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EMC是什么意思

在解释EMC之前,先提俩关键词,EMC与EMI,想必电子工程师们都比较熟悉,更非常头痛。小编读研做PCB设计时,曾深受其苦。前事不忘后事之师,小编立志整理出史上最全EMC知识大合集,于是,EMC电

  在解说EMC之前,先提俩关键词,EMCEMI,想必电子工程师们都比较了解,更十分头痛。小编读研做PCB规划时,曾深受其苦。前事不忘后事之师,小编立志整理出史上最全EMC常识大合集,所以,EMC电子百科全书有了,请看正文:

 

1 EMC是什么意思:全部从概念开端!

 

  依据百度百科的解说,电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility),是指设备或体系在其电磁环境中符合要求运转并不对其环境中的任何设备发生无法忍受的电磁搅扰的才干。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运转进程中对地点环境发生的电磁搅扰不能超越必定的限值,即电磁搅扰(EMI);另一方面是指用具对地点环境中存在的电磁搅扰具有必定程度的抗扰度,即电磁灵敏性电磁搅扰(EMI)。因此,依据界说EMC=EMI+EMS。

  电磁搅扰,简称EMI(electromagnetic interference):搅扰指设备遭到搅扰后功用下降以及对设备发生搅扰的搅扰源二层意思。第一层意思如雷电使收音机发生杂音、摩托车在邻近行进后电视画面出现雪花、拿起电话后听到无线电声响等,这些能够简称其为与“BC I”、“TV I”、“Tel I”,这些缩写中都有相同的“I”(搅扰)。

  对立搅扰,简称EMS(electromagnetic susceptibility):直译“电磁灵敏度”,指因为电磁能量构成功用下降的简略程度。为通俗易懂,咱们将电子设备比方为人,将电磁能量比做伤风病毒,灵敏度便是是否易患伤风。假如不易患伤风,阐明免疫力强,也便是英语单词Immunity,即抗电磁搅扰性强。

  由电磁打扰源宣布的电磁能量,经过某种耦合通道传输到灵敏设备,导致灵敏设备出现某种方法的呼应并发生作用。这一作用进程及其作用,称为电磁搅扰效应。

  一切的电磁搅扰都是由下面三个要素的组合而发生的,称为电磁搅扰三要素。如图1所示。

  1) 电磁打扰源,指发生电磁打扰的元件、器材、设备或自然现象;

  2) 耦合途径或称耦合通道,指把能量从打扰源耦合到灵敏设备上,并使该设

  备发生呼应的前言;

  3) 灵敏设备,指对电磁打扰发生呼应的设备。

EMC是什么意思

  图1. 电磁搅扰三要素

  1) 共模电感

  因为 EMC 所面对处理问题大多是共模搅扰,因此共模电感也是咱们常用的有力元件之一!这儿就给咱们简略介绍一下共模电感的原理以及运用情况。

  共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模搅扰按捺器材,它由两个尺度相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,构成一个四端器材,要关于共模信号出现出大电感具有按捺作用,而关于差模信号出现出很小的漏电感几乎不起作用。原理是流过共模电流时磁环中的磁通彼此叠加,然后具有适当大的电感量,对共模电流起到按捺作用,而当两线圈流过差模电流时,磁环中的磁通彼此抵消,几乎没有电感量,所以差模电流能够无衰减地经过。因此共模电感在平衡线路中能有效地按捺共模搅扰信号,而对线路正常传输的差模信号无影响。

  一般情况下,一同留意挑选所需滤波的频段,共模阻抗越大越好,因此咱们在挑选共模电感时需求看器材材料,首要依据阻抗频率曲线挑选。别的挑选时留意考虑差模阻抗对信号的影响,首要重视差模阻抗,特别留意高速端口。

 

2) EMC是什么意思–磁珠      

 

  在产品数字电路 EMC 规划进程中,咱们常常会运用到磁珠,那么磁珠滤波地原理以及怎么运用呢?铁氧体磁珠与一般的电感比较具有更好的高频滤波特性。铁氧体在高频时出现电阻性,适当于品质因数很低的电感器,所以能在适当宽的频率范围内坚持较高的阻抗,然后进步高频滤波效能。

  铁氧体按捺元件广泛使用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线进口端加上铁氧体按捺元件,就能够滤除高频搅扰。铁氧体磁环或磁珠专用于按捺信号线、电源线上的高频搅扰和尖峰搅扰,它也具有吸收静电放电脉冲搅扰的才干。

 

 3) EMC是什么意思–滤波电容器

 

