电磁兼容的技巧和方法
单片机硬件设计中的EMC兼容性与干扰抑制技术
单片机硬件设计中的EMC兼容性与干扰抑制技术单片机硬件设计中的电磁兼容性（EMC）与干扰抑制技术引言在现代电子设备中，单片机（Microcontroller Unit，MCU）起到了至关重要的作用。
单片机的硬件设计必须考虑电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC）和抑制干扰的技术。
本文将介绍单片机硬件设计中的EMC兼容性和干扰抑制技术，包括电磁干扰的来源、EMC设计要求、常用的干扰抑制技术以及正确的布线和接地技巧。
一、电磁干扰的来源电磁干扰可以由各种外部和内部因素引起。
以下是一些常见的电磁干扰来源：1. 射频辐射：包括无线通信、雷达或其他射频电源等设备产生的电磁波。
2. 电源线干扰：来自交流电源线的噪声，如谐波和干扰信号。
3. 开关电源：开关电源高频噪声会通过电源线和地线传播到其他电子设备中。
4. 过电压和静电放电：电气设备的开关、电磁阀等在操作时可能产生过电压和静电放电。
5. 瞬态电压：包括闪电击中电力线、开关电源的瞬态电压等。
二、EMC设计要求为了满足EMC设计要求，单片机硬件设计应考虑以下方面：1. 辐射和传导：抑制电磁辐射和传导干扰，以确保设备不会对其他设备产生干扰。
2. 抗干扰：增强设备的抗干扰能力，使其能够正常工作并受到外部干扰的影响较小。
3. 地址线、数据线和控制线的布局：合理的布局可以减少交叉耦合和串扰，降低电磁干扰。
4. 接地：良好的接地设计可以降低共模噪声和差模噪声，提高设备的抗干扰能力。
5. 输入输出端口的保护：通过使用适当的保护电路来保护单片机的输入输出端口，防止它们受到外部电磁干扰的损坏。
三、干扰抑制技术1. 滤波器：采用适当的滤波器可以抑制进入单片机的高频噪声。
常见的滤波器包括RC滤波器和LC滤波器。
2. 屏蔽：通过在关键部件周围添加屏蔽罩或屏蔽层，可以有效地防止电磁波的干扰。
3. 地线设计：良好的接地设计可以减少回路的回流电流，降低共模噪声，并提高设备的抗干扰能力。
EMC电磁兼容培训
电磁辐射可能对人体健康产生影响， 电磁兼容能够确保设备产生的电磁辐 射在安全范围内，保护人类健康。
相关法规与标准
国际法规
国际电工委员会（IEC）和国际 标准化组织（ISO）等国际组织 制定了一系列电磁兼容的国际标 准，如IEC 61000系列标准等。
国家法规
各国政府也制定了相应的电磁兼 容法规和标准，如中国的《电磁 兼容认证管理办法》和《电磁兼
某通信设备辐射发射超标问题分析与 解决。
案例二
某汽车电子系统传导发射超标问题定 位与改进。
案例三
静电放电导致某医疗设备故障的案例 分析与防护措施。
经验分享
电磁兼容设计原则与技巧，提高产品 电磁兼容性能的经验与方法。
06 电磁兼容培训总结与展望
培训内容回顾与总结
电磁兼容基本概念
电磁干扰与防护措施
介绍了电磁兼容的定义、重要性以及相关 法律法规和标准。
详细讲解了电磁干扰的来源、传播方式和 危害，以及针对不同干扰源的防护措施， 如滤波、屏蔽、接地等。
电磁辐射与防护
电磁兼容测试与评估
阐述了电磁辐射的产生机理、影响因素和 危害，以及如何通过合理布局、选用低辐 射设备等手段降低电磁辐射。
介绍了电磁兼容测试的目的、方法和流程 ，以及评估电磁兼容性能的指标和标准。
接地与布线技术
接地技术
建立低阻抗的接地系统，确保设备接地良好，降低共模干扰 。
布线技术
遵循布线规范，减少信号线与电源线的交叉，降低传导干扰 。
电磁兼容仿真与测试技术
仿真技术
利用电磁场仿真软件对电路进行建模 分析，预测电磁干扰情况。
测试技术
采用专业的EMC测试设备和方法，对 电路或系统进行电磁兼容性能测试和 评估。
十项电磁兼容测试方法
