EMC電磁兼容培訓(xùn)課件

1、EMC培訓(xùn)全有文檔電磁兼容基本概念電磁兼容原理說(shuō)明電磁兼容基本概念技術(shù)分類EMCElectromagnetic CompatibilityEMI電磁干擾Electromagnetic InterferenceEMS電磁抗干擾Electromagnetic SusceptibilityCSRECERS電磁兼容原理說(shuō)明Conducted Emission傳導(dǎo)干擾Radiated Emission輻射干擾Conducted Susceptibility傳導(dǎo)抗干擾Radiated Susceptibility輻射抗干擾電磁兼容基本概念EMC/EMI/EMS 定義: EMC:一個(gè)電設(shè)備或系統(tǒng)和其它設(shè)備和

2、系統(tǒng)同時(shí)操作時(shí)不會(huì)因EMI 問(wèn)題而且功能受影響的情況發(fā)生 EMI:一個(gè)電子設(shè)備或系統(tǒng)在執(zhí)行過(guò)程中有不利功能的信號(hào)出現(xiàn),此信號(hào)是不想要的且沒(méi)有意義的,它可能來(lái)自外界也可能來(lái)自自身. EMS:電子設(shè)備或系統(tǒng)在操作過(guò)中不周遭電磁環(huán)境影響的能力.EMI的發(fā)生: 電磁聲伴隨電壓,電流的作用而產(chǎn)生.電磁兼容原理說(shuō)明EMSEMIEMC就是電磁兼容性,它包含: 干擾性(Emission):來(lái)自於電氣操作的產(chǎn)品或設(shè)備. 抗干擾性(Immunity):產(chǎn)品或設(shè)備對(duì)於電磁干擾的抗干擾能力. 自然的EMI-電擊,靜電放電,宇宙噪聲等. 人為的EMI-開(kāi)關(guān)切換產(chǎn)生的噪聲或突波,無(wú)線電波等電磁兼容基本概念電磁兼容原理說(shuō)明

3、 電子電氣設(shè)備或系統(tǒng)在操作時(shí),會(huì)輻射出可能干擾到其它的電子電氣設(shè)備或系統(tǒng)操作的電磁波(EMI),而且本身也需要具有經(jīng)受電磁波干擾的能力(EMS),所謂的電磁兼容性(EMC)即是規(guī)範(fàn)電子電氣設(shè)備或系統(tǒng)在電磁干擾波不會(huì)影響其它的電子電氣設(shè)備或系統(tǒng)運(yùn)作,同時(shí)具備足夠抵抗外界干擾的能力.電磁兼容基本概念電磁兼容原理說(shuō)明電磁兼容術(shù)語(yǔ)電磁兼容原理說(shuō)明發(fā)射部分電磁發(fā)射(Electromagnetic Emission):從源向外發(fā)射電磁能的現(xiàn)象.發(fā)射限值(Emission Limit):規(guī)定電磁騷擾源的最大發(fā)射電壓.發(fā)射裕量(Emission Margin):電子電氣設(shè)備或系統(tǒng)的電磁發(fā)射電平與發(fā)射限值之間的

4、差值電磁兼容術(shù)語(yǔ)電磁兼容原理說(shuō)明電磁信號(hào)部分電磁環(huán)境(Electromagnetic Environment):存在於固定場(chǎng)所的所有電磁現(xiàn)象的總和.電磁噪聲(Electromagnetic Noise):一種不明顯不傳達(dá)信息的時(shí)變電磁現(xiàn)象,它可能與有用信號(hào)迭加或組合.無(wú)用信號(hào)(Unwanted Signal/Undesired Signal):可能損害有用信號(hào)接收的信號(hào).干擾信號(hào)(Interfering Singnal):損害有用信號(hào)接收的信號(hào).電磁兼容術(shù)語(yǔ)電磁兼容原理說(shuō)明抗干擾部分.電磁騷擾(Electromagnetic Distrubance):任何可能引起電子電氣設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或?qū)?/p>

5、生命或無(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害的電磁現(xiàn)象.抗擾度(Immunity):電子電氣設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁干擾不運(yùn)行性能的能力.抗擾度電平(Immunity Level):將某給定的電磁騷擾施加於電子電氣設(shè)備或系統(tǒng)而其仍能正常工作並保持所需性能等級(jí)時(shí)的最大騷擾電平.抗擾度限值(Immunity Limit):規(guī)定的最小抗擾度電平.性能降低(Degradation of Performance):電子電氣設(shè)備或系統(tǒng)的工作性能與正常性能的非期望偏離.電磁兼容術(shù)語(yǔ)電磁兼容原理說(shuō)明電磁干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明 電磁騷擾包括電磁噪聲,無(wú)用信號(hào)及傳播媒介自身的變化. 電磁騷擾的分類: 1 按來(lái)源分類,可分為:自然騷擾和人

