EMC基本知识
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• EMC定义 • 研究EMC的必要性 • 常见EMC缩略语与标准 分类 • EMC测试项目简介 • 各EMC测试介绍
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
EMC定义
• EMC：Electromagnetic compatibility，电磁兼容性 • EMC定义：在同一电磁环境中，设备能够不因为其他设备 的干扰影响正常工作，同时也不对其他设备产生影响工作 的干扰。 • EMC三要素，缺少任何一个都构不成EMC问题。
50Hz电流 试验仪器 EUT
线圈
PMS：试验现场
电力线感应：Power lines induction
• 电力线感应试验主要针对户外走线、线长大于500m且为非屏蔽的平 衡线进行，如用户口，该项试验主要模拟该类室外走线线缆因走线距 离长且有可能和供电电力线长距离平行走线，从而受到电力线的感应 干扰。 • 测试标准：ITU-T K系列。 • 试验的组网为：
DIP/interruptions：试验现场
Surge：浪涌试验
浪涌试验用来模拟自然雷击或者电网中接入大容性负载 时所产生的脉冲对设备的影响。包含电源端和信号端 测试。 测试标准：IEC 61000-4-5。 • 电源端测试 包括L和N线间、L对保护地、N线对保护地、L&N对保护 地，其中第一种属于差模干扰，后三种为共模干扰。 • 信号端测试 如果是屏蔽线，干扰加在屏蔽层上，如果是非屏蔽线， 干扰加在信号线上，例如对用户线，直接加在AB线上。
EMC的必要性（二）
• 产品间稳定工作的需要
如何保证设备不被静电、雷击、快速瞬态脉冲群、辐射电磁场等各 种形式的外来干扰影响其正常工作，如何保证设备不会对同一电磁环 境中的其他设备产生干扰都是产品设计上的技术壁垒，同时又是客户 眼中的“产品质量”优良与否的体现； 案例：深圳某企业的MPEG解码器在山西运城地区严重干扰广电机房 内的电视机和CATV光端机，遭到客户的严重投诉，后经定位发现该 型号产品的辐射测试根本没有通过。
耦合途径 干扰源 敏感设备
研究EMC的必要性
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EMC的必要性（一）
• 市场准入的需要
全球各地区基本都设置了相 应的市场准入认证用以保护 本地区的电磁环境和本土产 品的竞争优势，北美的FCC 认证、欧盟的CE认证、日本 的VCCI认证、澳洲的C-tick 认证、台湾的BSMI认证、中 国的3C认证等都是进入这些 市场的“通行证”。
Surge：浪涌波形
• 浪涌波形有：1.2/50(8/20)组 合波，10/700电压波，其中 1.2/50、1.2/50(8/20)波形用 在电源端和室内信号端的试 验上，而10/700电压波用在 室外信号端的浪涌试验上。 • 上述波形中的1.2、8和10都 是指波形的波前时间，单位 为us，50、20和700指得是 波形的脉宽，单位也为us， 可见浪涌波形的能量远大于 EFT/B和静电，但是干扰频宽 却要窄得多。
CS 传 导 抗 扰 度
ESD 静 电 抗 扰 度
EFT/B
谐 波 电 流
电 快 速 瞬 变 脉 冲 群
DIP/i 电 压 跌 落 短 时 中 断 /
PMS 工 频 磁 场 抗 扰 度
surge 浪 涌 抗 扰 度
各EMC测试项目介绍
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DIP/interruptions：试验介绍
试验组合
• DIP/interruptions：该试验主 要是模拟交流电网中接入大 功率设备引起的电网电压下 降甚至短时中断的现象，考 察设备在处于这种工作状态 中的性能稳定性。 • 交流测试标准：IEC 610004-11。 • 直流测试标准： IEC 610004-29。
CS：试验示意图
电源端试验
注入点 辅助设备 EUT CDN 电源 信号发生器
0.1m木垫
CDN为耦合去耦网络
信号发生器
信号端试验
供电 EUT CDN 0.1m木垫
骚扰注入点 辅助设备
RE：Radiated emission
• RE主要是考察设备在正常工 作时自身对外界的辐射干扰 强度，测试频段根据不同的 标准要求不同，在CISPR 22 中，测试频段为30～ 1000MHz，值得注意的是设 备进行RE测试时标准要求尽 可能满配置、满负荷的运行。 RE问题是EMC中的难点。主 要因为RE设计产品EMC设计 的各个环节：屏蔽、滤波、 接地。 • 测试标准：ITE设备为CISPR 22。 • 测试示意图如右图
ESD：试验介绍
