EMC 的定义
EMC介绍

EMC:Electromagnetic compatibility,电磁兼容性
EMC定义:在同一电磁环境中,设备能够不因为其他设备的 干扰影响正常工作,同时也不对其他设备产生影响工作的干扰。
EMC三要素,缺少任何一个都构不成EMC问题
干扰源
耦合途径
敏感设备
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一、问题描述:
EMI:电磁 干扰
EMC:电 磁兼容性
EMS:电 磁敏感
RE CE Harmonics Flicker
辐传
谐
射导
波
发发
电
闪 烁
射射
流
RS CS ESD EFT/B
辐传 静 射导 电 抗抗 抗 扰扰 扰 度度 度
电 快 速 瞬 变 脉
冲
群
/
DIP/i 电 压 跌 落 短 时 中 断
PMS 工 频 磁 场 抗 扰 度
值
无电缆(如电池供 电设备)
所设 有备 电联 缆上
合格
完成
不合格
处理滤波 器(电 路),消 除共模电 流
无效果
合格 不合格
检查 PCB板
美美好好一一天天从从新中世新纪开开始始 AABBeaeuautitfiuful Dl DayayBBegeginins sFrForommCNHeUwNGCeHnStIuNry
二、辐射发射:电源电缆导致辐射超标定位子流程
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EMC测试简介

EMC测试简介1.EMC的基本定义1.1 EMC基本定义:电磁兼容性(Electro-Magnetic Compatibility,简称:EMC)装置、整组设备或整套系统,在它本身的电磁环境中,能圆满地动作,而且不会产生让其它在此环境中的设备难以忍受的电磁干扰。
EMC包含EMI和EMC,即EMC=EMI+EMS(见图1).1.2 EMI基本定义:电磁骚扰(Electro-Magnetic Interference,简称:EMI)装置、整组设备或整套系统动作时所产生一种电磁噪声,或装置本身不需要的信号。
1.3 EMS基本定义:电磁抗扰度(Electro-Magnetic Susceptibility,简称:EMS)在一个电磁干扰的环境中,装置、整组设备或整套系统不会因处于此环境而减损其功能的能力2.EMC标准简介EMC 标准是特定国家或组织根据它们的要求,针对不同产品而制定的电磁兼容符合性标准。
EMC 标准一般由各个权威机构制定,常见的如:3.常见EMC测试项目简介3.1 辐射骚扰测试(RE)辐射骚扰测试(Radiated disturbance,简称RE),包含空间辐射和磁场辐射测试。
辐射骚扰主要是指能量以电磁波的形式由产品发射到空中,或能量以电磁波形式在空间传播对周边产品的影响。
辐射骚扰超标的产品可能引起周围装置、设备或系统性能降低,干扰信息技术设备或其他电子产品的正常工作,并对人体造成一定危害。
辐射骚扰是电磁兼容的重要内容,也是测试最不容易通过且最难整改的项目之一。
3.2 电源端子传导骚扰测试(CE)电源端子传导骚扰测试(Conducted disturbance at the mains ports,简称CE),又称传导测试。
传导骚扰主要是指产品的电源端子对整个公共电网的影响。
传导骚扰超标的产品可以引起在同一电网的电子设备性能降低,干扰电子设备的正常工作。
传导骚扰是电磁兼容的重要内容,也是测试最不容易通过且最难整改的项目之一。
EMC是什么意思

EMC 是什么意思
EMC(电磁兼容性)的全称是Electro Magnetic Compatibility,其定
义为“设备和系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”该定义包含两个方面的意思,首先,该设备应能在一定的电磁环境下正常工作,即该设备应具备一定的电磁抗扰度(EMS);其次,该设备自身产生的电磁骚扰不能对其他电子产品产生过大的影响,即电磁骚扰(EMI)。
随着现代科学技术的发展,电气及电子设备的数量及种类不断增加,使电磁环境日益复杂。
在这种复杂的电磁环境中,如何减少相互间的电磁骚扰,使各种设备正常运转,是一个亟待解决的问题;另一方面,恶劣的电磁环境还会对人类及生态产生不良的影响。
