EMC电磁兼容设计讲座

EMC

盛元半导体第三届技术研讨会演讲主题集锦

关于电子镇流器中电磁兼容问题的探讨

陈传虞

关于电子镇流器的电磁兼容问题是一个十分复杂而又重要的问题，本文拟就此作深入的分

析和讨论。

一．电子节能灯和电子镇流器中的电磁干扰源

对电子节能灯和电子镇流器来说，要解决电磁兼容（EMC）问题，必须要了解电子节能灯

和电子镇流器产生的电磁噪声来源，并把它限制在一定的电平以下，以免这些电磁噪声通过输

入电源线传导到电网中去，造成传导干扰，对周围的电磁环境造成污染，并影响该环境內有关

电子设备或系统的正常工作。至于辐射干扰，一般在EMC测试时基本上比较容易被通过。

电子节能灯和电子镇流器中的电磁干扰主要来自以下一些方面：

1．元器件的固有噪声。它们主要有热噪声、散粒噪声、接触噪声等。但是在功率转换的

电子应用中，这类噪声并不太重要，它只在信号变换、信息处理、通讯接收等微弱信号处理中

才有十分显著的影响。

2．半导二极管在开关过程中产生的电磁噪声。在快速开通和关断的同时，瞬时变化的电

压和电流，如其di/dt很大，就会形成很强的电磁噪声，例如二极管在整流时由于非线性而产

生的电流尖脉冲，不仅会产生二次、三次……及高次谐波的干扰，而且还会形成连续频谱的电

磁噪声，分布在较低的高频范围内。不过这一部分干扰很容易通过L、C滤波加以滤除，例如

低功率节能灯(不考虑输入谐波限值的要求时)要通过EMC认证并不困难。

3．在采用可控硅（SCR）调光电路中，如通过改变可控硅触发导通角来改变输入电压，则

可控硅触发导通角不同，对电磁噪声的影响也不同。当导通角由0°到90°增大时，SCR开通

和关断时对应的电网电压逐渐加大，造成的瞬态噪声也随之加大。这一类电磁噪声的影响同二

极管在开关过程中产生的电磁噪声的影响相似。

4．功率半导体器件（如双极型三极管、场效应管、IGBT等），在开关过程中，存在很高的

di/dt，例如在半桥逆变电路中开关管电流ic虽然基本上接近半个正弦波，但在其开始处如处

电机电磁兼容性设计原理

电机电磁兼容性（EMC）设计是一种确保电机正确运行并避免对周围电子设备造成干扰的重要原理。在设计电机系统时，我们需要考虑各种因素，以确保整个系统在电磁环境中的稳定工作。本文将介绍电机电磁兼容性设计的原理以及一些常用的方法。

一、电机电磁干扰源分析

在进行电机电磁兼容性设计之前，首先需要对电机系统的电磁干扰源进行分析。电机系统中可能存在着各种电磁干扰源，比如电机本身的辐射、电磁波等。通过对这些干扰源的分析，我们可以有针对性地采取措施来减少电磁干扰。

二、设计电机系统的地线

地线是电机系统中非常重要的一个组成部分，它可以有效地减少电磁干扰。在设计电机系统时，应当合理规划地线的布局，确保每个部分都有良好的接地。同时，地线的长度也要控制在合适的范围内，以减小电磁回路的面积。

三、滤波器的应用

滤波器是电机系统中常用的一种降噪装置，能够滤除电磁波等干扰信号，提高系统的稳定性。在设计电机系统时，应当考虑在适当的位置设置滤波器，以减少电磁干扰的影响。

四、合理设计电机系统的线路线路的设计直接影响着电机系统的电磁兼容性。在设计电机系统的线路时，应当尽量减少回路的面积，避免形成大面积的回路，从而减小电磁干扰的可能性。同时，线路的设计也应当合理布局，避免出现干扰信号的交叉。

五、屏蔽的使用

在一些特殊情况下，可以考虑使用屏蔽来减少电磁干扰。屏蔽可以有效地隔绝电磁波等干扰信号，提高系统的电磁兼容性。在设计电机系统时，可以考虑在敏感部位设置屏蔽，减少干扰信号的影响。

六、定期测试和检查

为了确保电机系统的电磁兼容性设计符合要求，应当定期进行测试和检查。通过测试可以检测系统中存在的电磁干扰，并及时采取相应的措施。定期检查也可以确保系统的稳定性和可靠性。

