电磁兼容性(EMC)_设计知识
结构工程师必须掌握的EMC结构设计知识
结构工程师必须掌握的EMC结构设计知识1.EMC简单介绍EMC的概念：电磁兼容（Electromagnetic Compatibility , EMC）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”。
EMC包含两个方面的意思，首先，设备能够抵抗所接受到的干扰而正常工作(即EMS)；其次，设备所发射的电磁干扰不能影响其它设备的正常工作(即EMI)。
生活中的EMC：飞机上限制使用手机等电子设备，是因为手机等有可能会对机载设备造成电磁干扰，引起机载设备性能下降或者功能丧失，影响飞机飞行安全。
有时乘客会偷偷使用手机，为什么没有“引起机载设备性能下降或者功能丧失”？这是因为飞机的“电磁兼容性”设计有很高的安全裕度。
随着电子电气设备越发密集的应用，电磁兼容性引起工业制造领域各设备制造商的广泛关注，民用飞机电磁兼容性设计验证更是有着严格的适航要求。
电磁兼容性设计工作基于一个重要的现象：电子电气设备在正常工作时，既对外部空间发射电磁能量，也容易被外来电磁能量干扰。
现代民机作为高度集成各种电子设备的精密系统，任何关键设备的正常工作受到影响，后果都将不堪设想。
例如，飞机若想按照事先规划的航路飞行以确保空域畅通和绝对安全，在飞行中需要时刻与地面塔台保持联系，这有赖导航系统的准确定位，且通信系统能快速清晰传达和接收信息。
如果电磁兼容工作不到位，同时工作的其他设备所发射的电磁能量经过叠加，可能超过一般设备的耐受上限，通过线缆传导或者空间耦合等机理进入通信、导航等系统，轻则降低系统工作性能，重则损坏电路，使系统彻底失效。
电磁干扰作为一种可传播的能量，从发射源产生通过耦合路径最后到达受影响设备。
上述三者即电磁兼容三要素。
民机设计师通过“三要素”开展电磁兼容工作。
比如，在设计初期，通过优化“发射源”的设计，使其降低无意泄漏的电磁能量；在系统安装集成阶段，通过增加敏感设备之间的隔离距离，“切断”耦合路径；在系统验证阶段，如果发现了电磁兼容问题，再针对性地为问题设备增加屏蔽层。
电力设备的电磁兼容性与抗干扰设计策略
电力设备的电磁兼容性与抗干扰设计策略引言：随着现代科技的迅猛发展，电力设备在我们的日常生活中起着至关重要的作用。
然而，随之而来的问题是电磁兼容性和抗干扰设计问题，这是电力设备的关键挑战之一。
本文将讨论电磁兼容性的重要性，并提供一些抗干扰设计策略。
一、电磁兼容性的重要性电磁兼容性（EMC）是指一个电子设备在电磁环境中与其他设备协调工作的能力，也包括设备自身不会对其他设备造成电磁干扰。
良好的EMC设计可以确保设备在正常工作时不会干扰其他设备或受到其他设备的干扰。
这对于维持电力系统的稳定运行至关重要。
1. 电磁辐射与电磁感受EMC问题分为两个方面：电磁辐射和电磁感受。
电磁辐射是设备发出的电磁能量，可能对其他设备造成干扰，而电磁感受则是设备对外界电磁干扰的敏感性。
EMC设计需要考虑如何降低辐射并提高设备的抗干扰能力。
2. EMC对电力系统的影响电力设备是电力系统的核心组成部分，它们的正常运行对于电力系统的稳定性和安全性至关重要。
如果电磁兼容性不佳，设备可能会干扰其他设备的运行，造成电力系统故障和停机，对生活和生产造成不便。
二、抗干扰设计策略为了提高电磁兼容性并降低干扰，以下是一些常用的抗干扰设计策略。
1. 圆整地线布置良好的地线布置可以降低电路中的干扰电压和电流。
通过合理设计地线回路，可以减少回路的感应耦合，提高设备的抗干扰能力。
2. 滤波器的使用滤波器是常用的抗干扰器件，可以阻止高频信号进入设备或离开设备。
在电力设备的输入和输出端口上安装滤波器可以有效地减少干扰。