随着电气电子技术的发展,家用电器产品日益普及和电子化,广播电视、邮电通讯和计算机网络的日益发达,电磁环境日益复杂和恶化,使得电气电子产品的电磁兼容性(EMC 电磁干扰EMI 与电磁抗EMS)问题也受到
各国政府和生产企业的日益重视。
电子、电器产品的电磁兼容性(EMC)是一项非常重要的质量指标,它不仅关系到产品本身的工作可靠性和使用安全性,而且还可能影响到其他设备和系统的正常工作,关系到电磁环境的保护问题。
EMC基础知识分享

EMC基础知识分享目录1、 EMC基本概念2、EMC标准化组织3、 EMC标准介绍4、EMI测试项目介绍E M C基本概念电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)的定义是指:设备或系统在所处的电磁环境中能符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
其中EMC包含EMI(电磁干扰度)和EMS(电磁抗干扰度)两个部分,EMI是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;EMS是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。
因此,根据定义。
E M C标准化组织IEC:国际电工委员会,成立于1906年,它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构,负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。
CISPR:国际无线电干扰特别委员会,负责>9KHz所有类型电器的EMI无线电信号保护测试标准规范的编写。
TC77:第77技术委员会,整个频率范围内的抗扰度,低频范围内(<9KHz)的发射,以及CISPR不涉及的骚扰现象;负责制定基本文件即IEC61000系列标准。
其中IEC61000-4系列标准是目前国际上比较完整和系统的抗扰度基础标准。
CENELEL:欧洲电工标准化委员会,制定统一的欧洲电工标准(EN标准),实行电工产品的合格认证制度。
SAC: 中国国家标准化管理委员会,制定我国的标准化制度E M C标准介绍电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准。
1、基础标准:描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备,定义了等级和性能判据。
基础标准不涉及具体产品。
2、产品类标准:针对某种产品系列的EMC测试标准。
往往引用基础标准,但根据产品的特殊性提出更详细的规定。
3、通用标准:按照设备使用环境划分的,当产品没有特定的产品类标准可以遵循时,使用通用标准来进行EMC测试。
EM C 常用标准对照表E M I测试项目介绍1、EMI测试设备的分组和分类2、传导骚扰(CE)①测试简介:传导干扰是用来衡量电子产品在运行过程中对整个电网发送电子干扰信号大小的一个概念。
2024年跟我一起学EMC第基础知识

规范设备安装和使用
确保设备在安装和使用过程中符合相关 EMC标准,避免不必要的干扰。
系统级解决方案
针对复杂系统,需从系统角度出发,制定全 面的解决方案,如合理规划设备布局、采用 综合屏蔽措施等。
案例分享:成功解决EMC问题经验
案例一
某通信设备辐射超标问题。通过 改进PCB布局、优化电源设计等 措施,成功降低辐射发射强度,
电磁抗扰度(EMS)原理
电磁抗扰度是指电子设备或系统在电磁环境中的抗干扰能力 ,即能够抵御外部电磁干扰,保持正常工作状态的能力。 EMS主要包括静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电 快速瞬变脉冲群抗扰度等方面。
相关法规与标准
法规
各国政府和国际组织针对EMC问题制定了一系列法规和标准,以确保电子设备和 系统的电磁兼容性。例如,欧盟的EMC指令、美国的FCC法规等。
跟我一起学EMC第基 础知识
目录
• EMC概述与基本原理 • 电磁干扰(EMI)及其来源 • 电磁敏感度(EMS)及其影响因素 • EMC设计原则与方法 • EMC测试技术与方法 • EMC问题诊断与解决方案
