EMC电磁兼容培训课件

◆干擾源(Source of EMI):自然的,人為的. ◆干擾路徑(Propagation Mode):輻射,傳導等. ◆受干擾設備(Receivers):電視機,收音機,電話, 飛機,醫療
設備,人體組織細胞,模擬電路, 數字電路…
干擾源 EMI
干擾路徑
受干擾設備 EMC
電磁兼容原理說明
電磁兼容三要素
2.輻射騷擾:輻射騷擾是指源通過介質(包括自由空間)以電磁波的特性和規 律傳播,除了有意輻射之外還有無意輻射,如有天線作用(小於λ/4)的線路 和電纜或小環天線作用的線路和電纜,都產生輻射騷擾.
近場:D<λ感應場,以電場或磁場為主. 遠場:D>λ,電場與磁場時同時存在. D:短偶极子的長度,m λ:波長,m; λ=3×108m/s/f *自由空間波阻:377Ω
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:
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
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
電磁兼容原理說明
電磁兼容術語
電磁信號部分
電磁環境(Electromagnetic Environment): 存在於固定場所的所有電磁現象的總和.
電磁噪聲(Electromagnetic Noise):一種不 明顯不傳達信息的時變電磁現象,它可能 與有用信號迭加或組合.
無用信號(Unwanted Signal/Undesired Signal):可能損害有用信號接收的信號.
干擾信號(Interfering Singnal):損害有用 信號接收的信號.
電磁兼容原理說明
電磁兼容術語
抗干擾部分.
電磁騷擾(Electromagnetic Distrubance):任何可能 引起電子電氣設備或系統性能降低或對生命或無生 命物質產生損害的電磁現象.
抗擾度(Immunity):電子電氣設備或系統面臨電磁 干擾不運行性能的能力.
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
人為騷擾源:
2 瞬態騷擾源: ◆馬達電機:含有整流器和電刷的旋轉電機所產生的 騷擾很大. ◆點火裝置:車輛,船舶等采用內燃機驅動的設備內, 裝有火花點火裝置,當所儲存電荷通過火花放電時. 放電電流的峰值約200安,放電時間在微秒以內,峰值 電壓高達10千伏以上. ◆輸電線:產生的輻射騷擾有兩種類型,間隙擊穿和電 暈放電.
電磁兼容原理說明
電磁抗干擾概述
電磁兼容原理說明
電磁抗干擾概述
電磁騷擾以輻射和傳導方式侵害電子電氣設備,表 現為:
◆電騷擾 ◆磁騷擾 ◆靜電騷擾 ◆電磁騷擾 以及低頻騷擾(DC-20KHZ),高頻騷擾(幾百MHZ-幾 GHZ),由諸多因素引起的瞬態(持續時間由几毫秒 到几納秒).
抗干擾的目的:是對處於電磁騷擾影響下的電子電 氣設備運行情況進行檢查. 注:測試時,設備總處於供電狀態並正常運行.
電磁兼容原理說明
電磁抗干擾概述
端口的概念:
輻射型騷擾和靜電出現在設備的外殼和相連
的導線上,傳導型騷擾出現在各種金屬媒體上.
端口的概念可以對各種媒體加以區分,有5種
端口分類.
外殼端口
交流電源端口 直流電源端口
器具
信號端口 控制端口
電磁兼容原理說明
電磁兼容三要素
電磁環境來自空間,時間,頻譜三個要素
造成電磁干擾的三要素:
抗擾度電平(Immunity Level):將某給定的電磁騷擾 施加於電子電氣設備或系統而其仍能正常工作並保 持所需性能等級時的最大騷擾電平.
抗擾度限值(Immunity Limit):規定的最小抗擾度電 平.
性能降低(Degradation of Performance):電子電氣設 備或系統的工作性能與正常性能的非期望偏離.
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
自然騷擾源:
3 地球外噪聲:來自地球外層空間的噪聲,主要噪聲源 包括太陽,天空背景輻射和分佈在銀河系的宇宙源.
4 沈積靜電等其它自然噪聲:由飛行器放出的靜電所 造成的電磁騷擾為沈積靜電,是由一個重要的自然 騷擾源.飛行器表面靜電荷累計和由此引起的電罩 放電和流光放電所產生的騷擾,其頻譜分佈在幾赫 至吉赫的範圍內,嚴重影響HF,VHF,UHF的無線電 通信和導航.大自然中還存在一些其它的自然噪聲 也應起關注.
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
自然騷擾源: 1 電子噪聲:電子噪聲源主要來自設備內
部的元器件,是決定接收機噪聲系數的 重要的因素,常見的電子噪聲源包括熱 噪聲,散彈噪聲,分配噪聲和天線噪聲等.
2 天電噪聲:天電噪聲是大氣層中發生的 各種自然現象,包括雷電等,所產生的無 線電噪聲能引起電磁騷擾,對無線電通 訊影響很大.
