電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改課件

1、電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改2022/7/28電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改我室1982年成立。 2001年由中國實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）正式批準(zhǔn)為“國家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室”。電波暗室1992年建成，2006年重建，均為自行設(shè)計(jì)。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（一）EMC設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1.電磁干擾三要素2.傳導(dǎo)和輻射3.共模 和差模 4.近場和遠(yuǎn)場5.電磁干擾耦合方式與研究思路（二）產(chǎn)品EMC接地設(shè)計(jì)（三）產(chǎn)品EMC濾波設(shè)計(jì)（四）產(chǎn)品EMC屏蔽設(shè)計(jì)（五）PCB板的EMC設(shè)計(jì)（六）EMC技術(shù)的綜合設(shè)計(jì) 案例解析：（七）測試故障診斷流程與整改措施 1.測試故障的診斷分析2.測試中常見測試頻譜超標(biāo)的定

2、位 3.測試故障的整改措施電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（一）EMC設(shè)計(jì)基礎(chǔ)電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改什么是電磁兼容？ 電磁兼容（EMC-Electromagnetic Compatibility）是一門新興的綜合性學(xué)科，主要研究電磁干擾和抗干擾的問題。即怎樣使在同一電磁環(huán)境下工作的各種電子電氣的器件、電路、設(shè)備或系統(tǒng)，都能正常工作，互不干擾，達(dá)到兼容狀態(tài)。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改(一）1、電磁干擾三要素電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改干擾三要素的構(gòu)成EUTEUT騷擾源傳輸途徑敏感設(shè)備空間輻射的電磁波導(dǎo)線傳導(dǎo)的電壓電流任何電子電氣設(shè)備都可能是騷擾源，也可能是敏感設(shè)備。電磁騷擾源是客觀存

3、在的，只有在影響了敏感設(shè)備的正常工作時(shí)才構(gòu)成“干擾”，也就是人們通俗所說的電磁干擾。設(shè)備越敏感，抗擾度越差。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改設(shè)備的電磁兼容性（EMC）設(shè)備的發(fā)射特性（EMI） 設(shè)備向外部發(fā)射電磁騷擾的特性。設(shè)備的抗擾度（IMUNITY）（敏感度EMS） 設(shè)備抵抗外部入侵的電磁騷擾的能力。只有設(shè)備的EMI和EMS都符合要求了，才能說設(shè)備的EMC合格了。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改EMC研究對(duì)象的擴(kuò)展 目前EMC的研究對(duì)象已不僅僅限于電子氣設(shè)備，而且進(jìn)一步拓寬到：雷電、靜電等自然干擾源；強(qiáng)電磁脈沖；電磁環(huán)境污染與生態(tài)效應(yīng)；信息處理設(shè)備電磁泄漏產(chǎn)生的失密;無線電頻率的分配和管理。電氣

4、設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電磁騷擾源人為騷擾源和自然騷擾源 任何電子電氣設(shè)備都可能是人為騷擾源。 雷電、靜電放電是自然騷擾源。電磁噪聲-不帶任何信息的電磁現(xiàn)象，例如： 雷電、靜電放電； 電氣設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的電火花； 晶體管、二極管關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的脈沖噪聲等。無用信號(hào)-功能性信號(hào)，例如廣播、電視、雷達(dá)、信息技術(shù)設(shè)備等，本身是有用信號(hào)，但干擾了其它設(shè)備的正常工作，所以對(duì)敏感設(shè)備而言是無用信號(hào)。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改騷擾源的研究設(shè)備哪部分發(fā)射最大？發(fā)射的機(jī)理？（共模發(fā)射、差模發(fā)射）發(fā)射通過空間還是通過導(dǎo)線進(jìn)行？發(fā)射能量的大??？（場強(qiáng)、功率、電壓、電流）波形？（正弦、調(diào)制、脈沖、隨機(jī)）頻譜？（寬帶

5、、窄帶、單頻）電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改傳輸途徑的研究輻射發(fā)射RE-通過空間以電磁波的形式發(fā)射電磁騷擾能量。 主要研究： 電波傳播的規(guī)律（距離特性、方向性、波阻抗）； 遠(yuǎn)場感應(yīng)產(chǎn)生的干擾； 近場耦合產(chǎn)生的干擾。 傳導(dǎo)發(fā)射CE-通過導(dǎo)線以電壓電流的形式發(fā)射電磁騷擾能量。 主要研究： 導(dǎo)線（信號(hào)線、電源線）的阻抗（分布參數(shù)）； 地環(huán)路干擾。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改敏感設(shè)備的研究產(chǎn)生干擾的機(jī)理為什么電磁騷擾會(huì)使設(shè)備的性能降低或產(chǎn)生不希望有的響應(yīng)，甚至損壞。設(shè)備的抗干擾能力-敏感度門限（數(shù)字電路、模擬電路）。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改案例：脈沖針灸儀對(duì)收音機(jī)的干擾脈沖重復(fù)頻率=2.36

6、KHz, 脈寬=27s廣播中波5501500KHz, 短波5.8522MHz, 調(diào)頻88108MHz 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改針灸儀為什么會(huì)輻射電磁波？（天線）針灸儀工作信號(hào)是脈沖為何會(huì)影響單頻接收的收音機(jī)？（頻譜分析）為什么中波全干擾,短波稍好些，調(diào)頻完全不干擾？ （頻譜分析）如何測試？（獲得波形、頻譜等？）是否符合標(biāo)準(zhǔn)？（3C認(rèn)證？）擬采用什么控制措施？（5個(gè)基本措施）如何設(shè)計(jì)產(chǎn)品？（電路、布置、走線、機(jī)箱等）電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改騷擾的波形和頻譜 EMC標(biāo)準(zhǔn)的騷擾限值是按頻率規(guī)定的；EMC設(shè)計(jì)是以騷擾頻率為依據(jù)的。了解騷擾的波形有助于騷擾源的定位和抑制。模擬信號(hào)的波形和頻譜

