损耗 • 27 反射损耗 • 28 线路阻抗稳定网络 • 29 传输阻抗
• 其它
.
4 电磁噪声和干扰的用描述方式
• 1 噪声频谱和功率 • 2 噪声温度 • 3 信噪比S/N • 4 噪声系数NF • 5 电磁干扰发送量和电磁干扰敏感度
：宇宙干扰、雷电干扰、大气干扰、热噪声，等 • 人为干扰——来自于有意发射干扰源和无意发射干扰源
： 有意发射干扰源：专用于辐射电磁能的设备，如广播、电视
、通信、雷达、导航等发射设备，通过向空间发射有用 信号的电磁能量来工作，而对于不需要这些信号的电子 设备或系统将构成干扰。 无意发射干扰源：发射电磁能力不是其工作的主要目的。如 汽车的点火系统、各种不同的用电装置、电力电子装置 、电机传动系统、照明装置、高压电力线、科学和医用 设备，静电放电，核爆炸电磁脉冲，等。
1 电磁环境
电磁环境： • 利用电能进行工作的各种电气和电子设备，与
设备的供电电源、设备的负载、周围的其它电 气或电子设备、设备操作者或设备为之提供服 务的人、甚至其它有生命的物质等一起，形成 了特定的工作环境。 • 电气、电子设备在运行中大都会经历电磁能量 转换的过程，而电磁能量转换过程往往会对周 围环境中的其他用电设备、人或生物产生影响。 • 运行中的电气电子设备，也会由于其他设备工 作时产生电磁能量转换而受到电磁干扰。
电与磁是不可分割，相互共存的一种物理现象 、物理 环境；
“电磁兼容”意味着：干扰可以在不损坏信息的前提下与 有用信号共存；
GB/T4765-1995《电磁兼容术语》确切定义：电磁兼 容是指：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骚扰 的能力。
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2 电磁兼容的基本概念
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1 电磁环境
• 问题与现象：除了电气电子设备在运行时由于 发生电磁能力转换过程可以产生电磁干扰现象 外，自然现象中也有产生电磁干扰的情况，如： 静电放电、闪电等现象产生的电子扰动也会引 起电子设备的非正常响应，雷电产生的强大电 流甚至影响建筑和人的安全。
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1 电磁环境
电磁干扰基本种类： • 自然干扰——来源于地球和宇宙中的自然电磁现象，如
境中能正常工作； 二是设备工作中自身产生的电磁骚扰应抑制在一定水
平下，不对该环境中的任何事物构成不能承受的电 磁骚扰。
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2 电磁兼容的基本概念
• 2 电磁兼容技术的发展： 国外发展水平—— 国内发展水平——
EMC是一门独立的学科，随着电磁能量利用的 发展，它的研究将有利于预测并控制变化着的 地球和天体周围的电磁环境、为了协调环境所 采取控制方法、各项电气规程的制定以及电磁 环境的协调和电磁能量的合理应用等。
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1 电磁环境
雷电 电力传输线
雷达和电视台
传导噪声 交流供电电路
电机
点火
图1-1 具有多重电磁干扰的生活环境]
移动 电台
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1 电磁环境
电磁环境基本概念： • 电子设备发射出来的电磁干扰具有一定的危害性
——降低电子元件的工作寿命，强度较大的电磁 干扰可以击穿电子设备，导致元件及整个系统的 损坏；影响电子系统的信号，使其信噪比降低， 影响系统的正常工作；对信息安全与信息保密构 成严重威胁；引起人体细胞的生物效应，出现头 晕、乏力、记忆力减退等现象，严重时会导致人 体慢性病变。 • 某些情况下，例如军事上，电磁环境的这一复杂 特性又可以被利用来形成对敌方的干扰。
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1 电磁环境
• 问题与现象：上世纪50年代开始，随着自动化 技术和电力电子器件的快速发展，电力电子技 术的兴起和微电子技术发展迅速向电气设备领 域渗透，形成电气设备和电子设备结合、强电 和弱电结合、机械和电气结合、仪表和装置结 合、硬件和软件结合的各种复杂控制系统，而 且在结构上也往往融为一体，同一电网中的用 电设备越来越多，产生日趋复杂和严重的电磁 环境和电磁干扰问题。
• 电磁干扰诊断——复杂电磁环境
图1-4 信息系统复杂的电磁环境
