电磁兼容设计培圳讲座
2024版整车及零部件电磁兼容(EMC)设计培训课程

国际EMC测试标准
01
包括IEC、CISPR等国际标准,涵盖了辐射发射、传导发射、辐射抗扰度、传导抗扰度等多个方面。
国家及地区性标准
02
如欧盟的EN标准、美国的FCC标准、中国的GB标准等,这些标准在EMC测试方面都有具体的要求和限值。
行业规范
03
针对不同行业,如汽车、航空、医疗等,都有相应的EMC测试规范和标准。
整车EMC性能评估
针对测试和评估中发现的问题,进行整改和优化设计,提高整车EMC性能水平。
问题整改与优化
系统集成与整车EMC性能评估
04
CHAPTER
零部件EMC设计实践案例分享
介绍某款发动机控制系统的基本情况,包括其工作环境、电磁干扰源等。
案例背景
分析该发动机控制系统在EMC设计方面面临的挑战,如电磁干扰、电磁辐射等。
电磁兼容测试与认证将更加严格
为了保障产品的电磁兼容性和安全性,电磁兼容测试与认证将更加严格和规范。
电磁兼容标准将不断更新和完善
随着技术的不断进步和市场需求的变化,电磁兼容标准将不断更新和完善,以适应新的发展需求。
行业发展趋势预测
THANKS
感谢您的观看。
整车系统性设计
优先采取预防措施,如合理布局、选用低辐射和抗干扰能力强的零部件等,同时辅以必要的治理措施。
预防为主,兼顾治理
整车EMC设计原则概述
关键零部件EMC设计要点
采用屏蔽、滤波等措施,降低电磁干扰对发动机控制系统的影响。
提高设备自身的抗干扰能力,采用隔离、接地等措施降低对外界的电磁干扰。
合理设计电源电路,采取滤波、稳压等措施,提高电源系统的电磁兼容性。
认证流程及其对企业意义
电磁兼容试验讲座

少对外干扰。
被动屏蔽:是保护敏感设备不受外界干扰的影响。
特别注意: (1)屏蔽体必须保持导电的连续性,才能真正 发挥其屏蔽的作用。 (2)屏蔽体一般为良导体,对频率高于10MHz 以上的电场、磁场和电磁场具有非常好的屏蔽 作用(在接地良好条件下)
(3)对频率低于1MHz以下的磁场,尤其是 100KHz以下的,很难屏蔽,须采用很厚的 高导磁材料,故成本很高。
解决的方法如下:
为啥啊?
(1)增加两线间的距离,从而减少互感。
(2)尽量减少两线平行走线长度,最好走 成90°布线。图有问题 (3)两根线中,至少一根应采用屏蔽线, 且屏蔽层必须两端接地,才能起作用。
10.静电放电干扰抑制
屏蔽体必须保持导电的连续性,且缝隙一定 要窄,内部PCB板应离屏蔽体3mm以上。
9.近场耦合干扰抑制 9.1电场耦合干扰的抑制
通过两线间分布 电容耦合,从而 产生干扰
解决方法有如下几种:(1)增加两线之间的距离, 减少分布电容。(2)减少两线平行走线的长度,两 线布成90°直角。(3)两线至少一根采用屏蔽线, 且一端必须接地。
9.2生相互干扰。
端口 电源
严酷等级 线-线 线-地 1KV 2KV
性能评定 B
4.3试验布置
5.感应场传导骚扰抗扰度试验
5.1执行标准 IEC61000-4-6 GB17626.6 IEC62236-3-2 TB/T3021 TB/T3034 EN50121-3-2 5.2试验要求
频率范围 严酷等级 性能评定 150KHz~ 10V、1KHz, A 80%AM 80MHz
GB9254 限值(dBuv)QP 99 93
8.磁辐射骚扰测试
8.1执行标准
CISPR11 GB4824 GB9254
电磁兼容性(EMC)仿真培训讲学

电磁兼容性(E M C)仿真设计早期对电磁兼容性(EMC)问题的考虑随着产品复杂性和密集度的提高以及设计周期的不断缩短,在设计周期的后期解决电磁兼容性(EMC)问题变得越来越不切合实际。
在较高的频率下,你通常用来计算EMC的经验法则不再适用,而且你还可能容易误用这些经验法则。
结果,70%~90%的新设计都没有通过第一次EMC测试,从而使后期重设计成本很高,如果制造商延误产品发货日期,损失的销售费用就更大。
为了以低得多的成本确定并解决问题,设计师应该考虑在设计过程中及早采用协作式的、基于概念分析的EMC仿真。
较高的时钟速率会加大满足电磁兼容性需求的难度。
在千兆赫兹领域,机壳谐振次数增加会增强电磁辐射,使得孔径和缝隙都成了问题;专用集成电路(ASIC)散热片也会加大电磁辐射。
此外,管理机构正在制定规章来保证越来越高的频率下的顺应性。