十项电磁兼容测试方法电磁兼容测试是确保电子设备在各种电磁环境中能正常工作的重要环节。
以下是十项常见的电磁兼容测试方法：辐射发射测试：测量设备通过空间传播的电磁能量。
这通常涉及将设备放置在一个屏蔽室内，然后使用天线和接收机测量其辐射的电磁场强度。
传导发射测试：测量设备通过电源线或信号线传输的电磁能量。
这通常通过连接设备的电源线或信号线到接收机进行测量。
静电放电测试：模拟人体在接触设备时产生的静电放电。
测试时，使用静电枪对设备进行放电，并观察设备的性能是否受到影响。
辐射抗扰度测试：测量设备在受到外部辐射干扰时的性能。
通过将设备暴露在已知的电磁场中，并观察其性能是否下降来进行测试。
传导抗扰度测试：测量设备在受到通过电源线或信号线传输的干扰时的性能。
这通常通过注入干扰信号到设备的电源线或信号线，并观察其性能是否受到影响。
低频磁场抗扰度测试：使用低频磁场线圈产生固定频率固定能量的磁场，对产品各个面进行扫描，观察产品功能是否正常。
电压变化、电压波动和闪烁测试：测量设备在电源电压变化、波动或闪烁时的性能。
这可以模拟实际电网中的不稳定情况。
电快速瞬变脉冲群抗扰度测试：模拟电网上快速瞬变的脉冲群对设备的干扰，观察设备性能是否受到影响。
浪涌/雷击测试：模拟设备在遭受浪涌或雷击时的性能。
这通常通过注入高电压或高电流的浪涌信号到设备来进行测试。
磁场暴露测试：测量设备在强磁场环境中的性能。
这可以模拟设备在如MRI（磁共振成像）设备等强磁场源附近的工作情况。
这些测试方法对于确保设备的电磁兼容性至关重要，可以帮助制造商识别并解决潜在的电磁干扰问题，从而提高设备的可靠性和性能。
常用电磁兼容试验的试验方法和试验要点
下图是适合于做骚扰电压不对称测试的V型人工电源网络的电路图。图 中，被选中为测试这一侧的50Ω负载阻抗是由测量接收机的输入阻抗来 保证的，而未被选中测试一侧的负载阻抗由波段开关连接的50Ω电阻来 保证。
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下图给出了这种人工电源网络在相关频率范围上的网络阻抗特性，实用 中允许有20%的偏差。
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1.1.5 试验方法 以上试验的骚扰电压都用测量接收机在人工电源网络的相应端子上测得， 测量时应分别读取相线和中线各自对地的骚扰电压值。要求在每个测量 频点上至少观测15秒钟，剔除个别弧立的打火干扰外，记录其最高读数。 如果干扰电平不稳定，在15秒钟内升降2dB以上时，则要加长观测时间， 以保证读数的稳定性。
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Ⅰ. 测量接收机与普通场强仪的区别 用于广播、电视信号场强或工科医高频设备辐射场强测量的普通场强仪， 主要测量对象是正弦波电磁场。而用在电气设备的电磁骚扰及自然界骚 扰测量的接收机则是频谱很宽的连续波及脉冲骚扰。因此两种测量仪器 的要求不同，主要反映在带宽、检波方式及脉冲响应等指标上。 ⑴带宽 场强仪测量的是正弦波信号，为降低噪声，故带宽较窄。而测量接收机 正相反。带宽的不同会直接影响测量结果。按国标GB/T6113.1（对应 于国际标准CISPR 16-1）规定，测量接收机在9～150kHz范围内的带宽 为200Hz；0.15～30MHz范围内的带宽为9kHz；30～1000MHz范围内的 带宽为120kHz。 ⑵检波方式 场强仪检波常采用平均值或有效值检波，因为这两种检波都能正确反映 正弦波信号的变化。作为测量接收机，必须要对脉冲骚扰作出正确反应， 准峰值检波器则是正确选择，而平均值检波器则不能反映脉冲幅度及频 度的变化。 ⑶脉冲响应特性 场强仪对脉冲响应没有专门要求，而测量接收机的准峰值检波则有严格 规定。
