电磁兼容培训PPT课件
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emc电磁兼容培训讲义ppt
電磁騷擾的分類:
2 按電磁騷擾的性質分類. 可分為脈衝騷擾和平滑騷擾兩類.
3 按電磁騷擾的作用時間分類. 可分為連續騷擾,間歇騷擾,瞬變騷擾.
◆連續騷擾是長期起作用的電磁騷擾. ◆間歇騷擾是短期起作用的電磁騷擾. ◆瞬變騷擾為作用時間很短,且為非長期性的電磁騷擾.
電磁兼容原理說明
EMI:一個電子設備或系統在執行過程中有不利功能的信號出現,此 信號是不想要的且沒有意義的,它可能來自外界也可能來自自身.
EMS:電子設備或系統在操作過中不周遭電磁環境影響的能力.
EMI的發生:
EMS
電磁聲伴隨電壓,電流的作用而產生.
EMI
電磁兼容原理說明
電磁兼容基本概念
EMC就是電磁兼容性,它包含:
CE
RE
Conducted Emission 傳導干擾
Radiated Emission 輻射干擾
CS
RS
Conducted Susceptibility Radiated Susceptibility
傳導抗干擾
輻射抗干擾
電磁兼容原理說明
電磁兼容基本概念
EMC/EMI/EMS 定義:
EMC:一個電設備或系統和其它設備和系統同時操作時不會因EMI 問題而且功能受影響的情況發生
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
電磁騷擾包括電磁噪聲,無用信號及傳播媒 介自身的變化.
電磁騷擾的分類:
1 按來源分類,可分為:自然騷擾和人為騷擾兩 類.
◆自然騷擾以其源不可控制為特點. 如:電子噪聲(約翰遜噪聲),天電噪聲,地球外噪聲,沈積靜電等. ◆人為騷擾以其發生源可知且可控為特點. 如:各種發射機產生的雜散輻射等無線電騷擾,工業科學,醫療 設備產生的非無線電騷擾.
2 按電磁騷擾的性質分類. 可分為脈衝騷擾和平滑騷擾兩類.
3 按電磁騷擾的作用時間分類. 可分為連續騷擾,間歇騷擾,瞬變騷擾.
◆連續騷擾是長期起作用的電磁騷擾. ◆間歇騷擾是短期起作用的電磁騷擾. ◆瞬變騷擾為作用時間很短,且為非長期性的電磁騷擾.
電磁兼容原理說明
EMI:一個電子設備或系統在執行過程中有不利功能的信號出現,此 信號是不想要的且沒有意義的,它可能來自外界也可能來自自身.
EMS:電子設備或系統在操作過中不周遭電磁環境影響的能力.
EMI的發生:
EMS
電磁聲伴隨電壓,電流的作用而產生.
EMI
電磁兼容原理說明
電磁兼容基本概念
EMC就是電磁兼容性,它包含:
CE
RE
Conducted Emission 傳導干擾
Radiated Emission 輻射干擾
CS
RS
Conducted Susceptibility Radiated Susceptibility
傳導抗干擾
輻射抗干擾
電磁兼容原理說明
電磁兼容基本概念
EMC/EMI/EMS 定義:
EMC:一個電設備或系統和其它設備和系統同時操作時不會因EMI 問題而且功能受影響的情況發生
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
電磁騷擾包括電磁噪聲,無用信號及傳播媒 介自身的變化.
電磁騷擾的分類:
1 按來源分類,可分為:自然騷擾和人為騷擾兩 類.
◆自然騷擾以其源不可控制為特點. 如:電子噪聲(約翰遜噪聲),天電噪聲,地球外噪聲,沈積靜電等. ◆人為騷擾以其發生源可知且可控為特點. 如:各種發射機產生的雜散輻射等無線電騷擾,工業科學,醫療 設備產生的非無線電騷擾.
