电子产品电磁兼容和安规设计共47页文档
电磁兼容_精品文档
L
0.2l
ln
4l D
H
2－4－4
式中l和D的单位为m。
导线的总阻抗为:
Z RRF jL
Z RR2F L2
2－4－5 2－4－6
对于高频情况，│ωL│＞＞RRF，因此高频时 导线的阻抗为*:
Z
L
1
1 2
RRF
L
2
2－4－7
一般情况下, 对于高频信号, │ωL│＞＞RRF＞ ＞RDC, 因此导线的阻抗主要是电感的感抗。频 率越高, 感抗越大, 这对于信号的传输是很不利的。 因此要求负载阻抗应和传输线的特性阻抗匹配, 这样信号沿传输线传播没有反射, 直至终端为负 载电阻所吸收。
对于电阻性耦合, 以上各种公共阻抗（例如电 源内阻、公共接地回路的阻抗、公用地线的电阻…） 都很小, 属于分布阻抗（分布电阻…）, 在电路图 上都被忽略, 但是在研究干扰时, 成为干扰信号的 耦合途径。
三、电容性型耦合:
f 较高时, 干扰信号和可以通过导线间的分布电 容从一个回路传到另一个回路, 称为电容性型耦合。
A与辐射频率、传播距离、地面参数、气候条件 等因素有关。
∴ 损耗媒质中的传播衰减为:
L
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lg
4 r
GT
(dB)
GR
(dB)
A(dB)
2 4 25
2.辐射骚扰的传播途径 表2－4－6 电磁波波段的划分
波段名称 频率范围（Hz） 长波 100K～300K
波长范围 （m）
3000～ 1000
中波
可以看出, 导线的高频电阻比直流电阻大。下表 中列出了一根直径为0.2mm, 长度为l0cm的铜导线的 高频电阻。
表为直径为0.2mm, 长度为l0cm的铜导线的高频电阻
《电子产品电磁兼容和安规设计》第4章课件
(3) 由于电磁干扰的频率是20Hz到几十GHz，故 难以用集总参数等效电路来模拟滤波电路。
(4) 要求电磁干扰滤波器在工作频率范围内有比较 高的衰减性能。
(5) 干扰源的电平变化幅度大，有可能使电磁干扰 滤波器出现饱和效应。
(6) 电源系统的阻抗值与干扰源的阻抗值变化范围 大，很难得到使用稳定的恒定值，所以电磁干扰 滤波器很难工作在阻抗匹配的条件下。
1. 低通滤波器
常用的低通滤波器是用电感和电容组合而成 的，电容并联在滤波器的信号线与信号地线之间 (滤除差模干扰电流)或信号线与机壳地或大地之 间(滤除共模干扰电流)，电感串联在要滤波的信 号线上。
按照电路结构分，有单电容型(C型)、单电感型(L 型)、Γ型和反Γ型、T型和Π型。不同结构的滤波 电路主要有两点不同：
型，设计或选用不同的防干扰滤波器。
4.1 电磁干扰滤波器
4.1.1 电磁干扰滤波器的工作原理
电磁干扰滤波器的工作原理与普通滤波器一样， 它能允许有用信号的频率分量通过，同时又阻止 其他干扰频率分量通过。其方式有两种：一种是 不让无用信号通过，并把它们反射回信号源；另 一种是把无用信号在滤波器里消耗掉。
这些干扰对微机测控系统都有严重影响，必须认 真对待，而其中尤以各类开关通、断电时所产生 的干扰最难以抑制或消除。
按噪声传导模式分类
对于传导噪声，按其传导模式分为差模噪声和共 模噪声。
精品课件电磁兼容性设计ppt课件
无论是集成电路、PCB板还是整个系统，大部分噪声都与时钟频率及其 高次谐波有关。
合理的地线、适当的去耦电容和旁路电容能减小时钟辐射。
用于时钟分配的高阻抗缓冲器也有助于减小时钟信号的反射和振荡。
TTL和CMOS器件混合逻辑电路会产生时钟、有用信号和电源的谐波，因 此，最好使用同系列的逻辑器件。
铁氧体磁珠或串联电阻） －降低负载电容，以使靠近输出端的集电极开路驱动器而便于上拉，电阻值
尽量大 －处理器散热片与芯片之间经导热材料隔离，并在处理器周围多点射频接地 －电源的高质量射频旁路（解耦）在每个电源管脚都是重要的 －高质量电源监视电路需对电源中断、跌落、浪涌和瞬态干扰有抵抗能力 －需要一只高质量的“看门狗” －决不能在“看门狗”或电源监视电路上使用可编程器件 －电源监视电路及“看门狗”也需适当的电路和软件技术，以使它们可以适
模拟器件也需要为电源提供高质量的射频旁路和低频旁路。
对每个运放、比较器或数据转换器的每个模拟电源引脚的RC或LC滤波都 是必要的。
对模拟电路而言，模拟本振和IF频率一般都有较大的泄漏，所以需要着 重屏蔽和滤波。
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2.3 逻辑电路设计