01
EMC概述与基本原理
EMC定义及发展历程
定义
EMC(Electromagnetic Compatibility,电磁兼容性)是指电子设备或系统在电磁环境中的正常工作能力,即 不对其他设备产生电磁干扰,也不受其他设备电磁干扰的能力。
数。
实验室分析
利用专业测试设备对问 题设备进行详细分析, 如频谱分析仪、示波器
等。
问题定位
根据测试结果,分析并 定位问题原因,如辐射
干扰、传导干扰等。
针对性解决方案制定
抑制干扰源
提高设备抗扰度
EMC测试项目详解

在RE测试中,天线 的高度、天线的极 化方向以及转台的 角度都需要不断改 变,以求检测到设 备辐射的最大点。
RE测试可以在开阔 场和半电波暗室内 进行。
CE:Conducted emission
任何一个非便携式设备都和其他设备有电缆互连关系,无论 是通过电源电缆还是信号电缆,只要有这种互连关系的存 在,设备就有一个途径将自身的共模电流传导给与其互连 的设备,这种现象就叫传导干扰,又成为传导发射。
试验示意
50Hz电流
线圈
试验仪器
EUT
DIP/interruptions:试验介绍
DIP/interruptions:该 试验主要是模拟交流 电网中接入大功率设 备引起的电网电压下 降甚至短时中断的现 象,考察设备在处于 这种工作状态中的性 能稳定性。
跌落深度 持续时间 性能判据
70% 500ms C
EMC定义
EMC:Electromagnetic compatibility,电磁兼 容性
EMC定义:在同一电磁环境中,设备能够 不因为其他设备的干扰影响正常工作,同时 也不对其他设备产生影响工作的骚扰。
EMC三要素,缺少任何一个都构不成EMC 问题
干扰源
耦合途径
敏感设备
常见缩略语
EMC (Electromagnetic Compatibility):电磁兼容性 EMI (Electromagnetic Interference):电磁干扰 EMS (Electromagnetic Susceptibility):电磁抗扰度 OATS (Open Area Test Site) :开阔场 CISPR:国际无线电干扰特别委员会 IEC (International Electrotechnical Commission):国际电工委
EMC的基本原理

EMC的基本原理(1)什么是EMC(Electromagnetic Compatibility)EMC 即是“电磁兼容性”,它定义一台设备在电磁环境中不产生令其他电气设备不可接受的电磁干扰的情况下,有令人满意的工作能力。
因此,不同的设备不应互相影响。
(2)干扰辐射和抗干扰性EMC是由与设备/装置相关的两个特性而决定的,即干扰辐射和抗干扰性。
各类电气设备既可能是故障源(发送器),又可能是干扰接收器。
如果故障源没有反过来影响干扰接收器的正常功能,则存在电磁兼容性。
一个设备可能不但是故障源,而且也是受干扰设备,例如整流器的功率部分可以认为是故障源,而控制部分则为干扰接收器。
(3)极限值电气驱动装置受产品标准EN61800-3支配,根据该标准,对工业供电网络不需要执行所有的EMC措施,然而可以采取相应环境中特定的解决方法。
因此,对于整流器而言,增加敏感器件的抗干扰性与抑制干扰源措施相比,更加经济。
所以,这种经济有效的方法被选择使用。
SIMOREG DC Master整流器是为工业应用而设计的(工业低压供电系统,即不作为家庭使用)。
抗干扰性决定了一台装置当其受到电磁干扰时的工作状况,产品标准对在工业环境中装置工作状况的要求和评估标准做了限制,本说明中整流器应遵守有关标准。
(4)SIMOREG整流器的工业应用在工业环境中,装置必须有很高的抗干扰性,而对干扰辐射没有高的要求。
SIMOREG DC Master整流器如同接触器和开关一样,是一个电气驱动系统的部件,适当的专业技术人员必须将它们集成到驱动系统中去,至少应包括整流器、电动机电缆和电动机。
在多数情况下,需要进线电抗器和熔断器,如果这些部件以正确的方式安装,极限值才能保证。
为了将干扰的辐射限制在限幅值等级“Al”,需要合适的无线电干扰抑制滤波器和进线电抗器与整流器配合。