电磁兼容培训课件
静电放电试验的测试等级为：接触放电2kv，4kv，6kv，8kv；空气放电：2kv， 4kv，8kv，15kv。
台式设备和落地式设备
台式设备和落地式设备
电磁兼容测试试验
• 实验设备：静电脉冲发生器
试验设备
静电放电抗扰性试验
• 静电放电波电流形参数
等级 电压 KV 放电的第一个峰值 电流（±10%）A 上升时间tr ns 在30ns时的电 在60ns时的电流 流（±30%） （±30% A ） A 4 8 12 2 4 6
性能下降 工作异常 设备损坏
备注：耦合是指两个或两个以上的电路元件或电路网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影 响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。
常见的干扰源
4、常见的干扰源
电磁干扰分类
电磁干扰
电磁干扰 传导干扰 辐射干扰
传导的敏感度通常用电压表示，辐射敏感度通常可以用电场来表示
标准编码识别
3、标准编码识别
电磁兼容的标准
5、中国的标准
编号 名称 对应国际标准
GB/T 17624.1
GB/T 17624.1 GB/T 17624.2 GB/T 17624.3 GB/T 17624.4 GB/T 17624.5 GB/T 17624.6
电磁兼容基础术语和定义应用 与解释
抗扰性测试综合 静电放电抗扰性试验 辐射（射频）电磁抗抗扰性试 验 快读 瞬变电螨虫群抗扰性实验 浪涌（冲击）抗扰性试验 射频场感应的传导骚扰抗扰性 试验
静电放电抗扰性试验
试验结果判定
1、在试验过程中，设备的工作完全正常。
2、在试验中，设备受干扰影响产生了暂时性的功能降低，但撤销 干扰后，设备的功能可能自动恢复正常。
台式设备和落地式设备
台式设备和落地式设备
电磁兼容测试试验
• 实验设备：静电脉冲发生器
试验设备
静电放电抗扰性试验
• 静电放电波电流形参数
等级 电压 KV 放电的第一个峰值 电流（±10%）A 上升时间tr ns 在30ns时的电 在60ns时的电流 流（±30%） （±30% A ） A 4 8 12 2 4 6
性能下降 工作异常 设备损坏
备注：耦合是指两个或两个以上的电路元件或电路网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影 响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。
常见的干扰源
4、常见的干扰源
电磁干扰分类
电磁干扰
电磁干扰 传导干扰 辐射干扰
传导的敏感度通常用电压表示，辐射敏感度通常可以用电场来表示
标准编码识别
3、标准编码识别
电磁兼容的标准
5、中国的标准
编号 名称 对应国际标准
GB/T 17624.1
GB/T 17624.1 GB/T 17624.2 GB/T 17624.3 GB/T 17624.4 GB/T 17624.5 GB/T 17624.6
电磁兼容基础术语和定义应用 与解释
抗扰性测试综合 静电放电抗扰性试验 辐射（射频）电磁抗抗扰性试 验 快读 瞬变电螨虫群抗扰性实验 浪涌（冲击）抗扰性试验 射频场感应的传导骚扰抗扰性 试验
静电放电抗扰性试验
试验结果判定
1、在试验过程中，设备的工作完全正常。
2、在试验中，设备受干扰影响产生了暂时性的功能降低，但撤销 干扰后，设备的功能可能自动恢复正常。
EMC电磁兼容PPT课件
端的试验；
10/700电压波，室外信号端的浪涌试验；
• 信号端测试 屏蔽线，干扰加在屏蔽层 非屏蔽线，干扰加在信号线。
1.2、8、10指波形的波前时间（us）； 50、20和700指得是波形的脉宽（us）。
第11页/共126页
Surge：浪涌波 形
第12页/共126页
Surge：试验现 场
第13页/共126页
2.2 滤波器的作用
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。
第27页/共126页
2.3 滤波电路及常见滤波器件 低通滤波器的类型
低阻抗 Zs
ZL 低阻抗 高阻抗 Zs
ZL 高阻抗
单L型滤波电路
型滤波电路
高阻抗 Zs
ZL 高阻抗 低阻抗 Zs
ZL 低阻抗
C型滤波电路
T型滤波电路
network线路阻抗稳定网络。
第22页/共126页
Harmonics：交流电源谐波电流