对高频数字电路布局时应作到有关的逻辑元件应相互靠近，易产 生干扰的器件(如时钟发生器)或发热器件应远离其他集成电路。
应大多数的不测情况 －当逻辑信号沿的上升/下降时间比信号在PCB走线中传输一个来回的时间短时，
应采用传输线技术
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在逻辑电路中，数字信号的传输线的处理也相当重要。
当电路在高速运行时，在源和目的间的阻抗匹配非常重要。
否则过量的射频能量将会引起电磁兼容性问题。
电子产品的电磁兼容设计
3.3.2 电磁干扰实例--1
迭加锯齿波的交流电压波形
流经电源滤波器的滤波电容的电流波形
3.3.3 电磁干扰实例--1 电源滤波器结构：
交流输入 交流输出
L
滤波电容
L
拆除滤波电容
3.4 电源入口的处理
滤波电路 吸收电路 抑制干扰 泻放干扰能量 确保系统正常工作 保护系统。
3.5 电源和地线的设计：
3.7.1 电磁干扰实例--5 采用有源屏蔽的复电阻率测量系统
接地屏蔽 屏蔽层A
程 控 号 发 生 器
传 感 器
前放A
屏蔽层B
数据采集 与处理 前放B
3.7.2 电磁干扰实例--6 电源控制管理系统受电磁波辐射的干扰
工作环境： 福州一大厦二层，四层为无线广播电台。 现象：交流电压、交流电流测量显示值超过设计量程。 原因：四层为无线广播电台，强大的无线电磁辐射通过传感器和 其馈线感应进测量通道。而馈线和传感器没有屏蔽，通道 也未设置低通滤波器，干扰信号直接进入CMOS模拟通道选 择开关。当干扰信号幅度超过CMOS模拟通道选择开关的电 源电压时，就把该器件的所有通道堵塞。该器件的所有通 道都输出电源电压值。
电子产品的电磁兼容设计
超拓公司： 1993年成立至今，一直致力于工控产品的开发设计 与生产。积累了丰富的设计、生产经验。十分重视产 品的可靠性设计。 产品的可靠性注重以下三个方面的设计： 系统结构：从结构上保证系统的稳定性和可靠性； 软件系统：引入嵌入系统，将应用软件与系统软件融为一 体，从软件设计上保证系统运行的高速度和可 靠性； EMC设计：从根本上确保整个系统稳定、可靠、长期运行 的最重要的一环。
3.9.2 CPLD技术
片内集成缩短引线，减少外引脚， 提高抗干扰能力， 减少对外辐射。
电磁兼容 Microsoft Word 文档
电磁兼容是EMC电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术。
电磁兼容设计的目的是解决电路之间的相互干扰，防止电子设备产生过强的电磁发射，防止电子设备对外界干扰过度敏感。
近年来，电磁兼容设计技术的重要性日益增加，这有两个方面的原因：第一，电子设备日益复杂，特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高，这导致了电路之间的干扰更加严重，设计人员如果不了解有关的设计技术，会导致产品开发周期过长，甚至开发失败。
第二，为了保证电子设备稳定可靠的工作，减小电磁污染，越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准，特别是在美国和欧洲国家，电磁兼容指标已经成为法制性的指标，是电子产品厂商必须通过的指标之一1 什么是电磁兼容标准为了规范电子产品的电磁兼容性，所有的发达国家和部分发展中国家都制定了电磁兼容标准。
电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求。
之所以称为基本要求，也就是说，产品即使满足了电磁兼容标准，在实际使用中也可能会发生干扰问题。
大部分国家的标准都是基于国际电工委员会（IEC）所制定的标准。
IEC有两个平行的组织负责制定EMC标准，分别是CISPR（国际无线电干扰特别委员会）和TC77（第77技术委员会）。
CISPR制定的标准编号为：CISPR Pub. XX ，TC77制定的标准编号为IEC XXXXX 。
关于CISPR：1934年成立。
目前有七个分会：A分会（无线电干扰测量方法与统计方法）、B分会（工、科、医射频设备的无线电干扰）、C分会（电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰）、D分会（机动车和内燃机的无线电干扰）、E分会（无线接收设备干扰特性）、F分会（家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰）、G分会（信息设备的无线电干扰）。