静电放电试验包含两个部分：直接放电和间 接放电 • 直接放电：又包含接触放电和空气放电 接触放电主要针对设备表面的金属裸露 部分进行。 空气放电主要针对设备表面覆盖有绝缘 物质的地方进行，入喷有绝缘漆等。 直接放电主要模拟人体或其他带电源直 接对设备放电的现象。 • 间接放电：只包含接触放电 对水平耦合板和垂直耦合板进行放电， 耦合板距离设备一定距离，耦合板通过 两个470k欧姆的电阻接地，所以当对耦 合板放电时，耦合板上的静电不会马上 泄放到地，而以耦合板为静电源形成一 静电场，对设备进行干扰。 模拟设备抗静电场干扰的能力
EMC测试项目简介
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常见EMC测试项目
EMC：电 磁兼容性
EMI：电磁 干扰
EMS：电 磁敏感
RE 辐 射 发 射
CE 传 导 发 射
Harmonics
Flicker 闪 烁
RS 辐 射 抗 扰 度
A R 试验仪器 B EUT
RS：Radiated susceptibility
• RS：辐射敏感度，该项试验的 目的主要用来考察设备对于外界 电磁场干扰的抗扰能力，例如在 设备附近使用无线通讯设备时， 设备已经在进行一场考验了，测 试频段：80MHz～2000MHz， 使用1kHz的正弦波进行调幅。该 项试验需要在电波暗室内进行。 测试标准：IEC 61000-4-3。
双指数脉冲
15ms脉冲串 (5kHz)
脉冲串间隔是 300ms
EFT/B：试验介绍
EFT/B试验包含两个部分 • 电源端试验 使用耦合去耦网络（CDN）进行注入。
去耦 信号源 受试设备
• 信号端试验 辅助设备 使用容性耦合夹进行干扰耦合，具体 试验做法为使信号线从容性耦合夹中穿过 因为容性耦合夹和信号线之间存在分布电容（33至200pF），从而使得干扰被注 耦合 入至信号线内部。
跌落深度 持续时间 性能判据
70％ 40% 0 0
500ms 200ms 10ms 5s
C C B C
DIP/interruptions：试验介绍（续）
• 试验仪器控制试验的跌落深度、持续时间以及跌落相位。
电源 电源 试验仪器 受试设备（EUT）
• 其中相位为0°、45 ° 、90 ° 、135 ° 、180 ° 、225 ° 、270 ° 、315 ° 、360 °。
A
EUT
试验仪器 B
电力线碰触：Power lines contact
• 电力线碰触是一项故障试验，针对的接口为户外走线、线长大于 500m且为非屏蔽的平衡线进行，如用户口，模拟电力线直接搭接到 上述线缆上，当电力线和上述线缆的绝缘漆因为时间长久而剥落时就 会产生上述电力线的问题发生，主要为一种过流现象。 • 测试标准：ITU-T K系列。
•
RS：测试现场
CS：Conducted susceptibility
现在的空间存在太多的电磁噪声，当空间的电磁波的波长和设备线缆的 长度可以比拟时，电磁波将会耦合在此段线缆上并产生感应电压/电流， 沿着该电缆流进设备内部，从而对设备的正常工作产生干扰，上述的 设备线缆包含电源线和信号线。 测试标准：IEC 61000-4-6。 • 电源端CS试验 此时频段150kHz～80MHz，加入的试验电压根据产品类型不同而不同。 • 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。
EMC的必要性（三）
• 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。 案例：北京某著名通信网络公司的DSLAM产品某单板上的DC/DC模 块严重干扰其ADSL线路滤波器，致使该产品的传输距离达不到设计 要求，市场返修率大幅升高。
RE：测试现场
• 在RE测试中，天线的高 度、天线的极化方向以 及转台的角度都需要不 断改变，以求搜寻到设 备辐射的最大点。 • RE测试可以在开阔场和 半电波暗室内进行。
CE：Conducted emission
任何一个非便携式设备都和其他设备有电缆互连关系，无论是通过电源 电缆还是信号电缆，只要有这种互连关系的存在，设备就有一个途径 将自身的共模电流传导给与其互连的设备，这种现象就叫传导干扰， 又成为传导发射。 测试标准：ITE设备为CISPR 22。 传导发射包含两个部分：电源端CE和通信端CE • 电源端CE：测试设备通过自己的电源端口向交流电网或直流配电网 络传送的干扰，测试频段为150kHz～30MHz，（原来直流的测试频 段起始频率为20MHz，新版的欧洲386标准将其改为150kHz，此外 FCC标准中测试频段也已经和CISPR 22一致了）。 • 通信端CE、测试频段同上，此处描述的通信端指得是针对接驳到公 网的端口，如网口、ISDN口等才有CE测试要求，而对于接终端的信 号端口如音视频端口则无CE要求。