EMC基礎(chǔ)知識課件

Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.EMC基礎(chǔ)知識目錄為什么要學習EMCEMC定義研究EMC的必要性常見EMC縮略語與標準分類EMC測試項目簡介各EMC測試介紹Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.為什么要學習EMC挑戰(zhàn)2004%2003%RF設(shè)計33%29%低噪聲電路設(shè)計38%31%信號處理29%24%電源管理24%17%熱設(shè)計13%10%EMI/EMC設(shè)計42%36%PCB設(shè)計14%11%邏輯設(shè)計8%7%測試和測量18%13%可制造性設(shè)計19%13%可測試性設(shè)計18%12%FPGA/CPLD應(yīng)用13%-*2004年中國電子工程師在設(shè)計產(chǎn)品過程中面臨這各種各樣的挑戰(zhàn)(2513位電子工程師)Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.EMC的定義EMC：Electromagneticcompatibility，電磁兼容性EMC定義：在同一電磁環(huán)境中，設(shè)備能夠不因為其他設(shè)備的干擾影響正常工作，同時也不對其他設(shè)備產(chǎn)生影響工作的干擾。EMC三要素，缺少任何一個都構(gòu)不成EMC問題。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.研究EMC的必要性（一）市場準入的需要

全球各地區(qū)基本都設(shè)置了相應(yīng)的市場準入認證用以保護本地區(qū)的電磁環(huán)境和本土產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢，北美的FCC、NEBS認證、歐盟的CE認證、日本的VCCI認證、澳洲的C-tick認證、臺灣的BSMI認證、中國的3C認證等都是進入這些市場的“通行證”。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.研究EMC的必要性（二）產(chǎn)品間穩(wěn)定工作的需要如何保證設(shè)備不被靜電、雷擊、快速瞬態(tài)脈沖群、輻射電磁場等各種形式的外來干擾影響其正常工作，如何保證設(shè)備不會對同一電磁環(huán)境中的其他設(shè)備產(chǎn)生干擾都是產(chǎn)品設(shè)計上的技術(shù)壁壘，同時又是客戶眼中的“產(chǎn)品質(zhì)量”優(yōu)良與否的體現(xiàn)；

Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.研究EMC的必要性（三）產(chǎn)品內(nèi)部兼容性的需要

產(chǎn)品內(nèi)部各單板間是否能夠和諧的工作、電源電路是否會對音視頻信號產(chǎn)生干擾、PCB設(shè)計時時鐘電路是否會干擾控制電路等等都是產(chǎn)品設(shè)計時需要重點考慮的問題，也是產(chǎn)品基本功能實現(xiàn)的保證問題。

Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.常見EMC縮略語與標準分類EMC(ElectromagneticCompatibility)：電磁兼容性EMI(ElectromagneticInterference)：電磁干擾EMS(ElectromagneticSusceptibility)：電磁抗擾度OATS(OpenAreaTestSite)：開闊場CISPR：國際無線電干擾特別委員會IEC(InternationalElectrotechnicalCommission)：國際電工委員會EUT(EquipmentUnderTest)：受試設(shè)備FCC（FederalCommunicationCommission）：聯(lián)邦通信委員會CE：字母"CE"是法文句子"ConformitéEuropéene"的縮寫，意指歐盟。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.EMC基礎(chǔ)標準基礎(chǔ)標準通用標準產(chǎn)品類標準產(chǎn)品標準某種產(chǎn)品的專用標準。例如：GB9813-88:微型數(shù)字電子計算機通用技術(shù)條件某一類產(chǎn)品的標準，例如：GB9254(CISPR22)：信息技術(shù)設(shè)備的發(fā)射要求規(guī)定了一系列試驗方法與限值要求，并且給出了這些方法要求適用于什么環(huán)境，例如：EN50082-2：工業(yè)區(qū)環(huán)境抗擾度通用標準是制定其它EMC標準的基礎(chǔ)，通常不涉及具體產(chǎn)品類別。例如：IEC61000-4-X系列標準Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.EMC測試項目簡介EMC：電磁兼容性EMI：電磁干擾EMS：電磁敏感RECEHarmonicsFlicker輻射發(fā)射傳導發(fā)射諧波電流閃爍RSCSESDEFT/BDIP/iPMS輻射抗擾度傳導抗擾度靜電抗擾度電快速瞬變脈沖群電壓跌落/短時中斷工頻磁場抗擾度surge浪涌抗擾度Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.ESD：ElectrostaticdischargeESD：靜電放電，考察設(shè)備在接收外界靜電源（如帶電人體、帶電設(shè)備等）所產(chǎn)生的直接放電或靜電場干擾時的抵抗能力。測試標準：IEC61000-4-2。靜電波形及參數(shù)Tr約為0.7至1ns，因上升時間非常短，根據(jù)傅利葉變換，其產(chǎn)生干擾的頻率可以延伸至500MHz。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.ESD：試驗介紹靜電放電試驗包含兩個部分：直接放電和間接放電直接放電：又包含接觸放電和空氣放電接觸放電主要針對設(shè)備表面的金屬裸露部分進行?？諝夥烹娭饕槍υO(shè)備表面覆蓋有絕緣物質(zhì)的地方進行，入噴有絕緣漆等。直接放電主要模擬人體或其他帶電源直接對設(shè)備放電的現(xiàn)象。間接放電：只包含接觸放電對水平耦合板和垂直耦合板進行放電，耦合板距離設(shè)備一定距離，耦合板通過兩個470k歐姆的電阻接地，所以當對耦合板放電時，耦合板上的靜電不會馬上泄放到地，而以耦合板為靜電源形成一靜電場，對設(shè)備進行干擾。模擬設(shè)備抗靜電場干擾的能力Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.ESD：靜電槍內(nèi)部電路