• 设备的输入电压为正弦波（50Hz 或者60Hz），当该电压的输入负 载为非线性电路时，将会使得输入 电流发生畸变，即输入电流不为正 弦波，根据傅利叶变换，非正弦波 信号在频域将会存在谐波，这些谐 波电流将会降低设备电源的使用效 率，并且会倒灌至电网，对电网产 生污染。
L
接
CX1
电N 源
E
L CX2
CY1=CY2
CY1 CY2
L 接
N设 备
E
第32页/共126页
第三部分：线路板EMC设计技术
1. 基础知识 2. PCB分层设计 3. PCB布局设计 4. PCB布线设计
第33页/共126页
3.1 基础知识
• 产生电磁干扰的前提条件 1）突变的电压或电流，即dV/dt 或dI/dt 很大 2）辐射天线或传导导体
10/700电压波，室外信号端的浪涌试验；
• 信号端测试 屏蔽线，干扰加在屏蔽层 非屏蔽线，干扰加在信号线。
1.2、8、10指波形的波前时间（us）； 50、20和700指得是波形的脉宽（us）。
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Surge：浪涌波 形
第12页/共126页
Surge：试验现 场
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2.2 滤波器的作用
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构成完善的干扰防护。
第27页/共126页
2.3 滤波电路及常见滤波器件 低通滤波器的类型
低阻抗 Zs
ZL 低阻抗 高阻抗 Zs
ZL 高阻抗
单L型滤波电路
型滤波电路
高阻抗 Zs
ZL 高阻抗 低阻抗 Zs
ZL 低阻抗
C型滤波电路
T型滤波电路
network线路阻抗稳定网络。
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Harmonics：交流电源谐波电流
• 设备的输入电压为正弦波（50Hz 或者60Hz），当该电压的输入负 载为非线性电路时，将会使得输入 电流发生畸变，即输入电流不为正 弦波，根据傅利叶变换，非正弦波 信号在频域将会存在谐波，这些谐 波电流将会降低设备电源的使用效 率，并且会倒灌至电网，对电网产 生污染。
L
接
CX1
电N 源
E
L CX2
CY1=CY2
CY1 CY2
L 接
N设 备
E
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第三部分：线路板EMC设计技术
1. 基础知识 2. PCB分层设计 3. PCB布局设计 4. PCB布线设计
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3.1 基础知识
• 产生电磁干扰的前提条件 1）突变的电压或电流，即dV/dt 或dI/dt 很大 2）辐射天线或传导导体
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。
02:33
20
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
02:33
22
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。
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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22
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。
《电磁兼容原理》PPT课件_OK
解得A2=67。在该段内线性化特性为S(△f)=67lg(△f/△B2)。 在2MHz<△f≤4MHz内,△B3=2MHz,当△f3=4MHz时S(△f)=60dB △f2=2MHz时,特性常数项S(△B3)=20dB,代入式(5.9)中，
60=20+A3lg(△f/△B3)，解得A3=133。在该段内线性化特性为 S(△f)=20+133 lg(△f/△B3)。 如果△f=3MHz，代入上式得S(△f)=43dB。
30 MHz~300 MHz
一54 —68 —78 —86 —92 —97 —102 —106 —110
大于300 MHz