3. 屏蔽设计屏蔽是抑制电磁辐射和减弱电磁感受的有效手段。
通过在关键部件或电路附近添加屏蔽材料，可以阻止电磁波的传播和散射，减少干扰。
4. 系统级抗干扰设计除了在单个设备上实施抗干扰设计外，还可以通过系统级设计来提高电磁兼容性。
比如，通过优化电力系统的布局，减少设备之间的相互干扰。
三、示例：电力变压器的EMC设计作为电力系统的核心设备之一，电力变压器的EMC设计尤为重要。
EMC基础知识讲解
❖ EMS-ESD（静电放电）
1、该模拟人或物体在接触设备时所引起的放电（直接 放电），以及人或物体对设备邻近物体的放电（间接 放电）时对设备工作造成的影响。带静电的物体进行 放电时会产生放电电流，这个放电电流会产生短暂的 强度很大的电磁场。放电时产生短暂的放电电流和相 应的电磁场可能引起电气、电子设备的电路发生故障， 甚至损坏。静电放电试验的目的就是检验电气、电子 设备在遭受这类静电放电骚扰时的性能。
干扰源 干扰源不一定是设备本身，也可能是大自然或者人体本
身。比如说雷电和身体上的静电。
常见干扰途径
传导：公共电源、 公共地线、互连线
辐射：通过空间传播
（感应产生（电容耦合、电感耦合）、干扰源发射 的电磁能量以电磁波的形式， 通过空间传播作用 到敏感源上）
2、为什么产品需要进行EMC相关测试
❖ 电磁干扰普遍存在 ❖ 电子技术日益普及 ❖ 越来越多的干扰源进入电磁环境 ❖ 电子设备的灵敏度越来越高 ❖ 干扰和抗干扰成为一个日益突出的问题
2、射频场感应的传导骚扰抗扰度（CS） -- Immunity to Conducted Disturbances, Induced by Radio-Frequency Fields
3、射频电磁场辐射抗扰度（RS）-- Radiated, Radio-Frequency, Electromagnetic Field Immunity
❖ •产品内部兼容性的需要 产品内部各单板间是否能够和谐的工作、电源电路是否不会对音视频信号 产生干扰、PCB设计时时钟电路是否会干扰控制电路等等都是产品设计时 需要重点考虑的问题，也是产品基本功能实现的保证问题。
总的说来是为了提高产品的市场竞争力，保证对产品自身和人体或其他设备不 产生危害。
emc电磁兼容设计与测试案例分析
emc电磁兼容设计与测试案例分析
电磁兼容性（EMC）设计和测试案例分析是指在设计、制造和入
网系统产品时，使用规范和测试方法，检测出其EMC行为。
本文将介
绍用于EMC设计和测试的常用方法和技术，以及常见的案例分析。
首先，要搞清楚EMC测试的目的。
有两个主要的方面需要考虑：
一是抑制电磁波的发射，以确保其周围环境或附近系统不受EMC污染；二是防止EMC干扰自身系统。
为了做到这一点，需要考虑系统的整体
结构，特别是各组件之间的共性与局部信号分布特性，以及由各组件
信号导致的EMC干扰和故障影响。
其次是EMC设计方法。
EMC设计流程主要包括总体设计、EMC抑制、EMC测试、仿真分析和调试调试等等。
具体的步骤就是可用性分析、选择民用和兼容的电子元器件、排列电子元器件、降低EMC/EMI噪声源、分离电源和电路、抑制电缆电磁感应、引入EMI抑制组件、使用EMC封装等等。
最后是EMC测试案例分析。
常见的EMC案例分析包括测试电源线
的EMC性能、测试产品的电磁干扰抑制治理能力等。
通常，测试主要
通过发射测量等标准EMC测试方法来完成，以确定产品能够在EMC环
境中正常运行，减少EMC/EMI干扰对其他系统的损害。
整车及零部件电磁兼容(EMC)设计培训课程
CHAPTER
电磁兼容(EMC)基础知识
03
电磁场传播特性
电磁波在自由空间、导体、介质中的传播特性。
01