7、。數(shù)字信號(hào)的波形和頻譜。脈沖信號(hào)（浪涌、電快速瞬變脈沖群、靜電放電、人為脈沖等）的產(chǎn)生原因、波形和頻譜。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改數(shù)字脈沖信號(hào)的頻譜分析電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改信息技術(shù)設(shè)備的工作信號(hào)是數(shù)字脈沖信號(hào)，具有很寬的頻帶，從電磁兼容角度應(yīng)該考慮的最高頻率為時(shí)鐘頻率的1020倍或者為1/tr, tr為脈沖的上升沿時(shí)間，即脈沖的前沿越陡峭或脈沖的重復(fù)頻率越高，則脈沖包含的高頻能量越大。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改雷電的模擬波形開路電壓 1.2/50 s 絕緣跳火器件試驗(yàn)短路電流 8/20s導(dǎo)電不跳火器件試驗(yàn)CCITT波形 10/700 s通信設(shè)備試驗(yàn)電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和

8、整改雷電模擬波形的頻譜分析雷電波形是脈沖信號(hào)，具有很寬的頻帶。能量主要集中在低頻部分，由脈沖強(qiáng)度（幅度X寬度）決定。帶寬可以用1/tr來估算， tr為脈沖的上升沿時(shí)間，脈沖的前沿越陡峭，則脈沖包含的高頻能量越大。從電磁兼容角度應(yīng)該考慮的最高頻率約在300KHz10MHz。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電快速瞬變脈沖群模擬波形的頻譜分析包含很多高頻成分，可達(dá)60600MHz,電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改靜電放電模擬波形的頻譜分析瞬態(tài)放電電流包含很多高頻成分，可達(dá)3001000MHz,電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改切斷電感負(fù)載產(chǎn)生的脈沖噪聲電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改 有刷電機(jī)、繼電器、電磁閥

9、、高壓點(diǎn)火線圈等都是電感負(fù)載。都可能產(chǎn)生電快速瞬變脈沖群和振鈴浪涌。pip繼電器端驅(qū)動(dòng)線中的騷擾波形電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改 如開關(guān)是晶閘管，關(guān)斷時(shí)沒有空氣放電，但 仍然會(huì)產(chǎn)生振鈴浪涌。開關(guān)電源線中的騷擾電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改DC-AC逆變器的干擾DC-AC逆變器，輸入300V以上直流，輸出三相10KHz的PWM調(diào)制波，功率100W供大功率三相交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。直流供電母線上有IGBT的關(guān)斷浪涌和續(xù)流二極管的恢復(fù)浪涌。PWM調(diào)制波輸出具有高頻諧波成分。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改逆變器的磁場輻射電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改設(shè)備抗擾度的分析 設(shè)備的敏感度門限：使設(shè)備產(chǎn)生不希望有的響

10、應(yīng)或造成其性能降級(jí)時(shí)的騷擾電平，敏感度門限越低說明設(shè)備的擾干擾能力越差。電磁干擾安全系數(shù)：敏感度限值( dB )與現(xiàn)存最大干擾( dB )之差，一般要求設(shè)備的電磁干擾安全系數(shù)不小于 6dB ，某些特殊設(shè)備如武器、電爆裝 置等應(yīng)不小于 20dB 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改模擬電路的敏感度 模擬電路具有一定的接收頻帶寬度，如果騷擾的有效頻帶全部或部分地落在模擬電路的接收帶寬內(nèi)，則騷擾就被接收并迭加在有用信號(hào)上，當(dāng)干擾與有用信號(hào)相比足夠大時(shí)，就會(huì)影響設(shè)備的正常工作。確定模擬電路敏感度門限的步驟：1、根據(jù)設(shè)備受損程度與輸入信噪比的關(guān)系， 確定輸入信噪比， 2、根據(jù)最小有用信號(hào)確定敏感度門限。 電氣

11、設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改強(qiáng)信號(hào)干擾的音頻整流效應(yīng) 騷擾的有效頻帶與模擬電路的接收頻帶無重迭，但由于騷擾非常強(qiáng)，仍會(huì)產(chǎn)生干擾。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改數(shù)字電路的敏感度 數(shù)字電路的敏感度門限：直流噪聲容限、交流噪聲容限、噪聲能量容限。數(shù)字電路的閥值電平越高，傳輸延遲時(shí)間越長（即工作速度越慢）輸出阻抗越低則數(shù)字電路的抗干擾性能越強(qiáng)。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改(一）2、傳導(dǎo)和輻射電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改干擾的傳輸途徑一. 導(dǎo)線傳導(dǎo)共阻抗耦合 共電源線 差模方式 共地（回流）線 差模方式地環(huán)路干擾 地電位差 共模方式 周圍強(qiáng)場 共模方式 二. 空間輻射 差模電流輻射(磁場天線)和共模

12、電流輻射(電場天線)遠(yuǎn)場 /2 電磁感應(yīng)近場 10kHz L和C起主要作用， f1kHz R起主要作用。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改共電源線阻抗耦合 器件 1 和器件 2共用一個(gè)電源供電 ，通過Zs供電線路的阻抗 （主要是分布電感的感抗），互相干擾。騷擾源是差模源。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改共地線（回流線）阻抗耦合接地線的功能是保持零電位，應(yīng)該沒有電流，不要和回流線混淆?；亓骶€一般接地，所以俗稱地線。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（一）3、共模和差模 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改共模和差模差模電流：信號(hào)線-回流線電流，大小相

13、等方向相反； 差模電壓：信號(hào)線-回流線間電壓；共模電流：線-大地間電流，方向相同； 共模電壓：線-大地間電壓有用信號(hào)都是差模的，騷擾可能是差模的，也可能是共模的。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改地環(huán)路干擾電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改地電位差產(chǎn)生共模的地環(huán)路干擾。騷擾電磁場在線-線間產(chǎn)生差模電流，在負(fù)載上引起干擾，這是差模干擾。騷擾電磁場在線-地間產(chǎn)生共模電流， 共模電流在負(fù)載上產(chǎn)生差模電壓，引起干擾，這是共模的地環(huán)路干擾。 例如：抗擾度試驗(yàn)中的射頻場、傳導(dǎo)、EFT、浪涌等產(chǎn)生的干擾。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電流鉗可用50歐姆，9KHz30MHz的電流鉗，連接到示波器可觀測騷擾波形，連接到