—55-一64 —70 一75 — 79 —82 —85 —88 —90
17
谐波辐射信号的功率频谱特性
谐波辐射信号的功率频谱特性也采用调制包络曲来描述。 谐波信号的调制包络特性的形状与基波调制包络特性相似，按特性形状通常可
1
5．1 天线对天线的干扰分析
5．1．1无线电发射机的辐射特性 图5—1 调频广播和电视发射的频谱特性
2
无论发射机产生的有用信号和无用
信号，对于其他接收机来说都是潜
工作频段
在的干扰源
无意发射信号
基波信号
谐波信号
图5—2 发射机输出频谱特性
3
发射机的输出作为干扰源
• 只关注它所产生的电磁能量的时间分布、空间分布和频谱特性 • 干扰辐射能量的时间分布主要取决于发射机的工作制式 • 干扰辐射能量的空间分布主要取决于发射功率和发射天线的方向性 • 基波辐射信号是最主要的干扰源
33
定向辐射天线的立体方向图
由于立体图形画起来困难，常用两个平面的图形来表征
34
平面方向图
60=20+A3lg(△f/△B3)，解得A3=133。在该段内线性化特性为 S(△f)=20+133 lg(△f/△B3)。 如果△f=3MHz，代入上式得S(△f)=43dB。
30 MHz~300 MHz
一54 —68 —78 —86 —92 —97 —102 —106 —110
大于300 MHz
—55-一64 —70 一75 — 79 —82 —85 —88 —90
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谐波辐射信号的功率频谱特性
谐波辐射信号的功率频谱特性也采用调制包络曲来描述。 谐波信号的调制包络特性的形状与基波调制包络特性相似，按特性形状通常可
1
5．1 天线对天线的干扰分析
5．1．1无线电发射机的辐射特性 图5—1 调频广播和电视发射的频谱特性
2
无论发射机产生的有用信号和无用
信号，对于其他接收机来说都是潜
工作频段
在的干扰源
无意发射信号
基波信号
谐波信号
图5—2 发射机输出频谱特性
3
发射机的输出作为干扰源
• 只关注它所产生的电磁能量的时间分布、空间分布和频谱特性 • 干扰辐射能量的时间分布主要取决于发射机的工作制式 • 干扰辐射能量的空间分布主要取决于发射功率和发射天线的方向性 • 基波辐射信号是最主要的干扰源
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定向辐射天线的立体方向图
由于立体图形画起来困难，常用两个平面的图形来表征
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平面方向图
电磁兼容理论基础第三部分课件.ppt
ic
C
duc dt
从特性方程可知，在某一时刻电容器的电流取决 该时刻电容器两端电压的变化率。
电磁兼容理论基础第三部分课件
9
1.2 元件的非理想特性
在传导耦合分析中，一个重要的工作就是 传导电路的建模，此时，必须考虑实际电 路各个元件的非理想特性。
例如：导线、电路板印制线、元件引线、 电阻元件、电容元件、电感元件、铁氧体 扼流圈、磁环等元器件。
当电荷和电流随时间变化时，在周围空间会发 现变化的电场和磁场，并且电场和磁场间存在着 不可分割的联系，形成统一的电磁场。
在静电场中，电场是由电荷引起的，这个电场是 符合守恒性的。
但是，在时变场中，当场量随时间变化时，不仅 电荷产生电场，而且磁场的变化也会产生电场。
电磁兼容理论基础第三部分课件
43
1 路的概念--电路与磁路
1.1 电路
电路--由若干电气器件或设备，按一定的 方式和规律组成的总体，构成电流的通路。
随着电流的流通，电路实现了电能的传输、 分配和转换。
实现各种电信号的传递、处理和测量。 电路的基本组成为4部分：电源、负载、连
接导线和开关。
电磁兼容理论基础第三部分课件
1
在对电路进行分析时，往往在一定条件下，对实 际电气器件加以理想化，略去其次要性质，用一 个足以表征实际器件主要性质的理想元件来表示。
2
B3 l33
H 1 l1H 2l2H 3 l3 H l
电磁兼容理论基础第三部分课件
33
称为安培环路定理。式中H1l1 ，H2l 2和H3l3称
为磁路各段的磁压降。上式说明，磁路中任一个 闭合路径上的磁压降的代数和等于总磁动势。此 式与电路中的基尔霍夫电压定律相似，故又称为 磁路的基尔霍夫定律。
《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