  虽然从滤除高频噪声的视点看,电容的谐振是不期望的,可是电容的谐振并不是总是有害的。当要滤除的噪声频率确守时,能够经过调整电容的容量,使谐振点刚好落在打扰频率上。

  在实践工程中,要滤除的电磁噪声频率往往高达数百 MHz,乃至超越 1GHz。对这样高频的电磁噪声有必要运用穿心电容才干有效地滤除。一般电容之所以不能有效地滤除高频噪声,是因为两个原因,一个原因是电容引线电感构成电容谐振,对高频信号出现较大的阻抗,削弱了对高频信号的旁路作用;另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合,下降了滤波作用。

 

4 EMC是什么意思:EMC研讨的首要内容

 

  电磁兼容学科研讨的首要内容是环绕构成电磁搅扰的三要素进行的,即对电磁搅扰源、耦合通道和灵敏设备的研讨。

搅扰源的研讨包括其发生的机理、时域和频域的定量描绘,以便从源端来按捺搅扰的发射,一般选用滤波技能来约束打扰源的频谱宽度和幅值。

  搅扰的耦合通道有二条:

  1) 经过空间辐射;

  2) 经过导线传导。

  辐射发射首要研讨在远场条件下搅扰以电磁波的方法发射的规矩以及在近场条件下的电磁耦合。一般选用屏蔽技能来阻断搅扰的辐射。传导发射评论搅扰延导线传输的影响。一般传导发射经过公共地线、公共电源线和互连线而完成。电磁兼容的研讨内容还包括电磁兼容操控技能、丈量技能、剖析猜测等。

 

5 EMC是什么意思:EMC 工程师有必要具有的八大技能

 

  EMC 工程师有必要具有的八大技能

  从企业产品需求进行规划、整改认证的进程看,EMC 工程师有必要具有以下八大技能:

  1) EMC 的根本测验项目以及测验进程把握;

  2) 产品对应 EMC 的规范把握;

  3) 产品的 EMC 整改定位思路把握;

  4) 产品的各种认证流程把握;

  5) 产品的硬件硬件常识,对电路(主控、接口)了解;

  6) EMC 规划整改元器材(电容、磁珠、滤波器、电感、瞬态按捺器材等)运用把握;

  7) 产品结构屏蔽规划技能把握;

  8) 对 EMC 规划怎么介入产品各个研制阶段流程把握。

 

6 EMC是什么意思:EMC认证三个重要规矩

 

  1) 规矩一、EMC费效比联系规矩: EMC问题越早考虑、越早处理,费用越小、作用越好。

  在新产品研制阶段就进行EMC规划,比比及产品EMC测验不合格才进行改善,费用能够大大节约,功率能够大大进步;反之,功率就会大大下降,费用就会大大添加。

  2) 规矩二、高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严峻。

  高频信号电流流经电感最小途径。当频率较高时,一般走线电抗大于电阻,连线对高频信号便是电感,串联电感引起辐射。

  3) 规矩三、环路电流频率f越高,引起的EMI辐射越严峻,电磁辐射场强随电流频率f的平方成正比增大。

  削减辐射打扰或进步射频辐射抗搅扰才干的最重要途径之二,便是想方设法减小打扰源高频电流频率f,即减小打扰电磁波的频率。

 

7 EMC是什么意思:EMI/EMC规划经典85问

 

  鉴于篇幅较长,小编已制造《MI/EMC 规划经典 85 问》PDF版,已上传至电子产品世界的下载频道。关于EMC的适当多的常识都包括在其间,欢迎下载阅览,具体地址如下:http://share.eepw.com.cn/share/download/id/213642

 

8 EMC是什么意思: EMC规划时的各种准则与小技巧

 

  实践证明,即便电路原理图规划正确,印制电路板规划不妥,也会对电子设备的可靠性发生晦气影响。例如,假如印制板两条细平行线靠得很近,则会构成信号波形的推迟,在传输线的终端构成反射噪声。因此,在规划印制电路板的时分,应留意选用正确的办法。

  1) 地线规划

  在电子设备中,接地是操控搅扰的重要办法。如能将接地和屏蔽正确结合起来运用,可处理大部分搅扰问题。电子设备中地线结构大致有体系地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模仿地等。在地线规划中应留意以下几点:

  •    正确挑选单点接地与多点接地

  在低频电路中,信号的作业频率小于1MHz,它的布线和器材间的电感影响较小,而接地电路构成的环流对搅扰影响较大,因此应选用一点接地。当信号作业频率大于 10MHz 时,地线阻抗变得很大,此刻应尽量下降地线阻抗,应选用就近多点接地。当作业频率在 1~10MHz 时,假如选用一点接地,其地线长度不该超越波长的 1/20,否则应选用多点接地法。