根据EN55011的定义,没有RI抑制滤波器,SIMOREG6RA70整流器产生的干扰辐射将超过限幅值等级A10。
EMC 的定义

EMC 的定义EMC:为Electro Magnetic Compatibility 的省略语,通常又翻成电磁相容性。
在IEC(国际电气标会议)的定义中为(对任何的东西而言,不给其无法容许的电磁干扰波,且在电磁环境中还需能具有满足其功能的机器,装置或系统的能力。
而EMC又等于EMI+EMS (EMI为Electro-Magnatic Interference的省略语,为电磁干扰的意思) EMC 定义的电磁干扰源,以及后半段的电磁干扰环境,都可以称之为电磁杂讯,或以NOISE 来称之。
EMC的组织:IEC:国际电工标准会议,它函盖全部的电机,电子技术,而以制定国际标准规格为目地,设立于1904年,现在于45 国家有带表。
由于对象非常的广,因此在独立的专长领域中,共有83个TC(Technical Committee)技术委员会。
目前在TC中和EMC有关关者,为TC77和CISPR(International Special Committee on Radio Interference:国际无线电干扰特别委员会。
)1. TC77:针对EMC的问题,以基本的规格,及通用规格为中心,审议规格的制定及修定。
再者如电源高频规格般,也针对低频的制品类或製品规格的审议制定或修定。
TC77下又区分为SC77A和SC77B的分科委员会。
SC77A处理9KHZ以下的低频EMC问题,SC77B则处理超理超过9KHz的高频EMC问题。
2. CISPR:就各种製品类的个别规格併同其有关测试,进行规格的制定和修定。
CISPR的规格的制定作业,由7个SC(Sub-committee:分科委员会AG)及其下属组织WG(Working group:工做组)担任。
例如:SC G中有三个WG个别担任下列的工做WG1:ITE的EMIWG2:有关通信线的EMIWG3:ITE的Immunity在IEC的IC,其后面会附加数字,但CISPR中则无。
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EMC 的定義EMC:為Electro Magnetic Compatibility 的省略語,通常又翻成電磁相容性。
在IEC(國際電氣標會議)的定義中為(對任何的東西而言,不給其無法容許的電磁干擾波,且在電磁環境中還需能具有滿足其功能的機器,裝置或系統的能力。
而EMC又等於EMI+EMS (EMI為Electro-Magnatic Interference的省略語,為電磁干擾的意思) EMC 定義的電磁干擾源,以及後半段的電磁干擾環境,都可以稱之為電磁雜訊,或以NOISE 來稱之。
EMC的組織:IEC:國際電工標準會議,它函蓋全部的電機,電子技術,而以制定國際標準規格為目地,設立於1904年,現在於45 國家有帶表。
由於對象非常的廣,因此在獨立的專長領域中,共有83個TC(Technical Committee)技術委員會。
目前在TC中和EMC有關關者,為TC77和CISPR(International Special Committee on Radio Interference:國際無線電干擾特別委員會。
)1.TC77:針對EMC的問題,以基本的規格,及通用規格為中心,審議規格的制定及修定。
再者如電源高頻規格般,也針對低頻的制品類或製品規格的審議制定或修定。
TC77下又區分為SC77A和SC77B的分科委員會。
SC77A處理9KHZ以下的低頻EMC問題,SC77B則處理超理超過9KHz的高頻EMC問題。
2.CISPR:就各種製品類的個別規格併同其有關測試,進行規格的制定和修定。
CISPR的規格的制定作業,由7個SC(Sub-committee:分科委員會AG)及其下屬組織WG(Working group:工做組)擔任。
例如:SC G中有三個WG個別擔任下列的工做WG1:ITE的EMIWG2:有關通信線的EMIWG3:ITE的Immunity在IEC的IC,其後面會附加數字,但CISPR中則無。
概論在EMI的誕生中,有許多的變數。
這是因為EMI是被動元件正常狀態行為以外的結果。
如:TRACE在高頻的時候,其等效電路是電感串聯電阻。