6、為騷擾兩類. 自然騷擾以其源不可控制為特點(diǎn). 如:電子噪聲(約翰遜噪聲),天電噪聲,地球外噪聲,沈積靜電等. 人為騷擾以其發(fā)生源可知且可控為特點(diǎn). 如:各種發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的雜散輻射等無(wú)線電騷擾,工業(yè)科學(xué),醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生的非無(wú)線電騷擾.電磁干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明電磁騷擾的分類: 2 按電磁騷擾的性質(zhì)分類. 可分為脈衝騷擾和平滑騷擾兩類. 3 按電磁騷擾的作用時(shí)間分類. 可分為連續(xù)騷擾,間歇騷擾,瞬變騷擾. 連續(xù)騷擾是長(zhǎng)期起作用的電磁騷擾. 間歇騷擾是短期起作用的電磁騷擾. 瞬變騷擾為作用時(shí)間很短,且為非長(zhǎng)期性的電磁騷擾.電磁干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明電磁騷擾的特性說(shuō)明:自然騷擾源: 自然騷擾源根椐其不

7、同的起因和物理性質(zhì)可分為電子噪聲,天電噪聲,地球外噪聲,沉積靜電,其它噪聲等. 它們產(chǎn)生的電磁騷擾,其統(tǒng)計(jì)變化很大,有時(shí)呈頻譜平坦的高斯分佈,有時(shí)又呈偶爾發(fā)生的脈衝干擾等. 這類騷擾是客觀存在的,只有掌握其分佈及變化規(guī)律,才能提供電磁環(huán)境電平.電磁干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明自然騷擾源: 1 電子噪聲:電子噪聲源主要來(lái)自設(shè)備內(nèi)部的元器件,是決定接收機(jī)噪聲系數(shù)的重要的因素,常見(jiàn)的電子噪聲源包括熱噪聲,散彈噪聲,分配噪聲和天線噪聲等. 2 天電噪聲:天電噪聲是大氣層中發(fā)生的各種自然現(xiàn)象,包括雷電等,所產(chǎn)生的無(wú)線電噪聲能引起電磁騷擾,對(duì)無(wú)線電通訊影響很大.電磁干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明自然騷擾源: 3 地

8、球外噪聲:來(lái)自地球外層空間的噪聲,主要噪聲源包括太陽(yáng),天空背景輻射和分佈在銀河系的宇宙源. 4 沈積靜電等其它自然噪聲:由飛行器放出的靜電所造成的電磁騷擾為沈積靜電,是由一個(gè)重要的自然騷擾源.飛行器表面靜電荷累計(jì)和由此引起的電罩放電和流光放電所產(chǎn)生的騷擾,其頻譜分佈在幾赫至吉赫的範(fàn)圍內(nèi),嚴(yán)重影響HF,VHF,UHF的無(wú)線電通信和導(dǎo)航.大自然中還存在一些其它的自然噪聲也應(yīng)起關(guān)注.電磁干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明人為騷擾源: 人為騷擾源分為無(wú)線電騷擾和非無(wú)線電騷擾. 1 連續(xù)波騷擾源:連續(xù)波騷擾源的產(chǎn)生的電磁騷擾主要呈純的或窄帶信號(hào)調(diào)制的正弦波,和高重複頻率的周期性信號(hào),這類騷擾源有以下幾種: 發(fā)射機(jī)

9、:所產(chǎn)生的電磁騷擾包含有意發(fā)射信號(hào). 本機(jī)振蕩器:接收機(jī)本振所產(chǎn)生的基波和諧波可經(jīng)過(guò)電源線傳導(dǎo)從機(jī)殼或天線直接輻射. 交流聲:由進(jìn)入系統(tǒng)的周期性低頻信號(hào)所引起的連續(xù)波騷擾.電磁干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明人為騷擾源: 2 瞬態(tài)騷擾源:工科醫(yī)(ISM)設(shè)備,車輛,機(jī)動(dòng)船和火花點(diǎn)為發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置,家用電器,便攜式電動(dòng)工具和類似電器,熒光燈和照明裝置,以及信息技術(shù)設(shè)備是主要的瞬態(tài)騷擾源. 開(kāi)關(guān)切換動(dòng)作:開(kāi)關(guān)設(shè)備開(kāi)斷時(shí),在開(kāi)關(guān)兩觸點(diǎn)之間的距離由零過(guò)渡到斷開(kāi)的瞬間,產(chǎn)生為火花放電而形成騷擾,因電流迅速?gòu)囊欢ㄖ禍p少到零,di/dt很大,在帶有電感線圈的開(kāi)關(guān)設(shè)備中產(chǎn)生的幅值,有很高的瞬時(shí)電壓脈衝.電磁干擾概述電磁