14、頻譜儀可觀測騷擾頻譜。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（一）4、近場和遠(yuǎn)場 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改空間輻射電磁波電場天線磁場天線根據(jù)麥克斯韋方程，變化電場產(chǎn)生變化磁場，變化磁場產(chǎn)生變化電場。設(shè)備內(nèi)每個(gè)電路都可能是等效磁場天線，機(jī)殼和電纜都可能是等效電場天線的一部分。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改近場與遠(yuǎn)場的比較遠(yuǎn)場近場1.場強(qiáng)2.方向在傳播方向上有分量3.波阻抗電偶極子是高阻抗場磁偶極子是低阻抗場電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改設(shè)備內(nèi)有無數(shù)個(gè)等效磁場天線信號(hào)源傳輸線負(fù)載組成電流環(huán)路，相當(dāng)于磁場天線。所有信號(hào)環(huán)路、電源供電環(huán)路、輸入和輸出環(huán)路,都相當(dāng)于磁場天線。設(shè)備輻射的磁場是設(shè)備內(nèi)所有磁場

15、天線輻射磁場的矢量迭加。磁場天線磁場天線電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改騷擾設(shè)備的等效磁場天線的差模電流輻射平行雙線環(huán)路在遠(yuǎn)場時(shí)的電場強(qiáng)度電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改敏感設(shè)備的等效磁場天線接受空間干擾設(shè)備內(nèi)的天線是互易的，既可發(fā)射，也可接收。磁場天線的接收（場-電路的干擾）：磁場通過孔縫穿 過金屬屏蔽機(jī)箱 。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改騷擾設(shè)備的等效電場天線的共模電流輻射共模源-由差模源（有用信號(hào)源）驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生 基本驅(qū)動(dòng)模式： *電流驅(qū)動(dòng)模式 *電壓驅(qū)動(dòng)模式共模天線-不對(duì)稱振子 天線 *設(shè)備的外部連接線 *設(shè)備的機(jī)箱以及內(nèi)部印刷板的地線、電源面、 散熱片、金屬支撐架等等電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試

16、和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改敏感設(shè)備的等效電場天線接收空間干擾設(shè)備的等效電場天線也是互易的，既可發(fā)射，也可接收。外部連接電纜可接收空間干擾電磁場。電場天線的接收：（場-電纜的干擾） e=El(有效長度）地阻抗上有干擾 電壓。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改設(shè)備內(nèi)的近場電磁耦合設(shè)備內(nèi)各個(gè)環(huán)路之間的電距離較短，一般為近場，近場的場型很復(fù)雜，不易計(jì)算，因此相互間的電磁干擾常用： 分布電容耦合代替電場干擾， 分布電感耦合代替磁場干擾， 從而把場的問題轉(zhuǎn)化為路的問題，簡化了計(jì)算。電磁耦合的典型問題：線-線間的竄擾電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改高電壓小電流的電路可看成主要是電場耦合電氣設(shè)備的EMC設(shè)

17、計(jì)測試和整改低電壓大電流的電路可看成主要是磁場耦合電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（一）5、電磁干擾耦合 方式與研究思路 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改案例：高頻電刀對(duì)控溫毯的干擾控溫毯的敏感部分：溫度傳感器、計(jì)算機(jī)。高頻電刀（德國ERBE/ICC300型）：強(qiáng)騷擾源 單極切割正弦波，330KHz,570V峰值， 300W。 強(qiáng)力電凝脈沖調(diào)制波，載波1MHz，最大峰值2600V，120W。干擾現(xiàn)象：控溫毯操作面板指示燈全亮，控溫失效。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改高頻電刀設(shè)備的主要騷擾源？波形、頻譜？電刀騷擾通過那些途徑（空間？電源線？信號(hào)線？）發(fā)出？控溫毯的敏感部

18、分位置？為什么被干擾？騷擾怎樣進(jìn)入控溫毯（空間？電源線？信號(hào)線？）是否做過電磁兼容測試？如何整改和設(shè)計(jì)產(chǎn)品？電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改EMC的研究思路1.構(gòu)成電磁干擾的三要素 電磁騷擾源、傳輸途徑和敏感設(shè)備。 2.電磁兼容測試。3.電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。4.EMC控制技術(shù) 屏蔽、濾波、接地、隔離、平衡傳輸。5.電磁兼容預(yù)測、分析和設(shè)計(jì)。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（二）產(chǎn)品EMC接地設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改接地的內(nèi)容電路接地、機(jī)箱接地、系統(tǒng)接地電纜接地、器件接地、屏蔽接地安全接地、工作接地串聯(lián)接地、并聯(lián)接地單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改接

19、地技術(shù)接地是提供一個(gè)等電位點(diǎn)或等電位面。接地的目的有二個(gè)：1、為了保護(hù)人身和設(shè)備的安全，免遭雷擊、漏電、靜電等危害，這類地線稱保護(hù)地線，應(yīng)與真正大地相連接。2、為了保證設(shè)備的正常工作，例如直流電源常需要有一極接地，作為參考零電位，其他極與之比較，例如士 12V , + 5V 等。信號(hào)傳輸也常常需要有一根線接地，作為基準(zhǔn)電位，傳輸信號(hào)的大小與該基準(zhǔn)電位相比較。對(duì)設(shè)備進(jìn)行屏蔽時(shí)在很多情況下只有與接地相結(jié)合，才能起到應(yīng)有的效果。這類地線稱工作地線。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改保護(hù)地線、接地電阻電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改工作地線工作地線的本來目的是給電源和傳輸信號(hào)提供一個(gè)等電位，但在實(shí)際電路中

