《EMC基本知識(shí)》課件

EMC基本知識(shí)電磁兼容性（EMC）概述電磁干擾（EMI）來源與傳播電磁干擾的抑制技術(shù)電磁兼容性預(yù)測(cè)與仿真電磁兼容性測(cè)試與認(rèn)證電磁兼容性工程實(shí)踐案例contents目錄電磁兼容性（EMC）概述01定義電磁兼容性（EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。重要性隨著電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，EMC問題越來越突出，良好的EMC性能可以保證設(shè)備的正常運(yùn)行，避免電磁干擾和電磁污染，提高設(shè)備的質(zhì)量和可靠性。定義與重要性電磁場(chǎng)理論01包括電磁感應(yīng)、電磁波傳播、電磁場(chǎng)與物質(zhì)的相互作用等基本原理，是EMC設(shè)計(jì)和測(cè)試的基礎(chǔ)。噪聲抑制技術(shù)02通過抑制噪聲源、阻斷噪聲傳播路徑、提高設(shè)備抗干擾能力等手段，降低設(shè)備對(duì)外部噪聲的敏感性，提高設(shè)備的EMC性能。接地技術(shù)03通過合理的接地設(shè)計(jì)，降低設(shè)備對(duì)地電位的異常升高和地電流的流入，提高設(shè)備的EMC性能。EMC基本原理123如ISO11452、ISO15745等，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了EMC測(cè)試的方法、限值和評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，是EMC測(cè)試和評(píng)估的重要依據(jù)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)如GB/T17626、GB/T9254等，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了國(guó)內(nèi)電子設(shè)備在電磁兼容方面的要求和測(cè)試方法。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)如汽車行業(yè)、醫(yī)療器械行業(yè)等都有自己的EMC標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，以滿足特定應(yīng)用領(lǐng)域的需要。行業(yè)規(guī)范EMC標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范電磁干擾（EMI）來源與傳播02如雷電、太陽黑子活動(dòng)等自然現(xiàn)象產(chǎn)生的電磁干擾。自然干擾源如各種電子設(shè)備、電氣裝置、通信系統(tǒng)等人工裝置產(chǎn)生的電磁干擾。人為干擾源如開關(guān)動(dòng)作、繼電器觸點(diǎn)抖動(dòng)等瞬態(tài)過程產(chǎn)生的電磁干擾。瞬態(tài)干擾源通過電源線、信號(hào)線等導(dǎo)體傳播的電磁干擾。傳導(dǎo)干擾源EMI源分類通過空間傳播的電磁干擾，主要通過電磁波的形式傳播。輻射傳播傳導(dǎo)傳播耦合傳播通過電源線、信號(hào)線等導(dǎo)體傳播的電磁干擾，主要通過電流的形式傳播。通過電場(chǎng)、磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)耦合的方式將干擾信號(hào)從一個(gè)電路耦合到另一個(gè)電路。030201EMI傳播途徑常用的EMI測(cè)量單位包括分貝（dB）、微瓦（μW）等。單位各國(guó)和地區(qū)都制定了EMI的限值標(biāo)準(zhǔn)，限制了不同頻段和不同場(chǎng)合下電磁干擾的強(qiáng)度，以確保電子設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作。限值EMI測(cè)量單位與限值電磁干擾的抑制技術(shù)03接地技術(shù)是抑制電磁干擾的有效手段之一，通過將設(shè)備或系統(tǒng)的接地端子與大地相連，將干擾電流導(dǎo)入大地，從而減小電磁干擾對(duì)周圍環(huán)境和設(shè)備的影響。接地可以分為自然接地和人工接地兩種方式，自然接地是指利用建筑物、金屬管道等自然物體作為接地體，而人工接地則是人為地設(shè)置接地體，以增強(qiáng)接地效果。在接地技術(shù)中，需要注意接地的電阻值、電位差、接地線的長(zhǎng)度和截面積等因素，以確保接地的效果。接地技術(shù)屏蔽技術(shù)是利用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻钠帘误w，將電磁干擾源或敏感設(shè)備包圍起來，以減少電磁干擾對(duì)周圍環(huán)境和設(shè)備的影響。屏蔽可以分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽三種方式，電場(chǎng)屏蔽主要針對(duì)電場(chǎng)干擾，磁場(chǎng)屏蔽主要針對(duì)磁場(chǎng)干擾，而電磁場(chǎng)屏蔽則是針對(duì)電磁場(chǎng)干擾。在屏蔽技術(shù)中，需要注意屏蔽體的材料、厚度、搭接方式等因素，以確保屏蔽的效果。屏蔽技術(shù)在濾波技術(shù)中，需要注意濾波器的插入損耗、阻抗匹配、頻率特性等因素，以確保濾波的效果。濾波技術(shù)是抑制電磁干擾的重要手段之一，通過在信號(hào)傳輸線或電源線上設(shè)置濾波器，將干擾信號(hào)濾除，從而減小電磁干擾對(duì)周圍環(huán)境和設(shè)備的影響。