关于TC77：1981年成立。
目前有3个分会：SC77A（低频现象）、SC77B（高频现象）、SC77C（对高空核电磁脉冲的抗扰性）。
电子产品电磁兼容和安规设计精讲72页PPT
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
电子设备电磁兼容性设计
电子设备电磁兼容性设计1. 引言- 研究背景及意义- 相关研究现状回顾- 本论文研究的内容和目的2. 电磁干扰和电磁兼容性基础知识- 电磁场的基本概念和特性- 电磁干扰的定义和分类- 电磁兼容性的定义和评估方法- 防止电磁干扰和提高电磁兼容性的常用技术手段3. 电子设备电磁兼容性设计流程- 设计前的准备工作：电磁环境分析、标准和要求的研究、初步设计- 设计过程中的重点：线路板、接口、外壳等电磁兼容性设计要点- 设计后的验证与测试：电磁兼容性测试、调整和改进4. 典型案例分析- 选择几个典型的电子设备，针对其电磁兼容性进行分析和设计- 针对设计流程中的每一个步骤，具体分析和解决典型案例中的问题- 对设计结果进行评估和验证，提出改进意见和建议5. 总结与展望- 总结本论文的研究工作和发现- 对目前电子设备电磁兼容性问题的解决程度进行评估- 展望电子设备电磁兼容性设计的未来发展方向和研究重点- 本论文的不足之处和需要进一步探讨的问题第1章节：引言随着电子产品的普及和发展，其所产生的电磁辐射和电磁干扰已经逐渐成为了一个严重的问题。
这种电磁辐射和干扰可能会对其他电子设备或是人体产生负面影响，因此电磁兼容性设计也成了电子产品开发中一个越来越重要的方面。
本论文旨在围绕电子设备电磁兼容性设计展开研究。
首先，要深入探究电磁干扰和电磁兼容性的基础知识，包括电磁场的基本概念和特性、电磁干扰的定义和分类以及电磁兼容性的定义和评估方法。
这些基础知识是后续研究的基础和前提，也是必不可少的理论依据。
在基础知识的基础上，本论文还将进一步探究电子设备电磁兼容性设计流程。
具体地，该流程可以分为准备工作、设计过程和验证与测试三个步骤。
准备工作主要包括电磁环境分析、标准和要求的研究以及初步设计；设计过程中的重点是针对线路板、接口、外壳等电磁兼容性设计要点进行具体分析和解决问题；验证与测试则是针对设计后的验证与测试进行具体处理，包括电磁兼容性测试、调整和改进。
电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计
电子产品结构设计中的电磁兼容性(EMC)设计摘要：本文针对电子产品结构中的电磁兼容性设计展开分析，为使电磁兼容性设计满足正常使用要求，具备安全性与稳定性，对电磁兼容设计工作的重要性展开探讨，并对电磁兼容设计相关经验做出详细分析。
关键词：电子产品；电磁兼容性；实用经验0引言电子设备在使用中，难免遇到电磁干扰问题，合理应用电磁兼容技术就可以解决了这个电磁干扰问题。
本文针对电磁兼容性展开分析，并结合电磁干扰与电子产品电磁兼容性之间存在的关系加以阐述。
1概念电磁兼容性(EMC)指的是电子器件、电子设备或电子系统，在电磁环境中仍然能正常运行，且不会对所处环境带来不好的电磁骚扰。
EMC的主要要求有两个方面：一方面是正常运行的设备对所处环境带来的电磁骚扰(EMI)要低于某限值；另一方面是设备不会受到环境中其他电磁信号的骚扰。
为保证电子系统内各种设备能够互不干扰，要做好电磁兼容性设计。
2电磁兼容设计的具备方法2.1系统制备法系统制备法是在规划设计时，为提更高研发电磁兼容的效率而兴起的，该方法实现了多种先进技术的相互融合，将电磁干扰与兼容紧密连接起来。
能模拟出设计指标与参数，并加以计算优化。
2.2规范制备法在电子产品的电磁兼容设计中，规范制备法体现的是相关标准，可用于对产品设计的成果加以验证测试。
规范制备法虽然有局限性，但能从不同角度解决多种电磁兼容问题。
若安全标准太苛刻，会引起资源浪费，故制定的规范务必要合理。
2.3故障清除制备法在电子产品的电磁兼容设计中，故障清除制备法是最根本的设计方法。
能很快解决已发现的电磁干扰故障，但解决不了其他问题，在预防方面存在短板。
3电子兼容重要技术3.1电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术需要借助实物对电磁干扰加以屏蔽，阻隔电磁能量的传播，能有效抑制电磁能量干扰，在电子设备中应用广泛。