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
◆干擾性(Emission):來自於電氣操作的產品或設備. ◆抗干擾性(Immunity):產品或設備對於電磁干擾的抗干擾 能力. ◆自然的EMI-電擊,靜電放電,宇宙噪聲等. ◆人為的EMI-開關切換產生的噪聲或突波,無線電波等
電磁兼容原理說明
電磁兼容基本概念
電子電氣設備或系統在操作時,會 輻射出可能干擾到其它的電子電氣 設備或系統操作的電磁波(EMI),而 且本身也需要具有經受電磁波干擾 的能力(EMS),所謂的電磁兼容性 (EMC)即是規範電子電氣設備或系 統在電磁干擾波不會影響其它的電 子電氣設備或系統運作,同時具備 足夠抵抗外界干擾的能力.
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.
電磁兼容原理說明
電磁兼容術語
電磁兼容原理說明
電磁兼容術語
發射部分
電磁發射(Electromagnetic Emission):從源 向外發射電磁能的現象.
發射限值(Emission Limit):規定電磁騷擾源 的最大發射電壓.
發射裕量(Emission Margin):電子電氣設備 或系統的電磁發射電平與發射限值之間的 差值
電磁兼容原理說明
電磁抗干擾概述
信號種類:
1 低頻騷擾:低壓供電電網絡中傳導低頻騷擾有諧波, 電壓波動,電壓暫降和短時中斷,工頻變化,交流網絡 中的直流分量.
2 傳導瞬態和高頻騷擾有電壓浪涌,電流浪涌,快速瞬 態電壓脈衝群,振鈴波阻尼振蕩波,傳導發射騷擾.
3 靜電放電. 4 磁騷擾有工頻騷擾,脈衝磁場,阻尼振蕩磁場. 5 電磁騷擾有輻射電磁場.
電磁干擾概述
電磁騷擾的特性說明:
自然騷擾源:
◆自然騷擾源根椐其不同的起因和物理性質可分為 電子噪聲,天電噪聲,地球外噪聲,沉積靜電,其它噪聲 等.
◆它們產生的電磁騷擾,其統計變化很大,有時呈頻譜 平坦的高斯分佈,有時又呈偶爾發生的脈衝干擾等.
◆這類騷擾是客觀存在的,只有掌握其分佈及變化規 律,才能提供電磁環境電平.
電磁兼容原理說明
電磁兼容三要素
Q&A
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
電磁騷擾傳播途徑表現有傳導騷擾 和輻射騷擾
1 傳導騷擾:在音頻和低頻時,由於電源線,接地導體電纜呈低阻抗,故騷擾源 注入這些導體時易傳播,當噪聲傳導到其它敏感電路時,就可能產生騷擾 作用.在高頻時導體的電感和電容將不可忽略.在無線電頻率內,長電纜上 的騷擾傳播,應按傳輸線特性來考慮.
◆交流聲:由進入系統的周期性低頻信號所引起的連 續波騷擾.
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
人為騷擾源:
2 瞬態騷擾源:工科醫(ISM)設備,車輛,機動船和火花 點為發動機的裝置,家用電器,便攜式電動工具和類 似電器,熒光燈和照明裝置,以及信息技術設備是主 要的瞬態騷擾源.
◆開關切換動作:開關設備開斷時,在開關兩触點之間 的距離由零過渡到斷開的瞬間,產生為火花放電而 形成騷擾,因電流迅速從一定值減少到零,di/dt很大, 在帶有電感線圈的開關設備中產生的幅值,有很高 的瞬時電壓脈衝.
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
非線性現象:
幾乎所有的電磁騷擾都與非線性有關. 1 非線性的失真:當不同的電平的輸入信號被不相等放大時,使
出現非線性失真,當輸入信號幅度超過動態範圍時,放大器進 入飽和或截止區,引起大量諧波出現,形成電磁騷擾. 2 開關瞬態:整流濾波器,檢波器,可控硅電路和晶體脈衝電路都 利用開關工作狀態,輸出信號具有電平突變的特點,能產生與 機械開關類似的特性. 3 調制:由於非線性元件的存在,射頻信號常常會被一些無用信 號調制形成電磁騷擾. 4 互調:兩個以上的頻率集中作用於非線性器件時,能通過互調 產生許多新的頻率而產生的騷擾.
電磁兼容原理說明
電磁干擾概述
人為騷擾源:
人為騷擾源分為無線電騷擾和非無線電騷擾. 1 連續波騷擾源:連續波騷擾源的產生的電磁騷擾主
要呈純的或窄帶信號調制的正弦波,和高重複頻率 的周期性信號,這類騷擾源有以下幾種:
◆發射機:所產生的電磁騷擾包含有意發射信號.
◆本機振蕩器:接收機本振所產生的基波和諧波可經 過電源線傳導從機殼或天線直接輻射.
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技術分類 EMC Electromagnetic Compatibility
EMI電磁干擾 Electromagnetic Interference
EMS電磁抗干擾 Electromagnetic Susceptibility