综上所述，电机电磁兼容性设计是电机系统设计中非常重要的一个环节。通过合理设计电机系统的地线、使用滤波器、合理设计线路等方法，可以有效地提高系统的电磁兼容性，确保系统在电磁环境中正确运行。希望本文对电机电磁兼容性设计原理有所帮助。

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培训

未知驱动探索，专注成就专业

1

EMC培训

概述

EMC（电磁兼容性）培训是一种向工程师和技术人员提供的重要培训课程。在现代电子设备的设计和开发中，EMC是一个关键的考虑因素。如果没有良好的EMC设计和管理，电子设备可能会受到电磁辐射和电磁干扰的影响，导致设备不稳定、性能下降甚至损坏。

本文将介绍EMC培训的重要性、培训内容和目标，以及如何选择适合的EMC培训课程。

重要性

在现代科技发展的快速推进下，电子设备的复杂性和功能性越来越高。这意味着设备内部的电子器件和系统之间的相互影响也越来越复杂。电子设备不仅要在自身运行时保持稳定，还要在电磁环境中保持稳定。EMC培训能够帮助工程师和技术人员理解和掌握电磁兼容性的基本概念和技术，从而确保设计和开发的电子设备在电磁环境中能够正常工作。未知驱动探索，专注成就专业

2

在现代工业中，几乎所有的电子设备都必须符合EMC要求。不符合EMC要求的设备可能会造成电磁干扰，干扰其他电子设备的正常运行。这对于工业、通信、医疗和其他行业的设备都是非常严重的问题。通过接受EMC培训，工程师和技术人员能够更好地理解和解决电磁兼容性问题，提高产品质量和市场竞争力。

培训内容和目标

EMC培训通常包括以下内容：

1. 电磁兼容性基础知识：介绍电磁兼容性的基本概念、术语和原理。包括电磁场理论、电磁辐射、电磁感应等基本概念。

2. EMC测试和测量技术：介绍EMC测试和测量的基本原理和方法。包括电磁兼容性测试设备的使用、测试方法和标准。

3. EMC设计和排除故障技术：介绍如何进行EMC设计和排除故障。包括EMC设计原则、电磁干扰源的识别和控制、电磁干扰耦合机理等。未知驱动探索，专注成就专业

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4. EMC标准和法规：介绍国际和国内的EMC标准和法规。包括产品认证、电磁辐射限值、欧盟CE认证等。