低頻的時候,其等效電路則是一電感。
電阻在高頻的時候,其等效電路是電感串(電阻並聯電容)。
低頻的時候,其等效電路就是電阻。
電容在高頻的時候,其等效電路是R,L,C三者串聯。
低頻的時候,其等效電路是電容。
電感在高頻的時候,其等效電路是L和C並聯,低頻的時候,則是電感。
這一些特性,稱之隱藏電路。
數位工程工師一般假設這些元件有單一的頻率響應,結果,其根據時域之功能特性來選擇元件而不管在頻域裡的實際表現,則EMI 的情形就表現出來了。
電磁干擾一般可以分成以下的兩種:1.Conducted Disturbance:干擾波的電磁能量主要是經由電力線和信號線等的導體而被傳達,侵入其它裝置給予的干擾者。
2.Radiated Disturbance:干擾波的電磁能量以電磁的形態傳播至被放射的空間,對其它的裝置給予干擾者。
*另外電磁干擾波又可依時間波形而分為1.連續的干擾波:長時間的連續干擾,2.過渡的干擾波:波形急速的變化,在短時間干擾者。
當想到EMISSION的時候,第一條守則是:FREQUENCY愈高則可能是幅射耦合之路徑,FREQUENCY 愈低,則可能是傳導耦合之路徑。
MICROSTRIP AND STRIPLINE 的差別:1.MICROSTRIP:指的就是trace 經由一介質連接一完整平面。
可提供PCB信號上的壓制,同時也可容許比STRIPLINE要快的CLOCK信號(因為有較小的耦合電容及較低的空載傳輸延遲。
其不好的就是PCB外部信號層會幅射能量至外在環境。
除非加上金屬屏蔽。
2.STRIPLINE:信號層介於兩個solid plane 。
STRIPLINE 可達到較佳的RF 防治,但只能用在較低的速度。
因為信號層介於兩個solid plane之間,兩平面會有電容的耦合,導致降低信號的edge rate Layout 的基本觀念二層板:對於二層有二種的layout技術。
一種是較老之技術,適用於較低速之元件,一般包含DIP包裝之元件成排或成矩陣撞排列,現在己很少用。
第一種方式:將power和Ground以格狀layout,使形成之每一格總面積小於1.5吋平方。
Power和Ground之trace以90度角分佈。
Power在一層,ground在另外一層。
Ground trace 置於頂層,垂直走向。
Power trace置於底層,水平走向在每一個ground和trace交接處,放置decoupling電容。
第二種方式:此種通常用於低於10kHz低頻類比設計。
將power trace在同一層佈線層幅射狀拉線,由電源處接至每一元件,減少trace的總長度。
將所有power和ground trace相鄰佈線。
此可使得由來自高頻切換雜訊之環路電流最小,因而不會衝擊其它電路和控制信號。
這一些trace會分開的唯一情況是要當連接到decoupling電容時。
信號流向應和ground路徑並行。
避免不同樹枝互相交錯,以免造成ground loop。
低頻寄生電感及電容通常不會產生問題。
在此情況下,建議可採用單點接地的方式。
易言之,在低頻的應用上,藉layout達成之高頻表現。
注意以下二點:高頻時,控制所號路徑和其回返電流路徑之表面阻抗。
在低頻時,以控制layout的形狀而非阻抗。
四層板:四層板的堆疊只有一種方式。
因使用power及ground,EMI的特性有很大的改善。
然而,四層板對產生自電路及trace之RF電流通量消除之效果並不好。
第一層:Component side,信號及Clock第二層:Ground Plane第三層:Power plane第四層:Solder side,信號及Clocks如此可得知,當有多於三個完整平面提供的話(即一個power ground)將最高速clock佈線於相鄰ground plane且不相鄰於power plane,可得最佳EMI效果。
此為在PCB上EMI抑制的基礎觀念。
多層板可提供優良EMC之信號品質,因為經由miocrostrip及stripline可有效佳之信號阻抗控制。
Power及ground plane之分佈阻抗(distribution inpedance)應儘可能的降低。
這一些平面含有來自於logic crossover之極短暫的突波電流,及信號及匯流排之電容負載。