20、工作地線常常兼作電源和信號(hào)的回流線。工作地線總是具有一定的電阻和分布電感，一般電阻很小可以忽略，但高頻時(shí)電感的感抗不能忽略，當(dāng)回流流過工作地線時(shí)就會(huì)在地線的阻抗上產(chǎn)生電壓降，因此地線上各點(diǎn)的電位不同，任意二點(diǎn)間存在著一定的電位差，這就可能產(chǎn)生共阻抗干擾。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改工作地線的回流線和接地線接地線的接地方式： 單點(diǎn)并聯(lián)接地 單點(diǎn)串聯(lián)接地 多點(diǎn)接地電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電路接地-共地線阻抗耦合解決辦法分地（回流地）電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改設(shè)備接地電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改系統(tǒng)的接地布置 在每個(gè)設(shè)備中可能有多種接地線，但概括起來可以

21、分成三類。以安全為目的的保護(hù)地線，通常與金屬機(jī)殼機(jī)架相連接。為設(shè)備中各個(gè)電路提供穩(wěn)定的零基準(zhǔn)電位的工作接地，其地線稱為系統(tǒng)地線。為了抑制噪聲，電纜、變壓器等的屏蔽層需接地，相應(yīng)的地線稱為屏蔽地線。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改系統(tǒng)間的綜合接地和貫通地線電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（三）產(chǎn)品EMC濾波設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改濾波技術(shù)的基本概念用于切斷沿導(dǎo)線傳播的傳導(dǎo)騷擾。EMI濾波器多為低通濾波器插入損耗定義：信號(hào)源不接濾波器直接加在負(fù)載上的電壓和信號(hào)源通過濾波器后加在負(fù)載上的電壓之比。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改濾波

22、技術(shù)的分類反射式濾波器-LC低通濾波器安裝在電源線、信號(hào)線和控制線端口，濾除頻率較高的共模騷擾（線地間騷擾）和差模騷擾（線線間的騷擾）。吸收式濾波器-鐵氧體磁環(huán)在高頻時(shí)呈現(xiàn)電阻性，套在整個(gè)連接線上能消耗高頻共模騷擾的能量。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改反射式濾波器 電容濾波器 穿心電容電感濾波器 共模扼流圈 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電源濾波 器Ll和L2：幾十毫亨，C1：0.0470.22微法X電容，L3和L4：幾毫亨，C2和C3：幾納法Y電容。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改濾波器的選擇功率配合設(shè)備的功率；插入損耗靜態(tài)和動(dòng)態(tài)，頻率范圍；漏電流-IEC435（CO）14規(guī)定：I類安全設(shè)備

23、漏電流小于3.5mA，II類應(yīng)小于0.25mA。 阻抗電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改分布參數(shù)對(duì)插入損耗的影響高頻時(shí) 電容器是電容C和分布電感的串聯(lián)電路， 電感器是電感L和分布電容的并聯(lián)電路。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電源濾波 器的使用電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電源濾波器的正確安裝 濾波器的安裝直接影響到濾波性能。濾波器應(yīng)該安裝在機(jī)箱入口處。金屬外殼和屏蔽機(jī)箱緊密搭接，搭接面積越大越好，以保證良好的低阻抗接地通道。濾波器的輸入和輸出線要最大限度地相互隔離，不能靠近和平行走線。濾波器的輸入線貼近機(jī)箱

24、邊緣布設(shè)，遠(yuǎn)離其他信號(hào)線。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改 吸收式鐵氧體濾波器及其等效電路 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改抑制原理和注意事項(xiàng)鐵氧體磁環(huán)在高頻時(shí)呈電阻性，所以能消耗高頻共模電流。鐵氧體磁環(huán)不適合用于大電流的差模濾波。共模電流在連接線上是有一定分布的，因此鐵氧體磁環(huán)應(yīng)放在電流較高的位置上，一般放在連接線的引出處。磁環(huán)的內(nèi)徑要與導(dǎo)線的粗細(xì)相匹配。鐵氧體磁環(huán)是否起作用取決于共模天線的阻抗。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改帶共模去耦器的插座如有可能信號(hào)線最好直接采用帶濾波器的連接器，這種連接器的插座上每個(gè)引腳都帶有由鐵氧體磁珠和穿心電容組成的濾波器，但這種插座價(jià)

25、格較貴。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改四、產(chǎn)品EMC屏蔽設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改屏蔽的基本概念 切斷輻射電磁噪聲沿著空間的傳輸途徑。用金屬材料或磁性材料把所需屏蔽的區(qū)域包圍起來，使屏蔽體內(nèi)外的“場”相互隔離。主動(dòng)屏蔽-屏蔽噪聲源，防止噪聲源向外輻射場。被動(dòng)屏蔽-屏蔽敏感設(shè)備，防止敏感設(shè)備受噪聲輻射場的干擾。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改屏蔽的種類和屏蔽效能近場 /2，電磁場屏蔽。 屏蔽效能 ：SEE= SEH =SE電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改近場的電場屏蔽靜電場的屏蔽 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改近場的電場屏蔽交變電場的屏蔽 電場屏蔽只要把任何很薄的金屬體接地就能達(dá)到良好的效果

26、 。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改近場的磁場屏蔽高頻磁場屏蔽 -采用薄的金屬良導(dǎo)體。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改近場的磁場屏蔽低頻磁場屏蔽 -采用高磁導(dǎo)率的鐵磁性材料例如鐵、硅鋼片、坡莫合金等 （100KHz)。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改遠(yuǎn)場 的電磁場屏蔽電磁場屏蔽可同時(shí)屏蔽電場和磁場，采用薄的金屬導(dǎo)體材料。空間電磁波在入射到金屬體表面時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射和吸收，電磁能量被大大衰減，從而起到屏蔽作用。吸收損耗 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改反射損耗總屏蔽效能=吸收損耗 +反射損耗電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改屏蔽效能的決定性因素機(jī)箱的屏蔽效能由孔縫直徑?jīng)Q定，機(jī)箱孔縫等效于二次發(fā)射天線。孔縫長度