01
02
03
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
01
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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
电磁兼容培训教材2课件.pptx
0
-20
-40
-60
-80
0 20 40 60 80 100 %额定电压（Vdc）
%C
实际电感器的特性
ZL
理想电感
实际电感
f
电感量 （H）
谐振频率 (MHZ)
3.4
经过瞬态抑制频谱
低通滤波后频谱
解决谐波问题
交流输入
直流输出
电压提升器
控制电路
整流后电压
整流后电流
输出电压
整流后电压
整流后电流
直流输出电压
提升电压
谢谢大家！
45
8.8
28
68
5.7
125
2.6
500
1.2
绕在铁粉芯上的电感
1/2 LC
L
C
电感寄生电容的来源
每圈之间的电容 CTT导线与磁芯之间的电容CTC
磁芯为导体时，CTC为主要因素，磁芯为非导体时，CTT为主要因素。
容量适当的瓷片电容或独石电容，引线尽量短
电缆滤波的方法
屏蔽盒
馈通滤波器
连接器
滤波连接器虽然是最佳选择，但是当空间允许时，也可以这样：
自制面板滤波器
滤波电路可以按照需要设计，但是至少有一级馈通滤波器
连接器按照需要选择，也可以是引线
锡焊，保证完全隔离
螺纹盲孔
面板安装滤波器注意事项
滤波器与面板之间必须使用电磁密封衬垫！
三端电容器的不足
寄生电容造成输入端、输出端耦合
接地电感造成旁路效果下降
穿心电容更胜一筹
金属板隔离输入输出端
一周接地电感很小
穿心电容的插入损耗
插入损耗
频率
1GHz
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实际电感器的特性
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理想电感
实际电感
f
电感量 （H）
谐振频率 (MHZ)
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经过瞬态抑制频谱
低通滤波后频谱
解决谐波问题
交流输入
直流输出
电压提升器
控制电路
整流后电压
整流后电流
输出电压
整流后电压
整流后电流
直流输出电压
提升电压
谢谢大家！
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绕在铁粉芯上的电感
1/2 LC
L
C
电感寄生电容的来源
每圈之间的电容 CTT导线与磁芯之间的电容CTC
磁芯为导体时，CTC为主要因素，磁芯为非导体时，CTT为主要因素。
容量适当的瓷片电容或独石电容，引线尽量短
电缆滤波的方法
屏蔽盒
馈通滤波器
连接器
滤波连接器虽然是最佳选择，但是当空间允许时，也可以这样：
自制面板滤波器
滤波电路可以按照需要设计，但是至少有一级馈通滤波器
连接器按照需要选择，也可以是引线
锡焊，保证完全隔离
螺纹盲孔
面板安装滤波器注意事项
滤波器与面板之间必须使用电磁密封衬垫！
三端电容器的不足
寄生电容造成输入端、输出端耦合
接地电感造成旁路效果下降
穿心电容更胜一筹
金属板隔离输入输出端
一周接地电感很小
穿心电容的插入损耗
插入损耗
频率
1GHz
EMC基础培训基础篇ppt42张课件
电
射导
波
发发
电
压 波
射射
流
动
及
闪
烁
ESD RS EFT Surge CS PMS Dips
静 电 抗 扰 度
辐电 射快 抗速 扰瞬 度变
脉
浪传工 电 涌导频 压 抗抗磁 跌 扰扰场 落 度度抗 及
扰中
冲
度断
群
12
常见干扰源
雷电 NEቤተ መጻሕፍቲ ባይዱP
脉冲电路
无线通信 ESD
直流电机、变频调速器 感性负载通断
13
案例：北京某著名通信网络公司的DSLAM产品某单板上 的DC/DC模块严重干扰其ADSL线路滤波器，致使该产品 的传输距离达不到设计要求，市场返修率大幅升高。
7
常见EMC缩略语与标准分类
EMC定义 研究EMC的必要性 常见EMC缩略语与标准
分类 EMC测试项目简介 各EMC测试介绍
8
常见缩略语
交流测试标准：IEC 61000-4-11。
直流测试标准： IEC 61000-4-29。
试验组合 跌落深度 持续时间 性能判据