MICROSTRIP及Stripline應用之主要意義是在於磁通量之互相抵消。
使得傳輸線之電感降低。
多數的邏輯族在其pull up/pull down電流可能極不平均,此使得flux cancellation之效果在信號及groundplane之間比信號及power plane之間要好。
因此,使用power plane作磁通量抵消不能達到最佳的效果,結果會導致信號通量相位偏移增大電感,差的阻抗控制,及雜訊不穩定。
故應使用ground plane要佳。
簡短的重述PCB flux cancellation之重要觀念。
並非有元件的pull up/pull down電流比都是一樣。
舉例來說,有的元件是65mA pull up/65mA pull down,有的則是65mA pull up/65mA pull down 。
此不均狀況造成Ground及PowerPlane之不平衡。
六層板:有三種方式。
先說第一種…第一種:這個方式有最佳的EMI 特性,對所以佈線層有較好的Flux cancellation如下。
第一層:component side, microstrip信號佈線層。
第二層:GROUND PLANE第三層:Stripline,佈線層,(下跟著填充物質)。
第四層:POWER PLANE第五層:GROUND PLANE第六層:solder side, microstrip信號佈線層。
第二種:為對CLOCK 和高頻元件,較常用的方式第一層:component side, microstrip信號佈線層第二層:Ground plane第三層:Stripline第四層:Stripline第五層:Power plane第六層:solder side microstrip信號佈線層第三種:此方式有較佳的EMI特性,因為在Ground及Power平面間有較好之層間(decoupling )。
第一層:component side, microsrip信號佈線層第二層:埋入microstrip佈線層第三層:Ground plane第四層:Power plane第五層:埋入microstrip佈線層第六層:solder side, microstrip佈線層八層板:有二種方式,第一種組態,提供較少的磁通量抵消,第二種組態因有較多的完整平面,提供最大的磁通量抵消。
決定使用第一種或是第二種是基於所須佈線之NET的數量,元件密度(接腳數),匯流排結構之大小,類比和數位電路,及可用的面積。
第一種:因在電源及接地平面有較差之通量抵消,此為較差之堆疊方式有六層佈線層。
第一層:component side, microsrip信號佈線層第二層:埋入microstrip佈線層第三層:Ground plane第四層:Power plane第五層:Stripline佈線層第六層:Stripline佈線層第七層:埋入microstrip佈線層。
第八層:solder side, microstrip佈線層第二種:對RF電流有較緊密的磁通量抵消,此方式為較佳之堆疊方式,其有四層佈線層和四層平面。
第一層:component side, microsrip信號佈線層第二層:Ground plane第三層:Stripline佈線層第四層:Ground plane第五層:Power plane第六層:Stripline佈線層第七層:Ground plane第八層:solder side, microstrip信號佈線層十層板:第一層:component side, microsrip信號佈線層第二層:Ground plane第三層:Stripline 佈線層第四層:Stripline 佈線層第五層:Ground plane第六層:Power plane第七層:Stripline 佈線層第八層:Stripline 佈線層第九層:Ground plane第十層:solder side, microstrip信號佈線層20-H Rule:由於磁通的連結,RF電流存在於Power plane之邊。
此種層間耦合稱之(fringing),通常僅見於高速的pcb,當使用高速邏輯及clock時電源平面間,會互相耦合RF電流且幅射至空中,要減低效應,所有電源平面要比相鄰的地平面小。