27、等于半波長的整數(shù)倍時(shí)，漏泄能量最大。對(duì)于固定的孔縫長度，頻率越高，泄漏越嚴(yán)重。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改機(jī)箱屏蔽設(shè)計(jì)中使縫隙尺寸滿足要求: 商用設(shè)備：d/20，20dB 軍用設(shè)備：d環(huán)路電感 共模源 不對(duì)稱電場天線。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改騷擾設(shè)備的等效電場天線的共模電流輻射任何二點(diǎn)間有電位差就是共模源，如果二點(diǎn)有引線出去就是共模天線。當(dāng)頻率達(dá)到MHz級(jí)時(shí)nH的分布電感和pF級(jí)的分布電容都將對(duì)共模輻射產(chǎn)生重要影響 。設(shè)備的共模天線的一極往往是印刷板的地和機(jī)箱，另一極是連接電纜中的地線；由于線間電容之間的耦合，整條電纜上都污染上了共模電流。連接電纜上的共模電流輻射往往是造成設(shè)備輻射超

28、標(biāo)的主要原因，機(jī)箱無法屏蔽。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改2、電壓驅(qū)動(dòng)模式： 信號(hào)電壓 架空金屬對(duì)地的電位差（共模源） 耦合電容C 不對(duì)稱電場天線。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改PCB板的電磁兼容設(shè)計(jì)步驟板和層的選擇元器件的選取元器件的位置連接器引腳的安排布置地線布置電源線安排高速信號(hào)線安排低速信號(hào)線電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改板和層的選擇單面板和雙面板一般用于低、中密度布線的電路和集成度較低的電路，多層板適用于高密度布線和集成度高的電路，從電磁兼容的角度看單面板和雙面板不適宜高速數(shù)字電路，只能采用多層印制板。選用多層板時(shí)，確定層數(shù)和各層的用途。電氣設(shè)備的EMC

29、設(shè)計(jì)測試和整改確定層數(shù)和各層的用途：#電源平面和地平面盡量靠近，以增加層間電容，可作為電源的濾波電容的一部份，同時(shí) 大大減小了電源的分布阻抗，從而減小了公電源線阻抗耦合干擾。#布線層應(yīng)盡量安排與地層相鄰，以使信號(hào)環(huán)路面積降至最小從而有效減小差模輻射。元器件的選取應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)電磁兼容，例如：#選用表面貼裝式芯片，以減小引線腳分布參數(shù)的影響，#選擇芯片時(shí)在滿足產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的前提下，盡量選用低速時(shí)鐘。#選用高頻電容、無感電阻。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改元器件的位置首先應(yīng)對(duì)板上的元器件分組，目的是對(duì)板上的空間進(jìn)行分割，同組的放在一起，以便在空間上保證各組的元器件不致于相互干擾。一般先按使用電源電壓

30、分組，再按數(shù)字與模擬、高速與低速以及電流大小等進(jìn)一步分組。大致上以信號(hào)流的方向按組布置。不相容的器件要分開布置，例如敏感器件則應(yīng)遠(yuǎn)離時(shí)鐘發(fā)生器等等。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改輸入輸出芯片要位于接近連接器出口處 ，以免I/O信號(hào)在板上長距離走線，耦合上干擾信號(hào)。高速數(shù)字器件（頻率大于10MHz或上升時(shí)間小于2ns的器件）應(yīng)安排在遠(yuǎn)離連接器。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改連接器引腳的安排 引腳應(yīng)根據(jù)元器件在板上的位置確定。 不相容的引腳要分開布置。 各類電源引腳和數(shù)字、模擬信號(hào)線引腳都應(yīng)配置相應(yīng)的地引腳。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改布置地線加粗回流地線，在采用多層板時(shí)可專門設(shè)置地線面 ，目的

31、是減小回流線的阻抗，從而減小共地線阻抗耦合干擾。分設(shè)回流地，即根據(jù)不同的電源電壓，數(shù)字電路和模擬電路分別設(shè)置地線。在多層印制板的地線層上用“劃溝架橋”的方法來分地。橋應(yīng)該有足夠的寬度。目的也是減小共地線阻抗耦合干擾。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改多層板的信號(hào)層上的高速信號(hào)軌線不能橫跨地線層上的溝，避免數(shù)字信號(hào)回流繞溝而行，擴(kuò)大環(huán)路面積，增加差模輻射。A/D變換器芯片如只有一個(gè)地線引腳，則該芯片應(yīng)安放在連接模擬地和數(shù)字地的橋上，避免數(shù)字信號(hào)回流繞溝而行。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改連接器不要跨裝在地線溝上，因?yàn)闇蟽蛇叺牡仉娢豢赡懿顒e較大，從而通過外接電纜產(chǎn)生共模輻射騷擾。高頻時(shí)，雙面板的梳狀地

32、線結(jié)構(gòu)應(yīng)該為井字形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。目的是減小信號(hào)環(huán)路面積，從而減小差模電流輻射。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改專用EMC地供去耦電容接地電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改布置電源線電源供電線由于給板上的數(shù)字邏輯器件供電，線路中存在著瞬態(tài)變化的供電電流，因此將向空間輻射電磁騷擾；供電線路電感又將引起共阻抗耦合干擾。雙面板上采用軌線對(duì)供電，軌線對(duì)應(yīng)盡可能粗，而且相互靠近。供電環(huán)路面積應(yīng)減小到最低程度，不同電源的供電環(huán)路不要相互重疊。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改多層板的供電有專用的電源層和地線層，面積大，間距小，特性阻抗可小于。二層之間的電容也參與去耦，主要針對(duì)頻率較高的頻段。供電線路應(yīng)加濾波器和去耦電容。

33、 在板的電源引入端使用大容量的電解電容10F100F作低頻濾波，再并聯(lián)一只0.010.1F的陶瓷電容作高頻濾波。 板上集成片的電源引腳和地線引腳之間應(yīng)加0.01F的陶瓷電容進(jìn)行去耦，去耦電容應(yīng)貼近集成片安裝，連接線應(yīng)盡量短，使去耦回路的面積盡可能減小。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改去耦電容的作用和選擇提供高頻通路，同時(shí)提高EMI和EMS性能。式中I為門電路開啟時(shí)所需瞬時(shí)電流最大值； dv為電容器上允許的電壓跌落；dt為門電路開啟所需時(shí)間，一般為脈沖上升時(shí)間。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改大小電容并聯(lián)作去耦時(shí)，大的濾低頻，小的濾高頻。盡量減小去耦環(huán)路面積可減小分布電感。采用三腳電容、小型電源母線