再则,当工程师打算把辐射器设计到系统中时,对集成无线功能(如Wi-Fi、蓝牙、WiMax、UWB)这一趋势提出了进一步的挑战。
传统的电磁兼容设计方法正常情况下,电气硬件设计人员和机械设计人员在考虑电磁兼容问题时各自为政,彼此之间根本不沟通或很少沟通。
他们在设计期间经常使用经验法则,希望这些法则足以满足其设计的器件要求。
在设计达到较高频率从而在测试中导致失败时,这些电磁兼容设计规则有不少变得陈旧过时。
在设计阶段之后,设计师制造原型并对其进行电磁兼容性测试。
当设计中考虑电磁兼容性太晚时,这一过程往往会出现种种EMC问题。
对设计进行昂贵的修复通常是唯一可行的选择。
当设计从系统概念设计转入具体设计再到验证阶段时,设计修改常常会增加一个数量级以上。
所以,对设计作出一次修改,在概念设计阶段只耗费100美元,到了测试阶段可能要耗费几十万美元以上,更不用提对面市时间的负面影响了。
电磁兼容仿真的挑战为了在实验室中一次通过电磁兼容性测试并保证在预算内按时交货,把电磁兼容设计作为产品生产周期不可分割的一部分是非常必要的。
电磁兼容设计讲座 PPT课件

電磁場遮罩的機理
H0/E0
H1/E1
電磁場遮罩的機理
電磁遮罩體對電磁的衰減主要是基於電磁 波的反射和電磁波的吸收兩種方式。
電磁場遮罩的機理(續〕
與前面已講述的電場遮罩及磁場遮罩的機理不同,電磁遮 罩對於電磁波的衰減有三種不同的機理:
• 當電磁波在到達遮罩體表面時,由於空氣與金屬的交界面上 阻抗的不連續,對入射波產生的反射。這種反射不要求遮罩 材料必須有一定厚度,只要求交界面上的不連續;
搭接的方法有熔接(Welding)、硬焊〔Brazing〕、 軟 焊 ( Sweating ) 、 砧 接 〔Swaging〕 、 鉚 接 (Riveting)以及螺絲連接。
搭接之處理
搭接時,金屬面應予以清潔,不得有油漆 或其他雜物,搭接完成後,可塗以油漆或 施以其他之防蝕保護。此外,搭接時應考 慮不同金屬之電化效應,並應儘量減少接 觸鹽水、汽油等,以防電能作用。 若電能特性相去甚遠的兩金屬欲搭接在一 起,應以介於其間的金屬為墊圈置於該兩 金屬間,
x 遮罩板的材料以良導體為好,但對厚度並無要求,只 要有足夠強度就可以了。
磁場遮罩的機理
磁場遮罩通常是對直流或甚低頻磁場的遮罩,其 效果比對電場遮罩和電磁場遮罩要差得多,因此 磁場遮罩是個棘手的問題。
磁場遮罩主要是依賴高導磁材料所具有的低磁阻, 對磁通起著分路的作用,使得遮罩體內部的磁場 大大減弱。
屬纖維。
遮罩之搭接
清潔 氧化層 面接觸 螺釘的距離 縫隙:導電襯墊 壓力
按優先等級排列的各種襯墊
优先等级 1 2 3 4
衬垫种类 金属网射频衬垫 铜镀合金 导电橡胶 导电蒙布、泡沫衬垫
备注
容易变形,压力为 1.4kg/cm 时,衰减为 54dB。资 料表明,频率较低时衰减最大。用于永久密封较好, 不适用于开与关的面板。 有很高的导电性和很好的抗腐蚀性能。弹性好,最 适合用于和活动面板配合。可制成指形条、螺旋和 锯齿面。衰减性能常超过 100dB。 适用于只需名义上连接和少量螺钉的地方。实现水 汽密封和电气密封经 150℃、48 小时老化后,体电 阻率为 10~20mΩ/cm(max)。变形度限制值为 25%。 资料表明,频率较高时衰减为最大。 在泡沫塑料上蒙一块镀银编织物,形成一个软衬 垫,占去大部分疏松空间,主要为民用,适用于机 柜和门板。
电磁兼容培训课件(2024)

屏蔽措施
采用金属屏蔽体、吸波材料等,实现对电磁波的 有效屏蔽。
滤波技术
运用滤波器等手段,滤除设备间不必要的电磁干 扰信号。
2024/1/28
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系统整体性能优化策略
2024/1/28
兼容性设计
01
在系统设计阶段考虑电磁兼容性要求,从源头减少潜在干扰。
协同优化
02
综合考虑系统各组成部分的电磁特性,实现系统整体性能的最
2024/1/28
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THANKS
感谢观看
2024/1/28
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航空航天器在复杂电磁环境中运行,对电 磁兼容性能要求极高,以确保通信和导航 系统的可靠性。
轨道交通
智能家居