电磁兼容EMC设计方案及测试技巧
电磁兼容EMC设计及测试技巧转载自：单片机工具之家当前，日益恶化的电磁环境，使我们逐渐关注设备的工作环境，日益关注电磁环境对电子设备的影响，从设计开始，融入电磁兼容设计，使电子设备更可靠的工作。
电磁兼容设计主要包含浪涌（冲击）抗扰度、振铃波浪涌抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度、工频电源谐波抗扰度、静电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、工频磁场抗扰度、脉冲磁场抗扰度、传导骚扰、辐射骚扰、射频场感应的传导抗扰度等相关设计。
电磁干扰的主要形式电磁干扰主要是通过传导和辐射方式进入系统，影响系统工作，其他的方式还有共阻抗耦合和感应耦合。
传导：传导耦合即通过导电媒质将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较低的部分(低于30MHz)。
在我们的产品中传导耦合的途径通常包括电源线、信号线、互连线、接地导体等。
辐射：通过空间将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上，属频率较高的部分(高于30MHz)。
辐射的途径通过空间传递，在我们电路中引入和产生的辐射干扰主要是各种导线形成的天线效应。
共阻抗耦合：当两个以上不同电路的电流流过公共阻抗时出现的相互干扰。
在电源线和接地导体上传导的骚扰电流，多以这种方式引入到敏感电路。
感应耦合：通过互感原理，将在一条回路里传输的电信号，感应到另一条回路对其造成干扰。
分为电感应和磁感应两种。
对这几种途径产生的干扰我们应采用的相应对策：传导采取滤波（如我们设计中每个IC的片头电容就是起滤波作用），辐射干扰采用减少天线效应（如信号贴近地线走）、屏蔽和接地等措施，就能够大大提高产品的抵抗电磁干扰的能力，也可以有效的降低对外界的电磁干扰。
电磁兼容设计对于一个新工程的研发设计过程，电磁兼容设计需要贯穿整个过程，在设计中考虑到电磁兼容方面的设计，才不致于返工，避免重复研发，可以缩短整个产品的上市时间，提高企业的效益。
一个工程从研发到投向市场需要经过需求分析、工程立项、工程概要设计、工程详细设计、样品试制、功能测试、电磁兼容测试、工程投产、投向市场等几个阶段。
电磁兼容心得体会
电磁兼容心得体会在电子产品的开发与应用过程中，电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是一个重要的考虑因素。
电磁兼容性是指电子设备在同一环境下的电磁干扰及其相互影响的能力。
作为电子工程师，我在工作中遇到了不少与电磁兼容相关的问题，以下是我对电磁兼容性的一些心得体会。
首先，电磁兼容性设计应从产品规划的早期阶段开始考虑。
EMC问题往往在产品设计的后期才会显现出来，这时候修改设计会非常困难和昂贵。
因此，在产品规划阶段就要考虑到EMC的要求和标准，合理规划产品的硬件电路结构和布局，以及相关的电磁屏蔽措施。
只有这样，才能从根本上避免EMC问题的后期出现，提高产品的整体性能和可靠性。
其次，合理的电磁屏蔽设计是保证电磁兼容性的重要手段之一。
在电子设备中，各种电路之间、各个单元之间都有可能相互干扰。
合理的电磁屏蔽设计可以有效地减小电磁辐射和接收到的外部干扰信号，提高设备的抗干扰能力。
在电磁屏蔽设计中，我学到了一些重要的原则，比如使用良好的接地设计、采用合适的屏蔽材料和结构等。
另外，合适的电源设计也是保证电磁兼容性的重要因素。
电源电压的波动和噪声会对设备的正常工作产生干扰。
合适的电源设计可以保证电源电压的稳定和纹波水平的控制，从而减小电磁干扰的产生。