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5 电磁兼容研究的主要内容
(1) 电磁环境评估 (2) 电磁兼容标准研究 (3) 电磁干扰的研究 干扰源的探讨 电磁干扰耦合路径分析 抗扰性评价 (4) 电磁干扰测试的研究 (5) 电磁兼容设计方法和控制技术研究 (6) 其它 电能质量 电磁干扰诊断 电磁场生态影响
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5 电磁兼容研究的主要内容
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3 基本术语
• 1 噪声和干扰 • 2 电磁干扰三要素 • 3 电磁发射 • 4 电磁骚扰 • 5 电磁干扰 • 6 电磁噪声 • 7 电磁脉冲 • 8 静电放电 • 9 电磁辐射
• 10 带宽 • 11 宽带发射 • 12 窄带发射 • 13 串扰 • 14 共模 • 15 差模 • 16 敏感性 • 17 骚扰限值 • 18 信噪比 • 19 耦合路径
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1 电磁环境
故障噪声： 电场 磁场 电压 电流
天线 耦合
公共接地 阻抗耦合
共模－差模 转换
场－电缆 共模耦合
共模－差模 转换
场－导线
Σ
差模耦合
线——线 串扰
电源线 耦合
电源噪声 抑制
接收机 被干扰设备
图1-2 电磁干扰从干扰源经耦合通道到接收机的流程图
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2 电磁兼容的基本概念
• 1 电磁兼容：（E1ectromagnetic Compatibility， 简写为EMC）
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3 基本术语
• 20 滤波 • 21 屏蔽 • 22 电磁屏蔽 • 23 屏蔽效率 • 24 搭接 • 25 接地 • 26 吸收损耗 • 27 反射损耗 • 28 线路阻抗稳定网络 • 29 传输阻抗
• 其它
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4 电磁噪声和干扰的用描述方式
• 1 噪声频谱和功率 • 2 噪声温度 • 3 信噪比S/N • 4 噪声系数NF • 5 电磁干扰发送量和电磁干扰敏感度
：宇宙干扰、雷电干扰、大气干扰、热噪声，等 • 人为干扰——来自于有意发射干扰源和无意发射干扰源
： 有意发射干扰源：专用于辐射电磁能的设备，如广播、电视
、通信、雷达、导航等发射设备，通过向空间发射有用 信号的电磁能量来工作，而对于不需要这些信号的电子 设备或系统将构成干扰。 无意发射干扰源：发射电磁能力不是其工作的主要目的。如 汽车的点火系统、各种不同的用电装置、电力电子装置 、电机传动系统、照明装置、高压电力线、科学和医用 设备，静电放电，核爆炸电磁脉冲，等。
1 电磁环境
电磁环境： • 利用电能进行工作的各种电气和电子设备，与
设备的供电电源、设备的负载、周围的其它电 气或电子设备、设备操作者或设备为之提供服 务的人、甚至其它有生命的物质等一起，形成 了特定的工作环境。 • 电气、电子设备在运行中大都会经历电磁能量 转换的过程，而电磁能量转换过程往往会对周 围环境中的其他用电设备、人或生物产生影响。 • 运行中的电气电子设备，也会由于其他设备工 作时产生电磁能量转换而受到电磁干扰。
电与磁是不可分割，相互共存的一种物理现象 、物理 环境；
“电磁兼容”意味着：干扰可以在不损坏信息的前提下与 有用信号共存；
GB/T4765-1995《电磁兼容术语》确切定义：电磁兼 容是指：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骚扰 的能力。
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2 电磁兼容的基本概念
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1 电磁环境
• 问题与现象：除了电气电子设备在运行时由于 发生电磁能力转换过程可以产生电磁干扰现象 外，自然现象中也有产生电磁干扰的情况，如： 静电放电、闪电等现象产生的电子扰动也会引 起电子设备的非正常响应，雷电产生的强大电 流甚至影响建筑和人的安全。
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1 电磁环境
电磁干扰基本种类： • 自然干扰——来源于地球和宇宙中的自然电磁现象，如