70％ 500ms C
40% 200ms C
0 10ms B
0
5s
C
22
DIP/interruptions：试验介绍（续）
试验仪器控制试验的跌落深度、持续时间以及跌落相位。
PMS：工频磁场试验主要模拟50Hz工频电力线所构成的 磁场（如大型变压设备附近的磁场等）对设备的影响，对 此项试验较敏感的主要是带线圈的设备如CRT等。
测试标准：IEC 61000-4-8。
试验示意
50Hz电流
试验仪器
EUT
电磁兼容培训课件
系统内设备间隔离度设置原则
设备布局优化
合理规划设备布局，减小设备间电磁耦合，提高 隔离度。
屏蔽措施
采用金属屏蔽体、吸波材料等，实现对电磁波的 有效屏蔽。
滤波技术
运用滤波器等手段，滤除设备间不必要的电磁干 扰信号。
系统整体性能优化策略
兼容性设计
01
在系统设计阶段考虑电磁兼容性要求，从源头减少潜在干扰。
THANKS
感谢观看
电磁兼容培训课件
目 录
• 电磁兼容基本概念 • 电磁兼容原理与技术 • 设备级电磁兼容设计实践 • 系统级电磁兼容解决方案 • 电磁兼容测试方法与案例分析 • 行业应用与未来发展趋势
01
电磁兼容基本概念
电磁兼容定义及意义
电磁兼容（EMC）定义
指电子设备或系统在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。
智能家居设备种类繁多，电磁兼容问题直接 影响家居环境的舒适度和设备间的互联互通 。
新兴技术在电磁兼容领域应用前景
1 2 3
5G通信技术
5G通信技术具有高带宽、低时延等特点，对电 磁兼容性能提出更高要求，同时也为电磁兼容技 术发展带来新的机遇。
物联网技术
物联网技术的普及使得大量设备互联互通，电磁 兼容问题愈发突出，需要借助新兴技术提高设备 的电磁兼容性能。
06
行业应用与未来发展趋势
不同行业电磁兼容需求差异分析
医疗行业
航空航天
医疗设备对电磁干扰非常敏感，需要高电 磁兼容性能以保障设备正常运行和患者安 全。
航空航天器在复杂电磁环境中运行，对电 磁兼容性能要求极高，以确保通信和导航 系统的可靠性。
轨道交通
智能家居
《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。
16.02.2022
28
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
源
②
接收器
I/O电缆（输 入、输出电
缆）
③
I/O电缆（输 入、输出电
缆）
③
④
16.02.2022
电源线
29
10.3.1 PCB中的电磁干扰
16
电路 结构封装
屏蔽 滤波
EMC措施
软件 概念
16.02.2022
设计
产品
开发进程
EMC成本
市场
17
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
否
通 是过
否
系
鉴定
统
通
组 是过
鉴定
装
16.02.2022
16.02.2022
12
10.2.3 接地技术
接地的分类如下：
接地
安全接地
信号接地
设
接
备
零
防
安
保
雷
全
护
接
接
接
地
地
地
单多混悬 点点合浮 接接接接 地地地地
16.02.2022
串联
并联
13
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。
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28
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
源
②
接收器
I/O电缆（输 入、输出电
缆）
③
I/O电缆（输 入、输出电
缆）
③
④
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电源线
29
10.3.1 PCB中的电磁干扰
16
电路 结构封装
屏蔽 滤波
EMC措施
软件 概念
16.02.2022
设计
产品
开发进程
EMC成本
市场
17
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
否
通 是过
否
系
鉴定
统
通
组 是过
鉴定
装
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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