在电源设计中，我学到了一些重要的技巧，比如采用滤波技术、使用稳压器等。
此外，合适的接地设计对于电磁兼容性也有着重要的影响。
良好的接地设计可以保证电子设备正常的工作和抗干扰能力。
在接地设计中，我学到了一些关键的原则，比如采用低阻抗的接地系统、合理规划接地线路的走向、保持接地电势的一致性等。
最后，EMC测试和验证是电磁兼容性工作的重要环节。
通过针对产品的EMC测试和验证，可以检测产品是否符合相关的EMC标准和要求，及时发现和解决潜在的EMC问题。
经过多次的EMC测试与验证，我更加深入地了解了EMC的测试方法和标准要求，并提升了对EMC问题的识别和解决能力。
电磁兼容原理实验教案
电磁兼容原理实验教案一、实验目的1. 理解电磁兼容的基本概念。
2. 掌握电磁兼容的基本设计原则。
3. 学习电磁兼容的实验方法和技巧。
4. 培养实验操作能力和团队协作能力。
二、实验原理1. 电磁兼容的基本概念：电磁兼容是指电子设备或系统在同一电磁环境中能正常工作，并不干扰其他设备正常工作的能力。
2. 电磁兼容的基本设计原则：a) 屏蔽：采用金属屏蔽或导电涂层等方法减少电磁干扰。
b) 滤波：利用滤波器去除电源线和信号线上的干扰信号。
c) 接地：合理设置接地，降低设备之间的干扰。
d) 布线：按照电磁兼容原则进行合理布线，减少信号间的相互干扰。
三、实验器材与设备1. 实验桌椅2. 计算机3. 示波器4. 信号发生器5. 功率放大器6. 接收器7. 屏蔽盒8. 滤波器9. 接地线10. 导线四、实验内容与步骤1. 实验一：电磁干扰的产生与检测a) 连接信号发生器、功率放大器和接收器。
b) 设置信号发生器产生一定频率的信号。
c) 通过功率放大器放大信号，观察接收器接收到的干扰信号。
d) 分析干扰产生的原因和特点。
2. 实验二：屏蔽对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上，加入屏蔽盒。
b) 将信号发生器、功率放大器和接收器放入屏蔽盒内。
c) 重复实验一的操作，观察屏蔽对电磁干扰的影响。
d) 分析屏蔽的作用和效果。
3. 实验三：滤波对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上，加入滤波器。
b) 将滤波器串联在信号发生器和功率放大器之间。
c) 重复实验一的操作，观察滤波对电磁干扰的影响。
d) 分析滤波的作用和效果。
4. 实验四：接地对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上，合理设置接地。
b) 将信号发生器、功率放大器和接收器分别接地。
c) 重复实验一的操作，观察接地对电磁干扰的影响。
d) 分析接地的作用和效果。
5. 实验五：布线对电磁干扰的影响a) 在实验一的基础上，按照电磁兼容原则进行布线。
b) 重复实验一的操作，观察布线对电磁干扰的影响。
电磁兼容设计方法
电磁兼容设计方法电磁兼容设计是指在不影响电子设备性能的前提下，使设备之间不会发生电磁干扰或电磁辐射，也不会被其他设备的电磁干扰所影响。
下面是10条关于电磁兼容设计方法：1设计稳定的电源电路电源电路的稳定性对于电磁兼容非常重要，因为不稳定的电源电路会产生一些电磁噪声和其他干扰信号。
在进行电源电路设计时，应该使用合适的滤波器和稳压器来保证电路的稳定性，从而减少电磁干扰。
2.选择合适的布线和接地方案布线和接地方案是电磁兼容设计中非常重要的一环，因为它们会直接影响设备之间相互干扰的程度。
在选择布线和接地方案时，应该避免使用长而不必要的导线，以及过于复杂的接地方案。
相反，应采用简单的布线和接地方案，以减少可能的电磁干扰。
3.使用合适的屏蔽材料在一些需要避免电磁辐射或电磁干扰的设备中，应该使用合适的屏蔽材料来保护电路。