电磁场基本概念
电场、磁场、电磁波等。
02
麦克斯韦方程组
描述电场、磁场与电荷密度、电流密度之间关系的基本方程。
EMI源
自然干扰源和人为干扰源，如雷电、静电、电子设备开关操作等。
EMI传播途径
随着汽车电子技术的快速发展，电磁兼容问题日益突出，已成为影响汽车安全性、可靠性和舒适性的重要因素。
掌握电磁兼容设计原理和方法，对于提高整车及零部件的性能和质量具有重要意义。
电磁兼容问题是制约汽车行业发展的关键因素之一，许多企业因缺乏专业的电磁兼容设计人才而陷入困境。
加强电磁兼容设计培训，提高行业从业人员的专业素质和技能水平，已成为整车及零部件行业的迫切需求。
电磁兼容设计将更加注重实效性
在未来的设计中，将更加注重电磁兼容设计的实效性，通过优化设计方案和提高产品质量来满足市场需求。
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。
整车及零部件电磁兼容(EMC)设计培训课程
目录
课程背景与目的电磁兼容(EMC)基础知识整车EMC设计原则与方法零部件EMC设计实践案例分享EMC测试与认证要求及流程电磁兼容(EMC)设计优化策略总结与展望
01
CHAPTER
课程背景与目的
电磁兼容（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
emc设计方案
emc设计方案EMC（Electromagnetic Compatibility），即电磁兼容性，是指电子设备在同一环境中能够正常工作，而不会对周围其他设备产生干扰或被其他设备干扰的能力。
EMC设计方案是为了确保电子产品在电磁环境中的性能和稳定性而进行的设计。
首先，EMC设计方案需要充分了解产品的工作环境以及与其它设备的电磁相互作用。
通过对电磁场的测试和分析，可以确定产品所处的电磁环境特点，找出可能存在的问题和风险。
基于这些信息，可以制定合理的EMC设计方案。
其次，EMC设计方案需要采取适当的电磁屏蔽措施。
在设计产品时，应考虑到电子元件的布局、线路的走向以及适当的接地和屏蔽措施。
例如，可以通过合理设计线路布局，减小电磁辐射的可能性；采用屏蔽材料和屏蔽技术，减少电磁泄露和外部电磁干扰；增加滤波器和抑制器，阻止干扰信号的入侵。
同时，EMC设计方案还需要进行严格的电磁兼容性测试。
通过对产品进行各种电磁兼容性测试，可以评估产品的电磁兼容性，发现潜在的问题和故障，并及时采取改进措施。
常见的测试项目包括辐射测试、传导测试、抗扰度测试等。
只有通过了这些测试，产品才能够获得相应的认证和合格证书。
最后，EMC设计方案还需要考虑到产品的可维护性和可升级性。
在设计产品时，应考虑到后期维护和升级时可能对EMC 性能带来的影响。
例如，在设计产品外壳时，应预留适当的空间和接口，方便后期更换或升级EMC相关部件，提高产品的可维护性和可升级性。
综上所述，EMC设计方案是确保产品在电磁环境中正常工作的关键。
通过充分了解产品工作环境、采取电磁屏蔽措施、进行严格的测试以及考虑产品的可维护性和可升级性，可以有效保证产品的电磁兼容性，提高产品的稳定性和可靠性，减少产品在电磁环境中产生的干扰和受到的干扰。
这样不仅有助于提升产品竞争力，还有助于维护整个电子设备的正常运行和电磁环境的安全。
EMC基础培训资料
EMC基础培训资料一、什么是 EMCEMC 即电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility），指的是设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
简单来说，就是电子设备在运行过程中，既不会受到外部电磁环境的干扰，也不会对外界产生过多的电磁干扰。