因靜電的上升沿非常短、且靜電槍上的高壓開關(guān)非常昂貴，所以靜電搶的價格不菲，目前市場上比較常見的靜電搶主要都為進口貨。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.ESD：靜電槍實物（ESDsimulator）Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.EFT/B：ElectricalfasttransientburstEFT/B：電快速瞬變脈沖群模擬設(shè)備附近或設(shè)備所在的電網(wǎng)中發(fā)生切斷感性負載時導致的脈沖干擾。測試標準：IEC61000-4-4。EFT/B波形及主要參數(shù)雙指數(shù)脈沖15ms脈沖串(5kHz)脈沖串間隔是300ms上升沿：5ns脈寬：50ns干擾覆蓋頻率：60至100MHzLearningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.EFT/B：試驗介紹EFT/B試驗包含兩個部分電源端試驗使用耦合去耦網(wǎng)絡(luò)（CDN）進行注入。信號端試驗使用容性耦合夾進行干擾耦合，具體試驗做法為使信號線從容性耦合夾中穿過因為容性耦合夾和信號線之間存在分布電容（33至200pF），從而使得干擾被注入至信號線內(nèi)部。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.DIP/interruptions：試驗介紹DIP/interruptions：該試驗主要是模擬交流電網(wǎng)中接入大功率設(shè)備引起的電網(wǎng)電壓下降甚至短時中斷的現(xiàn)象，考察設(shè)備在處于這種工作狀態(tài)中的性能穩(wěn)定性。交流測試標準：IEC61000-4-11。直流測試標準：IEC61000-4-29。跌落深度持續(xù)時間性能判據(jù)70％500msC40%200msC010msB05sC試驗組合Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.DIP/interruptions：試驗介紹試驗儀器控制試驗的跌落深度、持續(xù)時間以及跌落相位。其中相位為0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°、360°。受試設(shè)備（EUT）試驗儀器電源電源Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.Surge：浪涌試驗浪涌試驗用來模擬自然雷擊或者電網(wǎng)中接入大容性負載時所產(chǎn)生的脈沖對設(shè)備的影響。包含電源端和信號端測試。測試標準：IEC61000-4-5。電源端測試包括L和N線間、L對保護地、N線對保護地、L&N對保護地，其中第一種屬于差模干擾，后三種為共模干擾。信號端測試如果是屏蔽線，干擾加在屏蔽層上，如果是非屏蔽線，干擾加在信號線上，例如對用戶線，直接加在AB線上。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.Surge：浪涌波形浪涌波形有：1.2/50(8/20)組合波，10/700電壓波，其中1.2/50、1.2/50(8/20)波形用在電源端和室內(nèi)信號端的試驗上，而10/700電壓波用在室外信號端的浪涌試驗上。上述波形中的1.2、8和10都是指波形的波前時間，單位為us，50、20和700指得是波形的脈寬，單位也為us，可見浪涌波形的能量遠大于EFT/B和靜電，但是干擾頻寬卻要窄得多。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.PMS：Power-frequencymagneticsusceptibilityPMS：工頻磁場試驗主要模擬50Hz工頻電力線所構(gòu)成的磁場（如大型變壓設(shè)備附近的磁場等）對設(shè)備的影響，對此項試驗較敏感的主要是帶線圈的設(shè)備如CRT等。測試標準：IEC61000-4-8。試驗示意試驗儀器EUT線圈50Hz電流Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.電力線感應(yīng)：Powerlinesinduction電力線感應(yīng)試驗主要針對戶外走線、線長大于500m且為非屏蔽的平衡線進行，如用戶口，該項試驗主要模擬該類室外走線線纜因走線距離長且有可能和供電電力線長距離平行走線，從而受到電力線的感應(yīng)干擾。測試標準：ITU-TK系列。試驗的組網(wǎng)為：試驗儀器EUTABLearningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.電力線碰觸：Powerlinescontact電力線碰觸是一項故障試驗，針對的接口為戶外走線、線長大于500m且為非屏蔽的平衡線進行，如用戶口，模擬電力線直接搭接到上述線纜上，當電力線和上述線纜的絕緣漆因為時間長久而剝落時就會產(chǎn)生上述電力線的問題發(fā)生，主要為一種過流現(xiàn)象。測試標準：ITU-TK系列。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.RS：RadiatedsusceptibilityRS：輻射敏感度，該項試驗的目的主要用來考察設(shè)備對于外界電磁場干擾的抗擾能力，例如在設(shè)備附近使用無線通訊設(shè)備時，設(shè)備已經(jīng)在進行一場考驗了，測試頻段：80MHz～2000MHz，使用1kHz的正弦波進行調(diào)幅。該項試驗需要在電波暗室內(nèi)進行。測試標準：IEC61000-4-3。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.CS：Conductedsusceptibility現(xiàn)在的空間存在太多的電磁噪聲，當空間的電磁波的波長和設(shè)備線纜的長度可以比擬時，電磁波將會耦合在此段線纜上并產(chǎn)生感應(yīng)電壓/電流，沿著該電纜流進設(shè)備內(nèi)部，從而對設(shè)備的正常工作產(chǎn)生干擾，上述的設(shè)備線纜包含電源線和信號線。測試標準：IEC61000-4-6。電源端CS試驗此時頻段150kHz～80MHz，加入的試驗電壓根據(jù)產(chǎn)品類型不同而不同，例如對于電信設(shè)備來說，CC08該項試驗時需要加3V的騷擾電壓，二對于NT1來說則需加擾10V。信號端CS試驗測試頻段同電源端試驗，加擾的強度也因產(chǎn)品類型不同而不同。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.RE：RadiatedemissionRE主要是考察設(shè)備在正常工作時自身對外界的輻射干擾強度，測試頻段根據(jù)不同的標準要求不同，在CISPR22中，測試頻段為30～1000MHz，值得注意的是設(shè)備進行RE測試時標準要求盡可能滿配置、滿負荷的運行。RE問題是EMC中的難點。主要因為RE設(shè)計產(chǎn)品EMC設(shè)計的各個環(huán)節(jié)：屏蔽、濾波、接地。測試標準：ITE設(shè)備為CISPR22。Learningistheenterpriseoflifetime版權(quán)所有翻版必究深圳市新格林耐特通信技術(shù)有限公司W(wǎng)WW.Greennet.CE：Conducted