对于一些高频电路，应该使用铜箔、金属网、电磁波屏蔽笔、常数介质等材料来进行屏蔽。
4.合理地利用电感和电容在电磁兼容设计中，电感和电容是非常重要的元器件。
可以通过合理地设计电感和电容来减少电磁辐射和电磁干扰。
在设计PCB时，可以使用不同的电容器和电感器，以便在不对电路的性能造成负面影响的减少电磁干扰。
5.使用合适的PCB板布局PCB板布局对于电磁兼容设计非常重要，因为它会直接影响PCB的电磁特性。
在设计PCB板时，应该避免产生回流环和长度不必要的线路，并尽量缩短信号线与电源和地线的距离，以减少电磁辐射和电磁干扰。
6.使用合适的滤波器滤波器可以在保持电路性能的削弱高频电磁干扰信号和抑制电磁辐射。
在电磁兼容设计中，应该根据需要选择合适的滤波器，例如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
7.合理地设计接口电路接口电路通常是电磁干扰和电磁辐射的主要来源。
在设计接口电路时，应该采取一些合理的措施，例如添加滤波器、减少电流激励等，以减少电磁干扰和电磁辐射。
8.进行电磁兼容测试进行电磁兼容测试可以帮助检测电路是否满足电磁兼容的要求。
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电磁兼容的技巧和方法
电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指不同电子设备之间或者同一电子设备中各个电磁部件之间互不干扰的能力。
在今天的电子设备密集且高度互联的环境中，电磁兼容的重要性愈发凸显。
为了确保各种设备能够良好地工作并相互配合，人们需要采取一些技巧和方法来提高电磁兼容性。
以下是一些常见的电磁兼容的技巧和方法：
1. 设备设计方面
- 合理的电磁屏蔽设计：在电子设备设计过程中，应考虑采取合理的电磁屏蔽措施，如金属外壳、屏蔽罩等，以降低电磁辐射和抗电磁干扰的能力。
- 可控的接地设计：合理的接地设计可以提高电磁兼容性。
例如，应将设备的数字地、模拟地和功率地分离，减少接地回路的磁耦合。
- 合理的布线设计：电子设备内部的布线应考虑电磁兼容性，减少传导和辐射干扰。
例如，尽量减少回路的交叉和环结构，降低电磁辐射。
- 合适的滤波器：适当使用滤波器可以降低电源线和信号线上的噪声。
如电源线上的电磁滤波器和信号线上的滤波电容等。
2. 电磁测试方面
- 辐射测试：辐射测试可以通过测量设备发出的电磁辐射强度来评估电磁兼容性。
常见的测试方法包括室内测量、室外测量、半吋/全吋天线测量等。
- 传导测试：传导测试可以通过测量设备对外界电磁干扰的抵抗能力来评估电磁兼容性。
常见的测试方法包括辐射干扰电压测试、电源线耦合测试、传导耦
合测试等。
3. 电磁兼容性解决方案
- 使用屏蔽材料：在电子设备设计中采用屏蔽罩、金属箱体等屏蔽材料可以有效阻隔电磁辐射和抗电磁干扰。
- 使用滤波器：合适地使用电源滤波器可以降低电源线上的噪声，提高设备的电磁兼容性。
- 合适的接地：合理的接地可以减少接地回路的耦合，降低电磁干扰的影响。
- 电磁兼容性测试：定期进行电磁兼容性测试可以及时发现问题并采取相应措施，确保设备的良好工作。
4. 法规标准方面
- 合规标准遵循：电子设备的设计和生产应符合国家和地区的相关法规标准，并通过相应的合规测试来证明设备的电磁兼容性。
- 完善的文件记录：电子设备制造商应保留相关的文档记录，包括设计文件、测试报告、验证数据等，以便提供给相关机构。
总的来说，提高电磁兼容性需要从设备设计、测试、解决方案和法规标准等多个方面综合考虑。
通过合理的设计、使用合适的技术手段以及遵循相关法规标准，可以有效提高电子设备的电磁兼容性，确保设备的稳定工作和互操作。