34、等新器件。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改信號(hào)線的布置 先布高速線，后布低速線。減小信號(hào)環(huán)路面積，信號(hào)環(huán)路不應(yīng)重疊。這對(duì)于高速度、大電流的信號(hào)環(huán)路尤為重要 。在單層和雙層板上，信號(hào)線及其回流線應(yīng)該緊靠在一起布置，最好是每條信號(hào)線都有自己的回流線，否則容易產(chǎn)生信號(hào)環(huán)路的重疊 。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改高速信號(hào)線要盡可能的短，以免干擾其他信號(hào)線。在雙面板上，必要時(shí)可在高速信號(hào)線兩邊加隔離地線。多層板上所有高速時(shí)鐘線都應(yīng)根據(jù)時(shí)鐘線的長短，采用相應(yīng)的屏蔽措施。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)

35、測試和整改信號(hào)線的布置最好根據(jù)信號(hào)的流向順序安排。一個(gè)電路的輸出信號(hào)線不要再折回輸入信號(hào)線區(qū)域。不相容的信號(hào)線（數(shù)字與模擬、高速與低速、大電流與小電流、高電壓與低電壓等）應(yīng)相互遠(yuǎn)離，不要平行走線。分布在不同層上的信號(hào)線走向應(yīng)相互垂直。這樣可以減少線間的電場和磁場耦合干擾。輸入輸出軌線在連接器端口處應(yīng)加高頻去耦電容，去除高頻時(shí)鐘頻率及其諧波 。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改高速信號(hào)線應(yīng)考慮阻抗匹配問題 ，即信號(hào)線的負(fù)載應(yīng)與信號(hào)線的特性阻抗相等 。特性阻抗與信號(hào)線的寬度、與地線層的距離以及板材的介電常數(shù)等物理因素有關(guān)，是信號(hào)線的固有特性。阻抗不匹配將引起傳輸信號(hào)的反射，使數(shù)字波形產(chǎn)生振蕩，造成邏

36、輯混亂。通常信號(hào)線的負(fù)載是芯片，基本穩(wěn)定。造成不匹配的原因主要是信號(hào)線走線過程中本身的特性阻抗的變化，例如走線的寬窄不一，走線拐彎，經(jīng)過過孔等。所以布線時(shí)應(yīng)采取措施，使得信號(hào)線全程走線的特性阻抗保持不變。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改高速信號(hào)線布置在同一層上，不經(jīng)過過孔。一般數(shù)字信號(hào)線應(yīng)避免穿過二個(gè)以上的過孔。信號(hào)線拐90度直角會(huì)產(chǎn)生特性阻抗變化，所以拐角處應(yīng)設(shè)計(jì)成弧形或軌線的外側(cè)用兩個(gè)45度角連接。信號(hào)線不要離印制板邊緣太近，留有的寬度應(yīng)至少大于軌線層和地線層的距離（約為0.15mm）否則會(huì)引起特性阻抗變化，而且容易產(chǎn)生邊緣場，增加向外的輻射。時(shí)鐘發(fā)生器如有多個(gè)

37、負(fù)載，則扇出不能用樹型結(jié)構(gòu)走線，而應(yīng)用蜘蛛網(wǎng)型結(jié)構(gòu)走線，即所有的時(shí)鐘負(fù)載直接與時(shí)鐘功率驅(qū)動(dòng)器相互連接。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（六）EMC技術(shù)的綜合設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電磁兼容設(shè)計(jì)的目的元器件電 路設(shè) 備系 統(tǒng)降低騷擾發(fā)射水平、切斷傳輸途徑、提高抗擾度。四個(gè)階段都必須實(shí)現(xiàn)互不干擾，正常工作，達(dá)到電磁兼容。系統(tǒng)的電磁兼容要求應(yīng)逐層向下分解，提出各階段的電磁兼容要求。電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是設(shè)計(jì)和認(rèn)證的依據(jù)。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改EMC設(shè)計(jì)的基本思想干擾抑制要采取綜合整治的方法，層層設(shè)防，才能達(dá)到預(yù)期效果。實(shí)際上在設(shè)計(jì)中采用正確的措施常常能同時(shí)起到抗干擾和抑制發(fā)射的作用。兼容的

38、觀點(diǎn)就是既要對(duì)噪聲源進(jìn)行抑制，又要提高敏感設(shè)備的抗干擾能力，不能單純的強(qiáng)調(diào)一個(gè)側(cè)面。如果無限制的對(duì)某個(gè)側(cè)面提出過高要求，則可能導(dǎo)致人力、物力和時(shí)間上的浪費(fèi)，有時(shí)甚至是難以實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)該站在整個(gè)系統(tǒng)的立場上在系統(tǒng)的組織設(shè)計(jì)初期就考慮電磁兼容問題，并在設(shè)備制造、現(xiàn)場施工及使用維護(hù)中加以實(shí)施，這樣才能確保整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改設(shè)計(jì)前的必要準(zhǔn)備調(diào)查產(chǎn)品（設(shè)備和系統(tǒng)）周圍的電磁環(huán)境；調(diào)查產(chǎn)品（設(shè)備和系統(tǒng)）內(nèi)強(qiáng)騷擾源（例如強(qiáng)電部分，振蕩源等）、易敏感設(shè)備（例如弱電部分、傳感器等），作為設(shè)計(jì)中要注意的重點(diǎn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和用戶要求制訂設(shè)備和系統(tǒng)的發(fā)射限值和抗擾度指標(biāo)。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)