EMC培训的目标是使工程师和技术人员能够：

• 理解电磁兼容性的基本概念和原理。

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。

EMI_EMC_设计讲座(三)传导式EMI_的测量技术

EMI/EMC设计讲座（三）传导式EMI的测量技术

「传导式（conducted）EMI」是指部分的电磁（射频）能量透过外部缆线

（cable）、电源线、I/O互连界面，形成「传导波（propagation wave）」被传

送出去。本文将说明射频能量经由电源线传送时，所产生的「传导式噪声」对

PCB的影响，以及如何测量「传导式EMI」和FCC、CISPR的EMI限制规定。

差模和共模噪声

「传导式EMI」可以分成两类：差模（Differential mode；DM）和共模

（Common mode；CM）。差模也称作「对称模式（symmetric mode）」或「正

常模式（normal mode）」；而共模也称作「不对称模式（asymmetric mode）」

或「接地泄漏模式（ground leakage mode）」。

由EMI产生的噪声也分成两类：差模噪声和共模噪声。简言之，差模噪声

是当两条电源供应线路的电流方向互为相反时发生的，如图1(a)所示。而共模噪

声是当所有的电源供应线路的电流方向相同时发生的，如图1(b)所示。一般而言，

差模讯号通常是我们所要的，因为它能承载有用的数据或讯号；而共模讯号（噪

声）是我们不要的副作用或是差模电路的「副产品」，它正是EMC的最大难题。

从图一中，可以清楚发现，共模噪声的发生大多数是因为「杂散电容（stray

capacitor）」的不当接地所造成的。这也是为何共模也称作「接地泄漏模式」的

原因。

在图二中，L是「有作用（Live）」或「相位（Phase）」的意思，N是「中

性（Neutral）」的意思，E是「安全接地或接地线（Earth wire）」的意思；EUT

是「测试中的设备（Equipment Under Test）」之意思。在E下方，有一个接

地符号，它是采用「国际电工委员会（International Electrotechnical

Commission；IEC）」所定义的「有保护的接地（Protective Earth）」之符号

电磁兼容(EMC)设计

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EMI / EMC设计秘籍

——电子产品设计工程师必备手册

电磁干扰与电磁兼容性本页已使用福昕阅读器进行编辑。

仅供试用。

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一、EMC工程师必须具备的八大技能

二、EMC常用元件

三、EMI/EMC设计经典85问

四、EMC专用名词大全

五、产品内部的EMC设计技巧

六、电磁干扰的屏蔽方法

七、电磁兼容(EMC)设计如何融入产品研发流程

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一、EMC工程师必须具备的八大技能

EMC工程师需要具备那些技能？从企业产品需要进行设计、整改认证的过程看，EMC工程师

必须具备以下八大技能：

1、EMC的基本测试项目以及测试过程掌握；

2、产品对应EMC的标准掌握；

3、产品的EMC整改定位思路掌握；

4、产品的各种认证流程掌握；

5、产品的硬件硬件知识，对电路（主控、接口）了解；

6、EMC设计整改元器件（电容、磁珠、滤波器、电感、瞬态抑制器件等）使用掌握；

7、产品结构屏蔽设计技能掌握；

8、对EMC设计如何介入产品各个研发阶段流程掌握。

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二、EMC常用元件介绍

共模电感

由于EMC所面临解决问题大多是共模干扰，因此共模电感也是我们常用的有力元件之一！这里就给大家简

单介绍一下共模电感的原理以及使用情况。

共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在

同一个铁氧体环形磁芯上，形成一个四端器件，要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用，而对于差模

信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。原理是流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加，从而具有相当大

EMC标准与电磁干扰电磁兼容TVSEMC压敏电阻设计

电子电路屏蔽中的EMC标准与电磁干扰电磁兼容TVSEMC压敏电阻设计

目前，电子产品越来越容易受到电磁干扰的威胁，本文分析电子线路中产生电磁感应的主要元器件，以及电磁干扰的基本原理；列出电磁兼容抗扰度实验的类型；提出电源电路中电磁兼容设计的基本方法，并用两个实例验证了其可行性。

关键词电磁兼容电磁干扰压敏电阻 TVS管

引言

电磁兼容设计实际上就是针对电子产品中产生的电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference)进行优化设计，使之能成为符合各国或地区电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)标准的产品。随着电子产品越来越多地采用低功耗、高速度、高集成度的 LSI电路，这些装置比以往任何时候都更容易受到电磁干扰的威胁；而与此同时，大功率家电及办公自动化设备的增多，以及移动通信、无线网络的广泛应用等，又大大增加了电磁干扰的发生源。这些变化迫使人们把电磁兼容作为重要的技术问题加以关注。

1 电磁兼容标准

为了适应国际商贸与技术发展的要求，国家技术监督局对声音和电视广播设备、信息技术设备、家用和电热、电动工具、电源、照明电器、火花点火发动机的驱动装置、金融及贸易结算电子设备、安保电子产品、低压电器10类进行强制性EMC认证。

目前对于电磁兼容的标准，不同的行业有不同等级标准要求。信息技术设备的无线电干扰要求如表1、表2所列。

表1 电源端口传导发射要求

表2 机箱端口辐射发射要求

为了达到电磁兼容标准，电子产品在使用前需进行电磁兼容的抗扰度实验，如表3所列。

表3 电磁兼容的抗扰度实验

2 电磁感应与电磁干扰

一般电子线路都是由电阻器、电容器、电感器、变压器、有源器件和导线组成。当电路中有电压存在时，。在所有带电的元器件周围都会产生电场；当电路中有电流流过时，在所有载流体的周围都存在磁场。

在电子线路中只要有电场或磁场存在，就会产生电磁干扰。两者是相辅相成的，电场会产生位移电流，电流又会产生磁场。在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波，并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。

箭载电子设备的电磁兼容(EMC)设计探讨

芪彳　叁　

摘要介绍了运载火箭的电磁兼容（ＥＭＣ）环境（电磁干扰源及传播途径）。并根据构成　电磁兼容问题的三个要素对箭载电子设备的ＥＭＣ设计进行了探讨．以某箭栽电子设备的ＥＭＣ　设计进行了分析．指出箭载电子设备必须要根据实际情况采取合适的ＥＭＣ设计方法及相应的　ＥＭＣ测量和试验工作，切实做到在加强设备抗电磁干扰性能的同时保证其高可靠性能：最后对　电子设计自动化（ＥＤＡ）仿真软件在整机电磁兼容设计上的应用进行了探讨　关键词　电磁兼容（ＥＭＣ）设计　电磁干扰源　耦合途径敏感电路　电子设计自动化　（ＥＤＡ）　