  •   将数字电路与模仿电路分隔

  电路板上既有高速逻辑电路,又有线性电路,应使它们尽量分隔,而两者的地线不要相混,别离与电源端地线相连。要尽量加大线性电路的接地面积。

  •   尽量加粗接地线

  若接地线很细,接地电位则随电流的改变而改变,致使电子设备的守时信号电平不稳,抗噪声功用变坏。因此应将接地线尽量加粗,使它能经过三坐落印制电路板的答应电流。如有或许,接地线的宽度应大于 3mm。

  •    将接地线构成闭环路

  规划只由数字电路组成的印制电路板的地线体系时,将接地线做成闭环路能够显着的进步抗噪声才干。其原因在于:印制电路板上有许多集成电路组件,特别遇有耗电多的组件时,因受接地线粗细的约束,会在地结上发生较大的电位差,引起抗噪声才干下降,若将接地结构成环路,则会缩小电位差值,进步电子设备的抗噪声才干。

  2) 电磁兼容性规划

  电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中仍能够和谐、有效地进行作业的才干。电磁兼容性规划的意图是使电子设备既能按捺各种外来的搅扰,使电子设备在特定的电磁环境中能够正常作业,一同又能削减电子设备自身对其它电子设备的电磁搅扰。

  •   挑选合理的导线宽度

  因为瞬变电流在印制线条上所发生的冲击搅扰首要是由印制导线的电感成分构成的,因此应尽量减小印制导线的电感量。印制导线的电感量与其长度成正比,与其宽度成反比,因此短而精的导线对按捺搅扰是有利的。时钟引线、行驱动器或总线驱动器的信号线常常载有大的瞬变电流,印制导线要尽或许地短。关于分立组件电路,印制导线宽度在 1.5mm 左右时,即可彻底满意要求;关于集成电路,印制导线宽度可在 0.2~1.0mm 之间挑选。

  •   选用正确的布线战略

  选用相等走线能够削减导线电感,但导线之间的互感和分布电容添加,假如布局答应,最好选用井字形网状布线结构,具体做法是印制板的一面横向布线,另一面纵向布线,然后在穿插孔处用金属化孔相连。为了按捺印制板导线之间的串扰,在规划布线时应尽量防止长间隔的相等走线。

  •    去耦电容装备

  在直流电源回路中,负载的改变会引起电源噪声。例如在数字电路中,当电路从一个状况转换为另一种状况时,就会在电源线上发生一个很大的尖峰电流,构成瞬变的噪声电压。装备去耦电容能够按捺因负载改变而发生的噪声,是印制电路板的可靠性规划的一种惯例做法,装备准则如下:

  Ø 电源输入端跨接一个 10~100uF 的电解电容器,假如印制电路板的方位答应,选用 100uF 以上的电解电容器的抗搅扰作用会更好。

  Ø 为每个集成电路芯片装备一个 0.01uF 的陶瓷电容器。如遇到印制电路板空间小而装不下时,可每 4~10个芯片装备一个 1~10uF 钽电解电容器,这种器材的高频阻抗特别小,在 500kHz~20MHz 范围内阻抗小于1Ω,并且漏电流很小(0.5uA 以下)。

  Ø 关于噪声才干弱、关断时电流改变大的器材和 ROM、RAM 等存储型器材,应在芯片的电源线(Vcc)和地线(GND)间直接接入去耦电容。

  Ø 去耦电容的引线不能过长,特别是高频旁路电容不能带引线。

  3) 印制电路板的尺度与器材的安顿

  印制电路板巨细要适中,过大时印制线条长,阻抗添加,不只抗噪声才干下降,本钱也高;过小,则散热欠好,一同易受接近线条搅扰。

  在器材安顿方面与其它逻辑电路相同,应把彼此有关的器材尽量放得接近些,这样能够获得较好的抗噪声作用。时钟发生器、晶振和 CPU 的时钟输入端都易发生噪声,要彼此接近些。易发生噪声的器材、小电流电路、大电流电路等应尽量远离逻辑电路,如有或许,应另做电路板,这一点十分重要。

  4) 散热规划

  从有利于散热的视点动身,印制版最好是直立装置,板与板之间的间隔一般不该小于 2cm,并且器材在印制版上的摆放方法应遵从必定的规矩:

  •   关于选用自在对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器材)按纵长方法摆放;关于选用强制空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其它器材)按横长方法排。

  •    同一块印制板上的器材应尽或许按其发热量巨细及散热程度分区摆放,发热量小或

  耐热性差的器材(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(进口处),发热量大或耐热性好的器材(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下流。

  •    在水平方向上,大功率器材尽量接近印制板边缘安顿,以便缩短传热途径;在笔直方向上,大功率器材尽量接近印制板上方安顿,以便削减这些器材作业时对其它器材温度的影响。

  •    对温度比较灵敏的器材最好安顿在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器材的正上方,多个器材最好是在水平面上交织布局。

  •    设备内印制板的散热首要依托空气活动,所以在规划时要研讨空气活动途径,合理装备器材或印制电路板。空气活动时总是趋向于阻力小的当地活动,所以在印制电路板上装备器材时,要防止在某个区域留有较大的空域。

 

9 EMC是什么意思:EMC也是有安排有纪律的

 

  跟着运用更低信号电压的现代数字设备的时钟频率敏捷增高,电磁兼容性问题变得越来越重要。为了保证设备及其各单元有必要满意的电磁兼容作业特性,世界有关安排、各国政府和军事部分以及其他相关安排拟定了一系列的电磁兼容性规范。电磁兼容规范首要经过规范化安排来拟定,世界上拟定电磁兼容的首要规范化安排如表1所示。

  表1. 世界上首要规范化安排和规范

  我国的EMC规范化作业是在国家技能监督局的领导下进行的。 国内规范以GB、GB/T最初。我国自从 1983年发布第一个EMC规范(GB3907-1983)以来,至今已发布了 47个有关的国家规范,其间 32个强制,15个引荐。我国的EMC规范绝大多数引进世界规范。

  依据我国自己的科研成果拟定的规范, 例如GB/T15708为了世界贸易的需求,我国的许多EMC规范都选用了CISPR和IEC 规范。实践上,世界上大多数国家选用CISPR和IEC 的规范。

 

EMC是什么意思:附录 EMC常用名词术语

 

  为了描绘电磁打扰与电磁兼容性,需求引进许多名词术语,国家军用规范GJB72-85《电磁搅扰和电磁兼容名词术语》一书有具体的内容,这儿咱们仅选其间的一部分介绍给咱们。

  1) 电磁兼容性 EMC (Electromagnetic Compatibility)

  设备在一同的电磁环境中能一同履行各自功用的共存状况,即该设备不会因为遭到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致不答应的降级,也不会使同一电磁环境中其他设备因受其电磁发射而导致不答应的降级。

  2) 电磁搅扰EMI (Electromagnetic Interference)

  电磁搅扰是搅扰电缆信号并下降信号完好性的电子噪音,EMI一般由电磁辐射发生源如马达和机器发生的。电磁打扰导致电子设备彼此影响,并引起不良后果的一种电磁现象。

  3) 辐射发射RE (Radiated Emission)

  经过空间传达的、有用的或不期望有的电磁能量。

  4) 传导发射CE (Conducted Emission)

  沿电源或信号线传输的电磁发射。

  5) 电磁灵敏性 EMS (Electromagnetic Susceptibility)

  设备暴露在电磁环境下所出现的不期望有的呼应程度。即设备对周围电磁环境灵敏程度的衡量。电磁灵敏意味着电磁环境现已构成设备功用的下降。

  6) 辐射灵敏度RS(Radiated Susceptibility)

  对构成设备功用降级的辐射打扰场的衡量。

  7) 传导灵敏度CS(Conducted Susceptibility)

  当引起设备功用降级时,对从传导方法引进的打扰信号电流或电压的衡量。

  文行至此,关于电磁兼容性的概念、研讨内容、规范、规划技巧等就介绍完了。小编精心制造了《EMI/EMC 规划经典 85 问》许多常识都包括在其间。关于EMC,如还需求了解其他常识,欢迎在电子产品世界论坛归纳技能板块留言,谢谢O(∩_∩)O!

  EMC比较复杂,小编自知一篇小文章不能让小伙伴们彻底了解EMC常识,为此精心挑选的5篇文章,许多常识都包括在其间(最终一篇有亮点),感兴趣的同学能够自行学习~~

  1、浅谈EMI与EMS、EMC的差异 

  2、浅谈EMC的电容电感器材挑选常识 

  3、EMC元器材的挑选和使用技巧

  4、浅谈电路的EMC搅扰 

  5、EMC_EMC电磁兼容常识大聚集

 

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