设
接
备
零
防
安
保
雷
全
护
接
接
接
地
地
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
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
添加标题
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
EMC电磁兼容培训PPT课件
散失或降低
*备注: 是否通过实验需要和客户商定,针对不同应用场合选择不同的判标准,
一般情况默认A级和B级是正常的
第25页/共102页
Surge：浪涌试验
浪涌试验用来模拟自然雷击或者电网中接入大容 性负载时所产生的脉冲对设备的影响。包含电源 端和信号端测试。 • 电源端测试
包括L和N线间、L对保护地、N线对保护地、L&N对保护 地，其中第一种属于差模干扰，后三种为共模干扰。
第9页/共102页
大多数类型的设备和系统仅为其内部 功能需 要而产 生或使 用RF能 量，因 此属于 1组。 如心电 图和心 磁图设 备和系 统，脑 电图和 脑磁图 设备和 系统等 等。另 外一些 预期以 非RF电 磁形式 传递能 量给患 者的设 备和系 统也属 于1 组设备，如医疗成像设备和系统—— X 射线诊断系统、CT系统、核医学系统、 超声诊 断系统 等；治 疗设备 和系统 ——X 射线治疗系统、超声治疗系统、输 液泵、 呼吸机 等；监 视设备 和系统 ——阻 抗体积 描记监 视器、 脉冲血 氧计等 。只有 少数设 备和系 统是施 加RF 能量给材料的（医疗设备是给患者 ），属 于2组设 备。2组设备 常见的 有：磁 共振成 像系统 、透热 疗法设 备（短 波、超 短波、 微波治 疗设备 ）、热 疗设备 和高频 手术系 统等。
• 上述波形中的1.2、8和10都
是指波形的波前时间，单位
为us，50、20和700指得是
波形的脉宽，单位也为us，
可见浪涌波形的能量远大于
EFT/B和静电，但是干扰频
宽却要窄得多。
第27页/共102页
Surge：试验方法
浪涌（模拟雷电干扰）试验装置
接辅助设备 接电网
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地线电感起 着不良作用
19
三端电容的正确使用
接地点要求： 1 干净地 2 与机箱或其它较大
的金属件射频搭接
✓
20
ห้องสมุดไป่ตู้
三端电容器的不足
寄生电容造成输入 端、输出端耦合
接地电感造成旁 路效果下降
21
穿心电容更胜一筹
金属板隔离 输入输出端
一周接地 电感很小
22
穿心电容的插入损耗
插入损耗
普通电容
理想电容 穿心电容
第四章 干扰滤波技术
干扰滤波在EMC设计中作用 差模干扰和共模干扰 常用滤波电路 怎样制作有效的滤波器 正确使用滤波器
1
滤波器的作用
信号滤波器
电源滤波器
切断干扰沿信号线或电源线传播的路径，与屏蔽共同构 成完善的干扰防护。
2
共模和差模电流
~ ~
3
共模/差模干扰的产生
IDM
ICM
V ICM
3300 pF
19.3
1100 pF
33
680 pF
42.5
330 pF
60
13
温度对陶瓷电容容量的影响
0.15
%C 0
COG
5 0 X7R
%C -5
-10
-0.15
-15
-55
125
-55
125
20 Y5V
0
%C -30
-60
-30
30
90
14
电压对陶瓷电容容量的影响
20 0
-20 %C
-40 -60
1GHz 频率
23
馈通滤波器使用注意事项
• 必须安装在金属板上，并在一周接地 • 最好焊接，螺纹安装时要使用带齿垫片 • 焊接时间不能过长 • 上紧螺纹时扭矩不能过大
24
线路板上使用馈通滤波器
上面 底面
线路板地线面
25
磁芯对电感寄生电容的影响
铁粉芯
C = 4.28pf
铁氧体（锰锌） C = 49pf
39
使用形滤波器的注意事项
20
fc
5阶 4阶 3阶 2阶
1阶
20N/十倍频程 6N/倍频程
10fc
100fc
1000fc
8
确定滤波器阶数
欲衰减20dB
50 100
L、C的数值决定截止频率
欲衰减20dB
10
100
4 6=24 20 至少4阶滤波器
阶数决定过渡带的陡度
1 20 = 20 1阶滤波器就可以了 为了保险，可用2阶
9
根据阻抗选用滤波电路
