安规及EMC相关基础知识讲义

路华科技(深圳)有限公司Roofer Technology(Shenzhen) CO.,LTD
安规及EMC电磁兼容相关基础知识讲义
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起草: 刘明良
日期: 2006-11-13
第一部分：安规
一、典型国家电网电压（中国、德国、美国、日本、澳大利亚等）
二、典型国家插脚类型(中国、德国、美国、英国、印度、日本、韩国、澳大利亚、南非等）
三、安规概述
1.安全标准对器具的总体要求: 产品的设计和结构必须能够保证在正常使用和可能的失败条件下, 不
会对使用者产生触电和其它危险, 及不会对周围环境产生危害,如火
灾等.
1.安规总则:产品在设计和生产中应避免以下危险的发生:
电击危险/能量危险/着火/机械危险/热的危险/辐射危险/化学危险
2.安规专业术语:
额定电压：由制造厂商标定的电源电压或电压范围。

额定电流：由制造厂商标定的设备的输入电流。

额定频率：由制造厂商标定的电源频率。

危险电压：交流大于30Vrms（42.4Vp_p),直流大于60Vdc 且不符合限流电路
及TNV(通信网络电压)电路要求的电压.
危险能量:输出电压等于或大于2V时,输出功率等于或大于240VA或20J的能量.
功能绝缘: 设备正常工作时需要的绝缘.其目的:减少引燃和着火的危险.
基本绝缘: 对电击提供基本保护的绝缘.
附加绝缘: 基本绝缘以外的独立的绝缘,当基本绝缘一旦失效时仍能防止电击的绝缘.
双层绝缘: 基本绝缘+附加绝缘
加强绝缘: 单一的绝缘结构,相当于双层绝缘.
设备分类:
Ι类设备（ClassΙ Equipment): Base Insulation + Grounding
Π类设备（ClassΠ Equipment):Double Insulation (W/O Grounding )：
Ⅲ类设备 Class Ⅲ Equipment):SELV(Safety Extra-low Voltage)
2类设备（Class 2 Transformer):
1）. Vo (输出电压) <30Vac or 60Vdc.
2）. Is (1分钟后的短路电流)<8A
3）. Po (输出功率)<100W
四、常见的安规标准与标号（TUV、GS与CE/UL与FCC /CCC/SAA/PSE）
1.CE: A: CE是欧盟（European Communities）的缩写。

B: CE标识为欧盟成员国共用的设备和产品合格性标志。

C: CE=LVD+EMC。

低电压指令: (LVD:Low Voltage Directive)。

电磁相容性指令: (EMC:Electro-Magnetic Compatibility)。

EMC=EMS +EMI。

2.TÜV是德文“技术监督协会”的缩写，其经政府授权和委托可进行工业设备和技术产品的
检测和认证以及质量管理体系和环境管理体系的评估与审核。

3.GS：
A: GS是德国产品安全认证标志
B: GS标志主要适用于与人体直接接触的电器和机械产品
4.CB简介：
A: CB测试报告和证书是国际电工委员会电工产品安全认证组织（IECEE）认证机构委员会（CCB）统一制定的认证测试报告和证书，该IECEE-CB体系是由几十成
员国组成，其主要是针对有关的电气产品进行认证。

B: CB的精神：成员间相互承认测试报告及证书
C: CB成员：详见所附CB架构文档！
5. EN: 欧洲标准。

使用于所有的EU国家(CE, SEMKO, VDE, TUV) CE marking 采用之标准.
常用标准：EN60950，EN60065，EN61558，EN60335，......
6.UL （美国保险实验室） :美国标准.使用于美国认证.
常用标准:UL1310,UL60950,UL60065,UL1585,UL1411,UL2601,UL1446
7.CSA（加拿大标准协会）: 加拿大标准,使用於加拿大认证.
常用标准：CSA22.2 .No.223, CSA22.2 No.950......
8.IEC: 国际标准。