电磁屏蔽技术主要有三种：电场屏蔽、磁场屏蔽，还有电磁场屏蔽。
其抑制效果取决于选材，最好选择那种导磁率、导电率高的材料，譬如钢板、铝箔铜板，或者使用金属镀层，还有导电涂料等。
EMC电磁兼容(共127张)
例如对于电信设备来说，该项试验时需要加3V的骚扰电压，对于工业 产来说则需加扰10V。 • 信号端CS试验 测试频段同电源端试验，加扰的强度也因产品类型不同而不同。
接触放电
空气放电
对水平和垂直耦合板放电，耦合板通过
2个470k欧电阻接地，不马上泄放 的电荷形成静电场
对设备表面金属 对设备表面
裸露部分
绝缘层
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ESD 测试(cèshì)
波形：
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EFT/B：
EFT/B：Electrical Fast Transient /Burst
【原理分析】：电源平面相对于其回流地平面内缩可抑制“边缘辐射(fúshè)”；信号大部分 通过地回路流回电压 ，也就是gnd作为回流路径
电源层 H
地层
E 20H
电源层
H
E
地层
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【设计原则(yuánzé)】：多层板中，TOP、BOTTOM层无≥50MHz的信号线。
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CE：测试(cèshì)示意图（电源端）
• LISN：Line impedance stabilization network线路阻抗
稳定网络。
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Harmonics：交流电源谐波(xié bō)电流
• 设备的输入电压为正弦波（50Hz或者
60Hz），当该电压的输入负载为非线性 电路时，将会使得输入电流发生畸变，即 输入电流不为正弦波，根据傅利叶变换， 非正弦波信号在频域将会存在谐波，这些 谐波电流将会降低设备电源的使用效率， 并且会倒灌至电网，对电网产生污染。
电子产品结构设计中的电磁兼容性（EMC）设计
电子产品结构设计中的电磁兼容性（EMC）设计1 引言随着科学技术的迅速发展，现代各种电子、电气、信息设备及家用电器的数量和种类越来越多，性能越来越先进，其使用场合和数量密度也越来越高。
这就使得电气电子系统内、设备内的相互干扰愈加严重。
在这种情况下，要保证设备在各种复杂的电磁环境中正常地工作，则在结构设计阶段就必须认真考虑电磁兼容性设计。
2 电磁干扰方式电子设备结构设计中常见的电磁干扰方式主要有：传导干扰传导干扰一般是指通过电源，电缆，布线系统，接地系统引起的串扰。
辐射干扰在高频情况下，电磁能量比较容易产生辐射。
通常，在 MHz 以上，辐射就较明显，当导线长度超过四分之一波长时，辐射功率将很大。
感应及耦合引起的干扰3 电磁兼容(EMC)设计的主要内容及方法电磁兼容设计的主要方法有屏蔽、滤波、接地等。
3.1 屏蔽电磁屏蔽是利用金属板、网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减小电磁能量传播所采取的一种结构措施。
常用的方法有静电屏蔽，磁屏蔽和电磁屏蔽。
电子设备结构设计人员在着手电磁兼容性设计时，必须根据产品所提出的抗干扰要求进行有针对性的电磁屏蔽设计。
(1)静电屏蔽静电屏蔽主要是为了抑制寄生电容的耦合，使电路由于分布电容泄漏出来的电磁能量经屏蔽接地而不致于串入其它电路，从而使干扰得到抑制。
静电屏蔽的基本方法是采用低电阻率材料作屏蔽体，在感应源与受感器之间加一块与机壳接触良好的金属隔板网、罩或盒。
可用铜、铝材做屏蔽外壳，要求不高的也可用钢材。
机壳必须是导电良好、稳定可靠的导电体。
静电屏蔽必须保证良好的接地，否则屏蔽效果将大大降。
(2)磁屏蔽磁屏蔽主要是针对一些低阻抗源。
例如变压器、线圈及一些示波器、显示器就可考虑用磁屏蔽。
良好的低频屏蔽必须具有合适的电导率和高磁导率。
磁屏蔽的基本方法是用高磁导率材料，如铁镍合金、镍铅合金、纯铁、铜作屏蔽材料，做成屏蔽罩。
磁屏蔽罩在结构上按加工工艺不同一般可分为两类：一类为用平板坯料深冲成形的，另一类为焊接成形的。