轨道交通系统涉及大量电气设备和信号传 输,电磁兼容性能对于保障列车运行安全 和乘客舒适度至关重要。
2024/1/28
智能家居设备种类繁多,电磁兼容问题直接 影响家居环境的舒适度和设备间的互联互通 。
2024/1/28
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未来发展趋势预测和挑战应对
发展趋势
随着科技的不断进步,未来电磁兼容技术将更加注重智能化、自适应等方面的发展,同时还将面临更 高的性能要求和更复杂的电磁环境挑战。
挑战应对
为应对未来发展趋势带来的挑战,需要加强电磁兼容技术的基础研究,推动技术创新和成果转化;同 时,还需要加强行业合作和标准制定,共同推动电磁兼容技术的进步和发展。
指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害 作用的电磁现象。
Hale Waihona Puke 电磁干扰与电磁兼容性的关系电磁干扰是导致电磁兼容问题的主要原因,而电磁兼容性则是解决电磁干扰问题 的关键。提高设备的电磁兼容性可以减少电磁干扰对设备性能的影响,确保设备 在复杂电磁环境中的正常工作。
电磁兼容培训杨继深教授讲稿6(电缆)

屏蔽电缆减小磁场影响
VS
VS
VS
只有两端接地的屏蔽层才能 屏蔽磁场
杨继深 2002年4月
抑制磁场干扰的试验数据 抑制磁场干扰的试验数据
100
(A)
1M
0
100
13
(D)
1M
100
(B)
每米18节
1M
27
28
1M
100
(C)
13
100
(E)
1M
杨继深 2002年4月
抑制磁场干扰的实验数据
100
(F)
每米18节
1M 80 100 1M 55
63
(I)
1M
100
(G)
100
1M 70
77
100
(H)
(J)
1M
杨继深 2002年4月
导线之间两种串扰机理 导线之间两种串扰机理
R0
C M
RL
IL
R2G
IC
IC
R2L
IL
杨继深 2002年4月
耦合方式的粗略判断
ZSZL < 3002: ZSZL > 10002: 磁场耦合为主 电场耦合为主
耦合公式化简 耦合公式化简
VN =
j ω [ C12 / ( C12 + C2G)] j ω + 1 / R ( C12 + C2G)] V1
R << 1 / [ j ω ( C12 + C2G )]
R >> 1 / [ j ω ( C12 + C2G )]
VN = j ωR C12 V1
杨继深 2002年4月
C2S
2024年EMC电磁兼容培训(含多场合)

EMC电磁兼容培训(含多场合)EMC电磁兼容培训:理论与实践相结合,助力电子产品质量提升一、引言随着科技的飞速发展,电子产品在人们日常生活中的应用越来越广泛。
然而,电子设备在工作过程中产生的电磁干扰(EMI)和电磁敏感性(EMS)问题,不仅会影响设备的正常运行,还可能对其他设备产生干扰。
因此,电磁兼容(EMC)成为电子产品设计和制造中必须考虑的关键因素。
为了提高我国电子产品在国际市场的竞争力,加强EMC电磁兼容培训显得尤为重要。
二、EMC电磁兼容培训的重要性1.提高电子产品质量电磁兼容培训可以帮助电子工程师掌握EMC的基本知识和设计方法,从而在产品研发阶段就充分考虑电磁兼容问题,避免或减少产品在后期测试和整改过程中出现的问题,提高产品的质量和可靠性。
2.满足国内外法规要求各国政府对电子产品的EMC要求越来越严格,不合规的产品无法进入市场。
电磁兼容培训可以帮助企业了解相关法规和标准,确保产品在设计、生产和测试过程中符合要求,顺利进入国内外市场。
3.提升企业竞争力掌握EMC技术的企业可以在产品研发和生产过程中降低成本、缩短周期,提高市场竞争力。
电磁兼容培训有助于培养企业内部的技术人才,提升整体研发实力。
三、EMC电磁兼容培训内容1.理论知识培训(1)电磁兼容基本概念:介绍电磁兼容的定义、分类、产生原因等。
(2)电磁兼容相关法规和标准:解读我国及国际上的电磁兼容法规和标准,如欧盟CE、美国FCC等。
(3)电磁兼容测试方法:介绍传导干扰、辐射干扰、静电放电、电快速瞬变脉冲群等测试项目和方法。
(4)电磁兼容设计原理:讲解电磁兼容设计的基本原则和常用技术,如屏蔽、滤波、接地等。
2.实践操作培训(1)电磁兼容测试设备操作:学习使用电磁兼容测试设备,如信号发生器、频谱分析仪、天线等。