国际间所制定的基本标准,为全世界各国所采用, UL、CSA现亦普遍采用
以 IEC为基本的标准.（目前除UL1310外）
常用标准：IEC60950，IEC60065，IEC60335,IEC60601
常用安规标准使用之分类见附件
常见国家安规标志见附件
各国的强制要求见附件
五、常见的几个问题点：
1：安规距离：爬电距离与电气间隙
A．爬电距离: 沿两个导体或导体与设备的绝缘表面量测的最短路径（C r e e p a g e D i s t a n c e s）理解示意图如下：
爬电距离示意图
B. 电气间隙: 两个导体或导体与设备之间的直线距离（Clearance），又称空间距离。

理解示意图如下：
电气间隙意图
C.设计时应同时满足安规上对设备所要求的电气间隙和爬电距离。

D.一般来说，爬电距离要求的数值比电气间隙要求的数值要大（Cr ≥ Cl，布线时须同
时满足这两者的要求（即要考虑表面的距离，还要考虑空间的距离）。

开槽只能增加表
面距离即爬电距离而不能增加电气间隙，所以当电气间隙不够时，开槽是不能解决这个
问题的，开槽时要注意槽的位置、长短、宽度是否合适，以满足爬电距离的要求。

2：铭牌
A. 常用标准铭板必须标示的内容见附页
B. 除必标内容外，另可增加一些不会有任何歧义的符号
3：PCB的标识
PCB的标识简介见附件
4：室外使用与LPS简介
室外使用与LPS简介见附件
5：安规管制零部件
常见安规关键零部件列表见附件
第二部分、EMC
一．EMC介绍
EMC是电磁兼容（Electromagnetic Compatibility）的英文简称。

电磁兼容技术涉及的频率范围宽达0-400GHz，研究对象除传统设施外，涉及芯片级，直到各型舰船、航天飞机、洲际导弹，甚至整个地球的电磁环境。

二．EMC内容
1．电磁兼容性
2. 设备在正常工作不对环境的设备中产生过量的电磁干扰，及对周围环境中电磁信号有足够的抗
扰能力。

3. 适用于所有的电器设备和产品
三． EMC组成
EMC=EMI+EMS
1.EMI：电磁干扰(Electromagnetic Interference)
(传导干扰、辐射干扰、谐波干扰、电压波动)
FCC PART15 B EN55022 CLASS B GB9254
2. EMS: 电磁抗干扰(Electromagnetic Susceptibility)
Electrostatic Discharge(ESD/静电放电)
Electrical Fast Transient/Burst(EFT/电快速瞬变脉冲群)
Lighting Surge Attachment.（雷击）
Radiated Electromagnetic Fields(RS/辐射抗扰度)
Conducted Radiated Frequency Disturbances（射频传导抗扰度试验）
Power Frequency Magnetic Field（工频磁场试验）
(欧规EMI:EN55022; EMS:EN55024; EN61000-3-2/A2 <AC电源干扰：谐波电流;
EN61000-3-3/ AC电源干扰：电压波动和闪烁测量)
四． EMC三要素：
1. EMC三要素: 干扰源（骚扰源）、耦合通路和敏感体(亦即干扰源、干扰途径、受干扰对象)。

切断以上任何一项都可解决电磁兼容问题，如下图所示。

（下图）图中RE为辐射发射，
RS为辐射敏感度，CE为传导发射，CS为传导敏感度。

（干扰方式：传导9KHZ—30MHZ;
辐射：30---1000MHZ）
五. 对策：
1.电磁兼容的解决方案：常用的方法主要有屏蔽、接地和滤波。

2. 抗干扰设计的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰传播路径，提高敏感器件的抗干扰性能。

3．常规对策举列：
A. 电路中同时有模拟电路及数字电路时，数字地与模拟地要分离，最后单点接于电源地。

最好用地线把数字区与模拟区隔离。

B.布线时，电源线和地线要尽量粗以便减小耦合噪声，同时尽量减少地环路的面积，以便
降低感应噪声。

C. 电路板分区要合理，尽量分开强电与弱电信号、数字信号与模拟信号。

尽可能增大干扰
源与敏感元件之间的距离。

D.针对开关式电源供应器及电池充电器，具体地可以使用X电容、差模电感、共模电感、Y
电容、变压器屏蔽、合理使用吸收回路与磁珠、合理布线（功率地与信号地分离、强电
与弱电尽量远离）等常见的处理方式来解决。

THE END。