【導(dǎo)讀】EMC(Electro MagneTIc CompaTIbility)——電磁兼容,是指電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)期的電磁環(huán)境中,按設(shè)計(jì)要求正常工作的能力,也是電子、電氣設(shè)各或系統(tǒng)的一項(xiàng)重要的技術(shù)性能。
EMC(Electro MagneTIc CompaTIbility)——電磁兼容,是指電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)期的電磁環(huán)境中,按設(shè)計(jì)要求正常工作的能力,也是電子、電氣設(shè)各或系統(tǒng)的一項(xiàng)重要的技術(shù)性能。
就世界范圍來說,電磁兼容性問題已經(jīng)形成一門新的學(xué)科,也是一門以電磁場理論為基礎(chǔ),包括信息、電工、電子、通信、材料、結(jié)構(gòu)等學(xué)科的邊緣科學(xué),同時(shí)也是一門實(shí)踐性比較強(qiáng)的學(xué)科,需要產(chǎn)品工程師具有豐富的實(shí)踐知識。
電磁兼容的中心課題是研究如何控制和消除電磁干擾,使電子設(shè)備或系統(tǒng)與其他設(shè)備聯(lián)系在一起工作時(shí),不導(dǎo)致設(shè)備或系統(tǒng)的任何部分的工作性能的惡化或降低。
一個(gè)設(shè)計(jì)理想的電子設(shè)備或系統(tǒng)應(yīng)該既不發(fā)射任何不希望的能量,又應(yīng)該不受任何不希望有的能量的影響。當(dāng)然,在電子設(shè)備或系統(tǒng)出廠前,衡量其EMC J眭能好壞的主要依據(jù)就是FMC測試結(jié)果。這些測試,就是模擬產(chǎn)品在實(shí)際工作環(huán)境中發(fā)生的一些騷擾和干擾,如圖所示。目前,衡量一個(gè)產(chǎn)品的EMC跬能主要從以下兩個(gè)方面來考慮。
圖 產(chǎn)品在實(shí)際工作環(huán)境中發(fā)生的一些騷擾和干擾
(1)EMI(Electro MagneTIc Interference)——電磁干擾性能。即處在一定環(huán)境中的設(shè)備或系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),不應(yīng)產(chǎn)生超過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)所要求的電磁能量于擾。這樣的電磁干擾有:
●從電源線傳導(dǎo)出來的電磁騷擾;
●從信號線、控制線傳導(dǎo)出來的騷擾;
●從產(chǎn)品殼體(包括產(chǎn)品中的所有
電纜)輻射出來的騷擾;
●從電源端口傳導(dǎo)出來的諧波電流(Harmonic);
●電源端口產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍(FluctuaTIon and Flicker)。
(2)EMS(Electro MagneTIc Susceptibility)——電磁抗擾度性能。即處在一定環(huán)境中的設(shè)各或系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),設(shè)各或系統(tǒng)能承受各種類型的電磁能量干擾。這種電磁能量干擾主要有:
●靜電放電;
●電源端口的電快速瞬變脈沖群;
●信號線、控制線端口的電快速瞬變脈沖群;
●電源端口的浪涌和雷擊;
●信號線、控制線端口的浪涌和雷擊;
●從空間傳遞給產(chǎn)品殼體的電磁輻射;
●電源端口傳入的傳導(dǎo)干擾;
●電源端口的電壓跌落與中斷。
EMC設(shè)計(jì)則是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中,利用一定的設(shè)計(jì)技巧和額外的技術(shù)手段提高產(chǎn)品的EMC性能(包括產(chǎn)品的抗干擾能力和產(chǎn)品的抗騷擾水平),并能在一定環(huán)境中按照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)期望正常運(yùn)行。為了衡量到達(dá)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境前產(chǎn)品的EMC性能,則需要進(jìn)行EMC測試。對應(yīng)于以上產(chǎn)品各項(xiàng)FMC指標(biāo),EMC測試通常也有如下兩個(gè)方面。
(1)EMI電磁干擾測試
●電源線傳導(dǎo)騷擾(CE)測試;
●信號、控制線傳導(dǎo)騷擾(CE)測試;
●輻射騷擾(RE)則試;
●諧波電流(Harmonic)唄刂試;
●電壓波動(dòng)和閃爍(Fluctuation and Flicker)測試。
(2)EMS電磁抗擾度測試
●靜電放電(ESD)抗擾度測試;
●電源端口的電快速瞬變脈沖群(EFT/B)抗擾度測試;
●信號線、控制線的電快速瞬變脈沖群(EFT/B)抗擾度測試;
●電源端口的浪涌(SURGE)和雷擊測試;
●信號線、控制線的浪涌(SURGE)和雷擊測試;
●殼體輻射抗擾度(RS)壩刂逑;
●電源端口的傳導(dǎo)抗擾度(CS)測試;
●信號線、控制線的傳導(dǎo)抗擾度(CS)測試;
●電源端口的電壓跌落與中斷測試(DIP)。
對于汽車及車載電子設(shè)備,由于其電磁環(huán)境與供電環(huán)境相對特殊,其EMC測試也相對特殊,但也可分為EMI測試和EMS測試兩大類。它更加突出ISO、CISPR和SAEJ標(biāo)準(zhǔn)的重要性,具體的FMC測試項(xiàng)目有兩個(gè)。
(1)EMI測試
●符合CISPR25(對應(yīng)國標(biāo)為GB18655)、CISPR12(對應(yīng)國標(biāo)為GB14023)、SAEJ551/5(對應(yīng)國標(biāo)為GB18387)標(biāo)準(zhǔn)的輻射騷擾測試;
●符合CISPR25(對應(yīng)國標(biāo)為GB18655)標(biāo)準(zhǔn)的傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)發(fā)射騷擾測試。
(2)EMS測試
●符合1507637-1/2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電源線傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)抗擾度測試;
●符合1507637-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的傳感器電纜與控制電纜傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)抗擾度測試;
●符合150114527(對應(yīng)國標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的射頻傳導(dǎo)抗擾度測試;
●符合15011452-2(對應(yīng)國標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的輻射場抗擾度測試;
●符合15011452-3(對應(yīng)國標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的橫電磁波(TEM)小室的輻射場抗擾度測試;
●符合15011452-4(對應(yīng)國標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的大電流注入(BCI)抗擾度測試;
●符合15011452-5(對應(yīng)國標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的帶狀線抗擾度測試;
●符合15011452-6(對應(yīng)囟標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三平板抗擾度測試;
●符合15010605標(biāo)準(zhǔn)的靜電放電抗擾度測試。
EMC設(shè)計(jì)不能像硬件電路設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)活動(dòng)可以單獨(dú)存在,它依附于產(chǎn)品的其他設(shè)計(jì)活動(dòng)中。如果一定要對EMC設(shè)計(jì)活動(dòng)進(jìn)行分類,那么主要包括:
(1)產(chǎn)品的EMC標(biāo)準(zhǔn)和需求分析;
(2)產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)架的FMC設(shè)計(jì),包括產(chǎn)品中的電纜部分的設(shè)計(jì);
(3)電路原理圖的FMC設(shè)計(jì);
(4)PCB的EMC設(shè)計(jì);
(5)EMC測試過程中出現(xiàn)問題的改進(jìn)。
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