(2)电磁兼容测试案例分析:分析典型的电磁兼容问题,并提出解决方案。
(3)电磁兼容设计实例:结合实际产品,进行电磁兼容设计和整改。
电磁兼容培训杨继深教授讲稿7(要求、试验与概念)

参考地平面的每个边 要超出EUT100mm并 与大地相连
EUT与参考地平面 之间的距离大于 100mm
静电放电
+ +++ +++++ ++++ + ++ + +
放电电流 I
杨继深 2002年4月
静电枪电原理路
人体模型电路
放电端 放电开关 放电枪核心
接地端
杨继深 2002年4月
静电放电试验装置
垂直耦合板
椭圆区内没有其它物体
杨继深 2002年4月
电磁屏蔽室
电源滤波器
电缆接线板
通风板
杨继深 2002年4月
通风板
电磁兼容试验室的结构
带风扇的通风板 主室 辅助室2
辅助室1 屏蔽门刀口结构
电源滤波器 可拆卸的滤波板或观察窗 射频测试仪器柜
杨继深 2002年4月
半无反射室实景
高度扫描天线杆
天线
转台上的受试件
1/tr
频率(对数)
电磁兼容的工程方法
1 测试修改法 可采取的措施 电路 结构封装 屏蔽 滤波 软件 2 系统设计法
措施
成本
概念
杨继深 2002年4月
设计
产品
市场
阶段
杨继深 2002年4月
课程发展过程
• 1996年,“ 电磁屏蔽技术 ”,半天课程,屏蔽技术 • 1997年, “ 如何满足GJB-151 ”,一天课程,屏蔽、滤波
• 1998年,“ 实践电磁技术 ”,两天,屏蔽、滤波、接地、电 缆
• 1999年, “ 实践电磁技术 ” 两天,屏蔽、滤波、接地、电 缆、 线路板(减少了屏蔽内容) • 2001年, “实践电磁技术 ” 两天,目前教材内容 • 2002年, “实践电磁技术 ” 三天,增加试验和诊断内容 杨继深 2002年4月
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电磁兼容设计培圳讲座
搭接的形态
直接搭接:即搭接体间之直接连接; 间接搭接:即搭接体间以金属导线相连,其适合 于 经 常 移 动 的 装 备 , 以 及 将 安 装 防 震 垫 〔Shock Mounts〕的装备,间接搭接时应特别注意共振效 应(Resonant Effect),否则引入杂讯。
搭接的方法有熔接(Welding)、硬焊〔Brazing〕、 软 焊 ( Sweating ) 、 砧 接 〔Swaging〕 、 铆 接 (Riveting)以及螺丝连接。
电磁兼容设计培圳讲座
搭接之处理
搭接时,金属面应予以清洁,不得有油漆 或其它杂物,搭接完成后,可涂以油漆或 施以其它之防蚀保护。此外,搭接时应考 虑不同金属之电化效应,并应尽量减少接 触盐水、汽油等,以防电能作用。 若电能特性相去甚远的两金属欲搭接在一 起,应以介于其间的金属为垫圈置于该两 金属间,
打破接地环路的方法
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常用的电缆
双绞线 同轴电缆 带状电缆
电磁兼容设计培圳讲座
注意之一
接地线愈短愈好; 电缆屏蔽层终接时应环接; 电子线路中及低频使用时应规划不同的接地系统以配合不 同之回路(Return ),如信号、屏蔽、电源、机壳或组架。 唯这些回路最后可接在一起,然后以单点接地; 接地面应具有高传导性(Conductivity); 线路中之元件若经常产生大量的急变电流,则该线路应备 有单独的接地系统,或至少应备有单独之回路,以免影响 其它线路。 低能量信号之接地应与其它接地隔离; 切忌双股电缆分开安装;
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信号接地
信号接地除提供参考点之外,同时还可以 大量消除杂讯的干扰。由于杂讯本身的特性, 考虑接地时有不同的处理方法:
单点接地 多点接地 复合式接地
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单点接地 并联单点接地;
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串联单点接地
若系统各线路或装备所产生或需要的能量变化太大, 则不适用串联单点接地,因为高能量的线路或装备所产 生大量的地电位会严重地影响低能量线路或装备的正常 运作。
为什么要考虑EMC?