39、測試和整改EMC設(shè)計(jì)方法問題補(bǔ)救法：費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不能從根本上解決問題；EMC設(shè)計(jì)：在產(chǎn)品（設(shè)備和系統(tǒng)）開發(fā)的最初階段進(jìn)行。EMC設(shè)計(jì)應(yīng)從兩方面著手考慮： 1、產(chǎn)品（設(shè)備和系統(tǒng)）與外界的連接界面，包括機(jī)箱；電源線、控制線、信號(hào)線等連接線的端口； 2、 產(chǎn)品（設(shè)備和系統(tǒng)）結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與布置，包括印制電路板設(shè)計(jì)，各部件的電磁兼容設(shè)計(jì)，以及相互連接線的布置等等。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改設(shè)備和系統(tǒng)的EMC抑制措施設(shè)備的抗干擾措施和抑制設(shè)備的電磁發(fā)射措施往往是互易的。正確的屏蔽、濾波、接地、平衡、隔離措施起到的作用是雙向的。正確的電路設(shè)計(jì)和布線，使設(shè)備內(nèi)的騷擾能量減少了向外的發(fā)射也減弱了設(shè)備對(duì)騷擾的接

40、收。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改共電源線阻抗耦合的解決辦法1、去耦電容2、減少供電線路阻抗3、電源濾波器-設(shè)備供電端口加濾波器。4、不相容電路和設(shè)備各自供電。共地線阻抗耦合的解決辦法1、分地（回流地）2、減小地線的阻抗電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改地環(huán)路干擾的解決辦法1、采用平衡電路2、隔離變壓器3、共模扼流圈4、光電耦合器5、光纖傳輸電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改磁場天線差模電流輻射的解決辦法1、盡量減小環(huán)路面積。2、盡量 減小有用信號(hào)(模擬、數(shù)字）的高次諧波成分, 去除電磁噪聲。3、采取屏蔽方法。電場天線共模電流輻射的解決辦法1、使用鐵氧體磁環(huán)2、共模去耦電容3、共模電源濾波器 4、采用

41、屏蔽電纜、屏敝連接器5、改進(jìn)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與布置電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改1、端口設(shè)計(jì)提高機(jī)箱的屏蔽效能，在連接線端口設(shè)置濾波器，采用平衡傳輸方式和隔離技術(shù)抑制地環(huán)路干擾。雷電多發(fā)區(qū)和有強(qiáng)電設(shè)備的工業(yè)場所，應(yīng)在連接線端口設(shè)置防雷器和浪涌抑制器，如果信號(hào)線傳輸?shù)男盘?hào)速率較高，串接濾波器可能把有用的信號(hào)的高頻部分也濾掉，這時(shí)就只能采用屏蔽電纜和屏蔽連接器，并要求它們的屏蔽層和機(jī)箱的屏蔽層保持360度的完整搭接，不能出現(xiàn)“豬尾巴”現(xiàn)象。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改隔離技術(shù)在傳輸線上插入隔離變壓器或光電耦合器，它們只能傳輸有用的差模信號(hào)，不能傳輸共模信號(hào)，用于切斷地環(huán)路干擾光電耦合器重量輕、

42、體積小，響應(yīng)速度快，又可傳輸直流和低頻信號(hào)，因此，已廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)的傳輸中。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改平衡傳輸技術(shù)-設(shè)備之間的信號(hào)傳輸從不平衡方式改變?yōu)槠胶鈧鬏敺绞讲⑴c隔離技術(shù)結(jié)合，可進(jìn)一步抑制地環(huán)路干擾。具體作法可以是傳輸線中的兩條線都不接地，對(duì)地平衡，發(fā)送端和接收端都采用平衡差分電路，這樣兩條線上的共模電流對(duì)地是平衡的，因此在負(fù)載端不能轉(zhuǎn)變成差模電壓而干擾設(shè)備的正常工作。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改地環(huán)路干擾的抑制采用平衡電路隔離變壓器共模扼流圈光電耦合器光纖傳輸RS-422100Mb/s100m電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試

43、和整改2、產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與布置印制電路板設(shè)計(jì)各部件和電路的安排相互連接線的布置 電源接地電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改不相容的電路應(yīng)遠(yuǎn)離。不相容的信號(hào)線不要平行走線。更不能綁扎在一起。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改不相容電路和設(shè)備各自供電電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改例：開關(guān)電源的EMC設(shè)計(jì)環(huán)路1和2差模輻射和傳導(dǎo)；V5通過分布電容Ci和Cd產(chǎn)生的共模輻射；V5和V6上的反向浪涌；脈沖變壓器漏磁 。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改開關(guān)電源的騷擾抑制方法減小分布電容Ci和Cd；V5和V6上加吸收回路；電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改觸發(fā)脈沖的防干擾輸入電路電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改采用屏蔽措

44、施： # 脈沖變壓器做磁屏蔽防止磁場漏泄。 # 整個(gè)開關(guān)電源可用多孔金屬殼屏蔽起 來，引線處使用穿心電容，接縫處焊接，或用螺絲固定，注意螺絲間距要短。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改開關(guān)電源的輸入輸出端加共模和差模濾波器；合理布置元器件，（A 是輸入端整流器，B 是轆入端濾波電容（電解電容器）, C 是脈沖變壓器，D 是開關(guān)管。E 是愉出端整流二極管，F(xiàn) 是轍出端濾波電容器，G 是交流輸人端濾波器）。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改布線時(shí)應(yīng)注意： # 盡量減小高頻環(huán)路的面積，各個(gè)環(huán)路互不靠近或重迭，縮短高頻信號(hào)線。 # 不要把開關(guān)電源的輸入交流電源線和輸出直流電源線靠在一起，更不能捆扎在一起。

45、 # 輸出直流電源線最好用雙絞線，至少應(yīng)緊靠在一起走線。 # 開關(guān)電源的輸入輸出電源線應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離電路中的信號(hào)線。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改例：汽車控制盒的EMC設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（七）測試故障診斷流程與整改措施電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改(七）1.測試故障的診斷分析 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改輻射發(fā)射不合格的診斷判斷不合格的主要原因：磁場天線？電場天線？大致位置？插拔電源線或電纜線法電流鉗法磁場探頭法電場探頭法電場掃描儀電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改傳導(dǎo)發(fā)射不合格的診斷電流判斷法 例如用電流鉗套在單根電源線上，觀測電源的電流波形。電壓判