源阻抗 高 高 低
低
电路结构 C、、多级 、多级 反、多级反
L、多级L
负载阻抗 高 低 高
低
规律：电容对高阻，电感对低阻
10
插入损耗的估算
IL
Zs
C
ZL
~
Zs
L
Fco = 1/(2 Rp C)
~
ZL
Fco = Rs/(2 L）
Zs、ZL串联
Zs、ZL并联
11
器件参数的确定
30
干扰抑制用铁氧体
Z = jL + R
L
R(f)
Z
R
1MHz
10MHz 100MHz 1000MHz
31
铁氧体磁环使用方面的一些问题
125
600
300个
1250
30个
4500
1
10
100
1000
0.1 1 10 100 1000
½匝
无偏置
1½匝
有偏置
32
低通滤波器对脉冲信号的影响
33
信号滤波器的安装位置
C = 3.48pf C = 51pf
19% 4%
26
减小电感寄生电容的方法
如果磁芯是导体，首先： 用介电常数低的材料增加绕组导体与磁芯之间的距离 然后： 1. 起始端与终止端远离（夹角大于40度） 2. 尽量单层绕制，并增加匝间距离 3. 多层绕制时， 采用“渐进”方式绕，不要来回 绕 4. 分组绕制 （要求高时，用大电感和小电感串联 起来使用）
超微晶：r > 10000，做大电感量共模扼流圈的磁心
29
电感量与饱和电流的计算
S
饱和电流：
电感量
Imax = Bmax S (D1-D2)/2L
D1 D2
厂家手册给出
电感量： L （nH）= 0.2 N2 r S(mm) ln (D1/D2)
厂家经常给出每匝的电感量“AL”，则 L （nH）= AL N2
V
ICM
4
开关电源噪声
1. 50Hz的奇次谐波（1、3、5、7 ） 2. 开关频率的基频和谐波（1MHz以下差模为主，
1MHz以上共模为主）
5
干扰滤波器的种类
衰减
低通
衰减
高通
截止频率
3dB
衰减
带通
衰减 带阻
6
低通滤波器类型
C
L
反
T
7
电路与插入损耗的关系
100 插 80 入 损 60 耗 dB 40
L
R
R
C
L = R / 2FC
C = 1 / 2RFC
对于T形（多级T）和 形（多级）电路，最外 边的电感或电容取 L/2 和 C/2，中间的不变。
12
实际电容器的特性
ZC
实际电容
理想电容
1/2 LC
f
C
L
引线长1.6mm的陶瓷电容器
电容量 谐振频率(MHZ)
1 F
1.7
0.1 F
4
0.01F
12.6
-80 0
COG X7R
Y5V
20
40
60
80
%额定电压（Vdc）
100
15
实际电感器的特性
ZL
实际电感
理想电感
1/2 LC
f
L
C
绕在铁粉芯上的电感
电感量 （H）
3.4 8.8 68 125 500
谐振频率
(MHZ)
45 28
5.7 2.6 1.2
16
电感寄生电容的来源
每圈之间的电容 CTT 导线与磁芯之间的电容CTC
无屏蔽的场合
滤波器靠近被滤 波导线的靠近器 件或线路板一端。
有屏蔽的场合：在屏蔽界面上
板上滤波器
34
板上滤波器的注意事项
滤波器靠近接口
为滤波设置干净地
滤波器要并排安装 在接口处设置档板
线路板的干净地与金属机 箱或大金属板紧密搭接
35
面板上滤波的简易（临时）方法
容量适当的瓷片电容或独石电容，引线尽量短
磁芯为导体时，CTC为主要因素， 磁芯为非导体时，CTT为主要因素。
17
克服电容非理想性的方法
大容量
衰减
大电容
小容量 并联电容
小电容
电容并联 LC并联 电感并联
频率
18
三端电容器的原理
60 普通电容 40
三端电容
20
30 70 1GHz
引线电感与电容 一起构成了一个T 形低通滤波器
在引线上安装两 个磁珠滤波效果 更好
27
共模扼流圈
有意增加漏磁， 利用差模电感 共模扼流圈中的负载电流产生的磁场相互抵销，因此磁 芯不会饱和。
28
电感磁芯的选用
铁粉磁芯：不易饱和、导磁率低，作差模扼流圈的磁芯
铁氧体：最常用
锰锌：r = 500 ~ 10000，R = 0.1~100m 镍锌：r = 10 ~ 100，R = 1k ~ 1Mm
36
电缆滤波的方法
滤波连接器 虽然是最佳 选择，但是 当空间允许 时，也可以 这样：
屏蔽盒 馈通滤波器
连接器
37
自制面板滤波器
锡焊，保证完全隔离
螺纹盲孔
滤波电路可以按照需要设计， 但是至少有一级馈通滤波器
连接器按照需要选择，也可以是引线
38
面板安装滤波器注意事项
滤波器与面板之 间必须使用电磁 密封衬垫！