国内外技术壁垒、强制要求 产品的可靠性
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EMI试验:(参照CISPR22/GB9254)
传导发射试验 辐射发射试验
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EMS试验 (GB/T17626.系列)
静电放电抗扰性试验(.2) 射频电磁场辐射抗扰性试验(.3) 电快速瞬变脉冲群抗扰性试验(.4) 雷击浪涌抗扰性试验(.5) 射频场传导抗扰性试验(.6) 工频磁场抗扰性试验(.8) 电压瞬时跌落,短时中断和电压渐 变 的抗扰性试验(.11)
电磁兼容设计培圳讲座
搭接的功能
搭接是在两金属之间建立一低阻抗通路,其目的 在为电流提供一均称的结构体以避免干扰。
处理良好的搭接能彻底发挥屏蔽与滤波的功能, 减少接地系统中的射频电位差,以及电流环路,并 可防止静电产生,减少雷击与电磁脉冲的危险,同 时能防止人员误遭电击。
然而未经仔细处理的搭接会增加干扰的程度,此
电磁兼容设计培圳讲座
注意之二
低频宜采用单点接地系统,高频应采用多点接地系统; 良好的接地系统; 减少由共同导体所引入的杂讯电压,尽量避免产生接地环 路; 已接地的放大器接于未接地之电源,其输入导线之屏蔽应 接于放大器之接地点。若未接地之放大器接于接地之电源, 则输入导线之屏蔽应于电源端接地。高增益放大器之屏蔽 应接于放大器之接地点; 若信号线路两端接地,则所产生的接地环路易受磁场及地 电位差的干扰; 去除接地环路的方法有使用隔离变压器、光电耦合器、差 动放大器、扼流圈。
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何时解决EMC
可采取的措施
解决EMC的成本
设计
生产 使用
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生产进程
EMC 三要素
干扰源 敏感设备 传播途径
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EMC设计
接地(Grounding) 屏蔽(Shielding) 滤波(Filtering) 内部设计(PCB板〕
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并联单点接地
并联单点接地最大的缺点是耗时费料,由于接地线太 多太长,以至增加各地阻抗,尤其在高频范围中更加严 重。
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多点接地
在频率低于10MHz时,较适于单点接地。若在高频 (>10MHz)情况下,由于接地线的长度以及接地电路的影 响,故单点接地无法达到去除干扰的效果,此时就得使用 多点接地。此时接地线的长度亦应尽量缩短。下图各接地
由于频率的关系,无论何种接地方法均应 尽量缩短接地线,否则其非但增加阻抗, 同时更会产生辐射杂讯,因其作用有如天 线,接地线的长度L<λ/20。 不论何种接地法,最大的困扰均起自于地 电流的产生,因此去除地环路就成了设计 者的考验。
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接地环路
下图即为接地环路的形成:
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EMC设计三阶段
问题解决阶段 规范设计阶段 分析预测阶段
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接地(Grounding)
接地的目的一是防电击,一是去除干扰。 可将接地分为两大类: 安全接地(Safety Grounding) 信号接地
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安全接地(Safety Grounding)
安全接地是指接大地(Earthing),也就是将 电气设备的外壳以低阻抗导体连接大当人 员意外触及时不易遭受电击。
电磁兼容讲座系列
电磁兼容设计讲座
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定义
电磁兼容(EMC):
Electromagnetic Compatibility
电磁干扰(EMI):
Electromagnetic Interference
电磁敏感性(EMS〕:
Electromagnetic Susceptibility
电磁兼容设计培圳讲座
点可视为机壳或接地板:
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复合式接地
复合式单点接地将线路或装备加以归类, 而同时使用串联与并联法,可同时兼顾降 低杂讯以及减化施工与节省用料。
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机架系统的接地树(例〕
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保护地 电源地 工作地
背板 背板 背板 背板 背板
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注意