46、斷法 例如用示波器的探頭接在電源的高、低電位端，觀測電源的電壓波形。如電源電壓較高，可用高壓探頭。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改抗擾度不合格的診斷查找：問題出現(xiàn)點(diǎn)到騷擾施加點(diǎn)的騷擾傳輸途徑。應(yīng)注意：1、有時(shí)問題出現(xiàn)點(diǎn)不一定是故障發(fā)生點(diǎn)，而是故障發(fā)生后出現(xiàn)的衍生問題。2、騷擾傳輸途徑不等同于工作信號(hào)的途徑。使用：模擬源、電壓探頭、電流探頭、電場探頭、磁場探頭、電流鉗、匹配網(wǎng)絡(luò)、示波器、頻譜儀。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（七）2、測試中常見測試頻譜超標(biāo)的定位 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改確定頻譜上的超標(biāo)頻率： 屬于那種信號(hào)？ 由電路哪一部分發(fā)出？測量騷擾波形，與工作電路的波形比較。超標(biāo)頻率很

47、可能不是工作信號(hào)的主頻率，而是工作信號(hào)的諧波，或是其他的雜波。超標(biāo)頻率包含的能量不一定比其他頻率強(qiáng)，但更滿足發(fā)射條件，更容易發(fā)射。采取措施后原有的超標(biāo)頻率壓下了，但別的頻率可能冒出來超標(biāo)了。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改例：DC-AC逆變器的干擾DC-AC逆變器，輸入300V以上直流，輸出三相10KHz的PWM調(diào)制波，功率100W供大功率三相交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。直流供電母線上有IGBT的關(guān)斷浪涌和續(xù)流二極管的恢復(fù)浪涌。PWM調(diào)制波輸出具有高頻諧波成分。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改逆變器的磁場輻射電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改（七）3、測試故障的整改措施 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改輻射發(fā)射或抗擾

48、度不合格的整改1、磁場天線改善機(jī)箱屏蔽；非金屬機(jī)箱則改善PCB板和電路的設(shè)計(jì)。 （詳見“減小磁場天線差模電流輻射的措施”)2、電場天線電纜上加鐵氧體磁環(huán)；端口加濾波和去耦電路；采用屏蔽電纜和連接器；改進(jìn)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與布置。(詳見“電場天線共模電流輻射的抑制方法”)電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改傳導(dǎo)發(fā)射或抗擾度不合格的整改1. 電源端口加濾波器，注意選擇合適的濾波器和正確的安裝方法。 (詳見“電源濾波器”)2. 改善開關(guān)電源的設(shè)計(jì)。 (詳見“開關(guān)電源的騷擾抑制方法”)3. 信號(hào)線上傳導(dǎo)騷擾的抑制方法同“電場天線”，但應(yīng)選擇頻率較低的抑制器件。4. 注意被測線是否和其他強(qiáng)干擾線貼近？電氣設(shè)備

49、的EMC設(shè)計(jì)測試和整改電快速瞬變脈沖群的抑制采用地環(huán)路干擾的抑制方法：采用平衡電路隔離變壓器共模扼流圈光電耦合器光纖傳輸電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改抑制浪涌和雷電干擾的原則雷電具有很大的能量，首先應(yīng)考慮避免雷擊，或者使雷電的能量能以適當(dāng)?shù)姆绞桨踩狗?，以保障人身安全和設(shè)備不被燒毀。由于雷電脈沖包含高頻成份，能量已被抑制在安全線以下的雷電波進(jìn)入設(shè)備后，仍有可能對(duì)電路產(chǎn)生干擾，因此應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行良好的電磁兼容設(shè)計(jì)。電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改浪涌抑制器件 系統(tǒng)中的信號(hào)線、電源線上都可能由于感應(yīng)雷的作用而產(chǎn)生浪涌高壓脈沖，對(duì)此我們必須采用適當(dāng)?shù)睦擞恳种破骷?。常用的浪涌抑制器件有氣體放電管、硅雪崩二

50、極管、金屬氧化物壓敏電阻和固態(tài)瞬變電壓抑制器SSTVS 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改氣體放電管響應(yīng)時(shí)間約為100ns ，有殘留尖峰。 優(yōu)點(diǎn)是能承受很高的沖擊電流，大于20kA ，幾十微秒。 缺點(diǎn)是放電時(shí)呈短路狀態(tài)，浪涌過后仍延續(xù)一段時(shí)間，直到電源下半周才恢復(fù)，這對(duì)內(nèi)部電路的正常工作是不利的。只能用在交流電源上，如用在直流電源上則放電后可能無法恢復(fù)。 使用時(shí)最好串聯(lián)一個(gè)限制后續(xù)電流的電阻。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改硅雪崩二極管 原理是電壓鉗位，響應(yīng)時(shí)間小于1ns 。優(yōu)點(diǎn)：與放電短路方式相比，浪涌抑制過程中輸人電源端不會(huì)短路，因此不會(huì)影響內(nèi)部電路；同時(shí)響應(yīng)速度快，殘留尖峰很小，抑制效果好；浪涌過后即自行恢復(fù)，沒有延遲時(shí)間；交直流電源都能運(yùn)用。缺點(diǎn)：承受尖峰電流能力比放電管差。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改金屬氧化物壓敏電阻 原理是電壓鉗位，響應(yīng)時(shí)間小于50ns ，稍慢于硅雪崩二極管 ，但峰值電流承受能力和能量級(jí)別比二極管高。 電氣設(shè)備的EMC設(shè)計(jì)測試和整改固體瞬變電壓抑制器SSTVS 吸收了氣體放電管和硅雪崩二極管的優(yōu)點(diǎn)。浪涌侵入，超過規(guī)定電壓時(shí)抑制器首先起鉗位作用，象雪崩二極管一樣，防止浪涌的快速上升邊沿?fù)p壞內(nèi)部電路，響應(yīng)時(shí)間約幾個(gè)納秒。然后就象氣體放電管一樣短路，把浪涌中的能量泄放掉，直至