濾波器可以分為低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器等類型，不同類型的濾波器適用于不同的場(chǎng)合和需求。濾波技術(shù)電磁兼容性預(yù)測(cè)與仿真04將電磁場(chǎng)劃分為有限個(gè)小的單元，通過求解每個(gè)單元的場(chǎng)方程來獲得整個(gè)場(chǎng)域的解。有限元法（FEM）在時(shí)域內(nèi)對(duì)麥克斯韋方程進(jìn)行離散，逐個(gè)時(shí)刻計(jì)算電磁波的傳播和散射。時(shí)域有限差分法（FDTD）通過在邊界上建立方程來求解外部電磁場(chǎng)問題，適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)和開放邊界條件。邊界元法（BEM）將電磁場(chǎng)問題轉(zhuǎn)化為求解積分方程的問題，適用于求解天線、散射和輻射問題。矩量法（MOM）電磁場(chǎng)數(shù)值仿真方法描述干擾源的特性，如電壓、電流、功率等。干擾源模型描述干擾信號(hào)的傳播路徑，包括傳導(dǎo)和輻射。傳播路徑模型描述敏感設(shè)備的特性，如輸入阻抗、靈敏度等。敏感設(shè)備模型綜合以上三個(gè)模型，預(yù)測(cè)電磁干擾的影響程度。電磁干擾預(yù)測(cè)模型電磁干擾預(yù)測(cè)模型AnsoftHFSS一款專業(yè)的三維電磁仿真軟件，適用于天線、微波器件、高速數(shù)字電路等領(lǐng)域。CSTStudio一款基于有限元的電磁仿真軟件，適用于各種電磁場(chǎng)問題的求解。Maxwell一款基于有限元的電磁仿真軟件，適用于電磁場(chǎng)和電路的協(xié)同仿真。FEKO一款基于矩量法的電磁仿真軟件，適用于天線、散射和輻射問題的求解。電磁兼容性仿真軟件介紹電磁兼容性測(cè)試與認(rèn)證05確定測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試設(shè)備、測(cè)試場(chǎng)地和被測(cè)設(shè)備。測(cè)試準(zhǔn)備測(cè)試實(shí)施測(cè)試結(jié)果分析報(bào)告編制按照測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電磁輻射騷擾發(fā)射、抗電磁干擾等測(cè)試。對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評(píng)估被測(cè)設(shè)備的電磁兼容性能。根據(jù)測(cè)試結(jié)果編制電磁兼容性測(cè)試報(bào)告。電磁兼容性測(cè)試流程電磁兼容性認(rèn)證機(jī)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證機(jī)構(gòu)國(guó)內(nèi)外權(quán)威的電磁兼容性認(rèn)證機(jī)構(gòu)，如中國(guó)電磁兼容認(rèn)證中心（EMC認(rèn)證機(jī)構(gòu)）、美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）等。認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外電磁兼容性認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T17626系列、EN50082-1等。包括信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀、功率吸收鉗等，用于產(chǎn)生和測(cè)量電磁信號(hào)。測(cè)試場(chǎng)地應(yīng)滿足一定的屏蔽、接地和空間要求，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。電磁兼容性測(cè)試設(shè)備與場(chǎng)地要求場(chǎng)地要求測(cè)試設(shè)備電磁兼容性工程實(shí)踐案例06總結(jié)詞汽車電子電氣系統(tǒng)EMC設(shè)計(jì)案例展示了如何通過電磁兼容性設(shè)計(jì)來提高汽車電子系統(tǒng)的可靠性和安全性。詳細(xì)描述汽車電子電氣系統(tǒng)是現(xiàn)代汽車的重要組成部分，其電磁兼容性對(duì)于整車的性能和安全性至關(guān)重要。在EMC設(shè)計(jì)過程中，需要考慮電源線、信號(hào)線、接地、屏蔽、濾波等方面的設(shè)計(jì)，以確保汽車電子電氣系統(tǒng)在復(fù)雜的電磁環(huán)境中能夠正常工作，并且不會(huì)對(duì)其他系統(tǒng)造成干擾。案例一：汽車電子電氣系統(tǒng)EMC設(shè)計(jì)總結(jié)詞通信設(shè)備EMC設(shè)計(jì)優(yōu)化案例展示了如何通過優(yōu)化電磁兼容性設(shè)計(jì)來提高通信設(shè)備的性能和可靠性。詳細(xì)描述通信設(shè)備在復(fù)雜的電磁環(huán)境中工作，其電磁兼容性對(duì)于設(shè)備的性能和可靠性至關(guān)重要。在EMC設(shè)計(jì)過程中，需要考慮天線、電纜、連接器、濾波器、屏蔽等方面的設(shè)計(jì)，以減小電磁干擾和輻射，提高設(shè)備的性能和可靠性。案例二：通信設(shè)備EMC設(shè)計(jì)優(yōu)化案例三：家用電器EMC測(cè)試與改進(jìn)家用電器EMC測(cè)試與改進(jìn)案例展示了如何通過EMC測(cè)試和改進(jìn)來提高家用電