EMC设计分析方法与风险评估技术
1 EMC与EMC设计基础
1.1 什么是EMC和EMC设计
EMC(Electromagnetic Compatibility,电磁兼容)是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中,按设计要求正常工作的能力。目前衡量一款产品的EMC性能主要从三个方面考虑:
①基于无线电保护的EMI(Electromagnetic Interference,电磁干扰)性能:处在一定环境中的设备或系统,在正常运行时不应产生超过相应标准所要求的射频电磁能量。这样的干扰有:
从电源线传导出来的电磁干扰;
从信号线、控制线传导出来的骚扰;
从产品外壳辐射出来的骚扰。
②基于电网用电安全的EMI性能:处在一定环境中的设备或系统,在正常运行时不应该产生超过相应标准所要求的能量。这样的电磁干扰有:
从电源接口传导出来的谐波(Harmonic)电流;
电源接口产生的电压波动和闪烁(Fluctuation and Flicker)测量。
③EMS(Electromagnetic Susceptibility,电磁抗扰度)性能:处在一定环境中的设备或系统,在正常运行时设备或系统能承受各种类型的电磁能量干扰。这种电磁能量干扰主要有:
静电放电;
电源接口的电快速瞬变脉冲群;
信号线、控制线接口的电快速瞬变脉冲群;
电源接口的浪涌和雷击;
信号线、控制线接口的浪涌和雷击;
从空间传递给产品壳体的电磁辐射;
从电源接口传入的传导干扰;
电源接口的电压跌落与中断。
EMC设计是指在产品设计过程中利用一定的设计技巧和额外的技术手段,使产品的EMC性能(包括产品的抗干扰能力和产品的骚扰水平)提高,并能在一定环境中按照产品的设计期望正常运行。EMC测试通常分为EMI测试和EMS测试。
EMI测试:
电源线传到骚扰(CE)测试;
信号、控制线传导骚扰(CE)测试;
辐射骚扰(RE)测试;
谐波电流测试;
电压波动闪烁测试。
EMS测试:
静电放电(ELectromagnetic Discharge,ESD)抗扰度测试;
电源接口的电快速瞬变脉冲群(EFT/B)抗扰度测试;
信号线、控制线的电快速瞬变脉冲群(EFT/B)抗扰度测试;
电源接口的浪涌(Surge)和雷击测试;
信号线、控制线的浪涌(Surge)和雷击测试;
壳体辐射抗扰度(RS)测试;
电源接口传导抗扰度(CS)测试;
电源接口的电压跌落与中断测试(DIP)。
EMC设计不能像硬件电路设计、结构设计、软件设计等设计活动一样单独存在,它是依依附于产品设计活动中的一项特殊活动。如果一定要对EMC设计活动进行分类,那么主要包括:
产品的EMC标准和需求分析;
产品机械构架的EMC设计,包括产品的电缆设计;
电路原理图(Schematic)的EMC设计;
PCB的EMC设计;
EMC测试过程中出现问题的改进;
1.2 产品的EMC性能是设计赋予的
1.3 EMC是常规设计准则的例外情况
1.4 EMC理论基础
1.4.1 EMC相关物理量和单位
1.4.2 时域与频域
1.4.3 电磁骚扰单位-分贝(dB)的概念
1.4.4 正确理解分贝的含义
1.4.5 电场与磁场
1.4.6 电路基本元件的特性
2 共模电流的形成与EMC问题实质解读
3 EMC风险评估
4 产品机械架构EMC设计与接地设计
5 滤波、去耦、旁路设计
6 PCB布局布线EMC设计
7 产品EMC设计分析方法
8 产品的防雷击浪涌、ESD和差模EMC问题设计与分析
9 产品EMC设计分析方法应用实例
10 产品EMC风险评估技术
11 系统EMC风险评估技术
12 EMC风险管理与产品研发
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