一、莉昌　运载火箭作为空间飞行器的一种．具有相对复　杂的机械结构和复杂的电气、电子线路。运载火箭　箭载电子设备数量多，种类复杂．尤其是大功率的　执行部件和精密的信号变换电路共存．同时箭体结　构紧凑．有效空间小，使得一方面箭载电子设备的　体积、重量受到严格的限制．另一方面箭载电子设　备所处的电磁环境十分恶劣　箭载电子设备的可靠工作是火箭正常飞行的最　基本保证，一旦设备因为电磁兼容（ＥＭＣ）问题工　作异常将可能导致飞行的彻底失败．严重者将带来　灾难性后果．因此必须重视并落实箭载电子设备　ＥＭＣ设计．加强电子设备在恶劣电磁环境下的适　应能力，确保箭上设备的可靠工作　二、电磁干扰的来源及主要传播途径　（一）电磁干扰的来源　产生ＥＭＣ问题的三个要素是：电磁干扰源。　耦合途径，敏感设备（干扰敏感电路）。在运载火箭　飞行过程中。电磁干扰源主要包括以下几个方面：　

２００７年第２期◆总第１２８期—————————　（Ｉ）无线电设备的干扰。　在运载火箭的控制系统、遥测系统和安全自毁　系统中．包含多种无线设备：这些无线设备频带范　围宽，信号形式复杂，通过天线向四周辐射产生电　磁干扰　（２）各种电路间的相互干扰。　受箭体结构和研制周期等制约．箭载电子设备　选用了一些高集成度、高灵敏度、宽频率范围的电　路。如基准时钟源、开关电源等。另外也选用了继　电器等开关电路；这些电路在工作过程中容易产生　强电磁辐射，通过公共（电源）通道、线间耦合等　形式互相影响．从而干扰其他箭载电子设备的正常　工作。　（３）设备线缆间干扰。　受火箭总体布局、箭体结构、设备的种类、安　装结构形式及操作使用要求等诸多因素制约．设备　线缆布置复杂，线缆内布线密集。控制线、信号线　等常不可避免的绑扎在一起．很容易引起相互间的　电磁干扰　（４）电爆系统解锁、分离、切割等带来的干扰。　

某雷达的电磁兼容性（EMC）结构设计

倪华

【摘要】EMC设计是雷达设计中的重要环节，是雷达工作稳定及可靠的重要保障。文章根据EMC的基本原理，介绍了雷达的EMC结构设计的几点方法。

【期刊名称】《江苏科技信息》

【年(卷),期】2013(000)013

【总页数】2页(P52-53)

【关键词】电磁兼容性;电磁屏蔽;结构设计

【作者】倪华

【作者单位】南京大桥机器有限公司

【正文语种】中文

随着现代科学技术尤其是电子信息技术的发展，各种电子设备的数量及种类不断增加，空间电磁环境日益复杂，电磁能量日益增多。在这种恶劣的电磁环境下，要保证雷达内部的电子设备及分系统的正常工作以及大系统整体作战效能的发挥，必须很好地应用电磁兼容技术，解决其系统内和系统间的电磁兼容问题，对保证雷达安全、提高战斗力有着重要的作用。

1.电磁兼容性结构设计的主要方法和内容

电磁兼容性结构设计的目的就是切断电磁干扰的传播途径，主要方法有:屏蔽、滤波、接地。（1）屏蔽。

屏蔽就是以某种导电材料或导磁材料制成的屏蔽体将需要防护的部分封闭起来，形成电磁隔离，以达到阻隔或减少电磁能传播的一种技术，是抑制电磁干扰的有效措施之一。具体地讲就是利用金属板，网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减少电磁能量传播所采取的一种结构措施。

（2）滤波。

电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入线路引起干扰，而滤波是抑制干扰和防止干扰的一项重要措施，所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般要设置滤波线路。

（3）接地。

接地属于线路设计的范畴，是防止电磁干扰、增加电子设备电磁兼容能力的重要方法之一。合理的接地是最经济有效的电磁兼容设计技术，如果接地方法使用恰当，既可减少设备产生的对外干扰，又可使设备免受外来干扰。

2.雷达的电磁兼容结构设计

雷达是由方舱，信号收发、数据处理终端以及天线等分系统单元组成的电子设备，而且各单元之间有大量的电缆连接。除天线单元外的各单元以机箱（机柜）为载体，本文从机箱（机柜）和电缆两个方面来阐述雷达EMC设计。