10、兼容原理說(shuō)明人為騷擾源: 2 瞬態(tài)騷擾源: 馬達(dá)電機(jī):含有整流器和電刷的旋轉(zhuǎn)電機(jī)所產(chǎn)生的騷擾很大. 點(diǎn)火裝置:車輛,船舶等采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的設(shè)備內(nèi),裝有火花點(diǎn)火裝置,當(dāng)所儲(chǔ)存電荷通過(guò)火花放電時(shí).放電電流的峰值約200安,放電時(shí)間在微秒以內(nèi),峰值電壓高達(dá)10千伏以上. 輸電線:產(chǎn)生的輻射騷擾有兩種類型,間隙擊穿和電暈放電. 電磁干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明非線性現(xiàn)象: 幾乎所有的電磁騷擾都與非線性有關(guān). 1 非線性的失真:當(dāng)不同的電平的輸入信號(hào)被不相等放大時(shí),使出現(xiàn)非線性失真,當(dāng)輸入信號(hào)幅度超過(guò)動(dòng)態(tài)範(fàn)圍時(shí),放大器進(jìn)入飽和或截止區(qū),引起大量諧波出現(xiàn),形成電磁騷擾. 2 開(kāi)關(guān)瞬態(tài):整流濾波器,檢波器,可控

11、硅電路和晶體脈衝電路都利用開(kāi)關(guān)工作狀態(tài),輸出信號(hào)具有電平突變的特點(diǎn),能產(chǎn)生與機(jī)械開(kāi)關(guān)類似的特性. 3 調(diào)制:由於非線性元件的存在,射頻信號(hào)常常會(huì)被一些無(wú)用信號(hào)調(diào)制形成電磁騷擾. 4 互調(diào):兩個(gè)以上的頻率集中作用於非線性器件時(shí),能通過(guò)互調(diào)產(chǎn)生許多新的頻率而產(chǎn)生的騷擾.電磁干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明 電磁騷擾傳播途徑表現(xiàn)有傳導(dǎo)騷擾和輻射騷擾 1 傳導(dǎo)騷擾:在音頻和低頻時(shí),由於電源線,接地導(dǎo)體電纜呈低阻抗,故騷擾源注入這些導(dǎo)體時(shí)易傳播,當(dāng)噪聲傳導(dǎo)到其它敏感電路時(shí),就可能產(chǎn)生騷擾作用.在高頻時(shí)導(dǎo)體的電感和電容將不可忽略.在無(wú)線電頻率內(nèi),長(zhǎng)電纜上的騷擾傳播,應(yīng)按傳輸線特性來(lái)考慮.2.輻射騷擾:輻射騷擾是指

12、源通過(guò)介質(zhì)(包括自由空間)以電磁波的特性和規(guī)律傳播,除了有意輻射之外還有無(wú)意輻射,如有天線作用(小於/4)的線路和電纜或小環(huán)天線作用的線路和電纜,都產(chǎn)生輻射騷擾. 近場(chǎng):D,電場(chǎng)與磁場(chǎng)時(shí)同時(shí)存在. D:短偶極子的長(zhǎng)度,m :波長(zhǎng),m; =3108m/s/f *自由空間波阻:377電磁干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明電磁抗干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明 電磁騷擾以輻射和傳導(dǎo)方式侵害電子電氣設(shè)備,表現(xiàn)為: 電騷擾 磁騷擾 靜電騷擾 電磁騷擾 以及低頻騷擾(DC-20KHZ),高頻騷擾(幾百M(fèi)HZ-幾GHZ),由諸多因素引起的瞬態(tài)(持續(xù)時(shí)間由幾毫秒到幾納秒). 抗干擾的目的:是對(duì)處?kù)峨姶膨}擾影響下的電子電氣設(shè)備運(yùn)

13、行情況進(jìn)行檢查. 注:測(cè)試時(shí),設(shè)備總處?kù)豆╇姞顟B(tài)並正常運(yùn)行.電磁抗干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明信號(hào)種類: 1 低頻騷擾:低壓供電電網(wǎng)絡(luò)中傳導(dǎo)低頻騷擾有諧波,電壓波動(dòng),電壓暫降和短時(shí)中斷,工頻變化,交流網(wǎng)絡(luò)中的直流分量. 2 傳導(dǎo)瞬態(tài)和高頻騷擾有電壓浪涌,電流浪涌,快速瞬態(tài)電壓脈衝群,振鈴波阻尼振蕩波,傳導(dǎo)發(fā)射騷擾. 3 靜電放電. 4 磁騷擾有工頻騷擾,脈衝磁場(chǎng),阻尼振蕩磁場(chǎng). 5 電磁騷擾有輻射電磁場(chǎng).電磁抗干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明 端口的概念: 輻射型騷擾和靜電出現(xiàn)在設(shè)備的外殼和相連的導(dǎo)線上,傳導(dǎo)型騷擾出現(xiàn)在各種金屬媒體上.端口的概念可以對(duì)各種媒體加以區(qū)分,有5種端口分類.電磁抗干擾概述電磁兼容原理說(shuō)明器具外殼端口信號(hào)端口控制端口交流電源端口直流電源端口電磁環(huán)