电磁兼容性包括两个方面：一方面是设备要有一定的抗干扰能力，能够在复杂的电磁环境中稳定运行；另一方面，设备自身产生的电磁辐射要控制在一定范围内，不能影响其他设备的正常工作。
二、EMC 问题的产生电子设备在工作时，会通过电路中的电流变化产生电磁波。
当多个设备同时工作时，这些电磁波就可能相互干扰。
例如，手机在通话时会发出电磁波，如果附近的电子设备对这种电磁波过于敏感，就可能出现工作异常。
同时，外部的电磁环境，如雷电、电力系统的电磁辐射等，也可能对电子设备造成干扰。
三、EMC 标准与规范为了确保电子设备的电磁兼容性，各国和国际组织都制定了相应的标准和规范。
这些标准规定了电子设备在不同频段内允许产生和承受的电磁干扰水平。
常见的 EMC 标准包括国际电工委员会（IEC）制定的标准，以及各个国家和地区自己制定的标准，如我国的 GB 标准。
企业在生产电子设备时，必须按照相关标准进行设计和测试，以确保产品能够通过 EMC 认证，进入市场销售。
四、EMC 测试项目EMC 测试主要包括两个方面：电磁干扰（EMI）测试和电磁抗扰度（EMS）测试。
电磁干扰测试是测量电子设备向外发射的电磁能量，常见的测试项目有：1、传导干扰测试：检测设备通过电源线、信号线等导体向外传播的干扰。
2、辐射干扰测试：测量设备通过空间向外辐射的电磁波。
电磁抗扰度测试是评估电子设备在受到外部电磁干扰时的工作性能，常见的测试项目有：1、静电放电抗扰度测试：模拟人体静电放电对设备的影响。
2、射频电磁场辐射抗扰度测试：考察设备在射频电磁场中的抗干扰能力。
电路中的电磁兼容性(EMC)设计与测试
电路中的电磁兼容性（EMC）设计与测试在现代电子产品的设计与制造过程中，电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是一个至关重要的因素。
EMC设计与测试旨在确保电子设备能够在电磁环境中正常运行并且不会对其他设备和系统造成干扰。
本文将重点介绍电路中的EMC设计与测试的关键要点。
一、什么是电磁兼容性（EMC）设计与测试电磁兼容性（EMC）是指电子设备在实际应用中与周围环境的电磁场相互作用时能够正常工作的能力。
正常工作包括两个方面，一是设备本身不会受到来自外部电磁场的干扰，二是设备自身产生的电磁干扰不会超出规定的范围，不会对其他设备和系统造成干扰。
EMC设计与测试就是为了确保电子设备在现实环境中能够满足上述要求。
EMC设计的关键在于避免或减小电磁干扰的产生，而EMC 测试则是验证设计的有效性和设备的兼容性。
通过EMC设计与测试，可以提高电子设备的性能和可靠性，降低设备故障率和维修成本。
二、EMC设计与测试的关键要点1. 设计阶段的EMC考虑在电子产品的设计阶段，应该考虑EMC设计的要求。
首先，需要了解产品的使用环境和电磁兼容性的相关标准。
其次，要合理规划电路板的布局和内部组件的排列，避免干扰源之间的相互影响。
另外，需要合理选择电磁屏蔽材料和滤波器，减少电磁辐射和敏感元器件的干扰。
2. 线路板布局与屏蔽设计线路板布局是EMC设计中的重要环节。
应该避免长线和大回路的存在，缩短信号线长度，合理规划地线和电源线的走向。
此外，还应注意信号线与电源线的交叉和平行布局，减少互相之间的干扰。
屏蔽设计是减小电磁辐射和电磁感应的重要手段。
通过采用合适的屏蔽材料，如金属壳体或导电涂层，并合理设置接地结构，可以有效地屏蔽和隔离电磁波，减小干扰。
3. 滤波器的选择与应用滤波器在EMC设计中起到了重要的作用。
电子设备通常需要使用电源滤波器和信号滤波器，以减少干扰源对电源和信号线的影响。
电源滤波器主要工作在电源输入端，用于滤除电源线上的高频噪声。