电磁兼容

一、什么是共模与差模 电器设备的电源线，电话等的通信线, 与其它设备或外围设备相互交换的通讯线路,至少有两根导线,这两根导线作为往返线路输送电力或信号，在这两根导线之外通常还有第三导体,这就是"地线"。 电压和电流的变化通过导线传输时有两种形态, 一种是两根导线分别做为往返线路传输, 我们称之为"差模"；另一种是两根导线做去路,地线做返回传输, 我们称之为"共模"。 如上图, 蓝色信号是在两根导线内部作往返传输的，我们称之为"差模"；而黄信号是在信号与地线之间传输的，我们称之为"共模"。 任何两根电源线或通信线上所存在的干扰，均可用共模干扰和差模干扰来表示： 1、共模干扰 共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性干扰，它定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差； 共模干扰的电流大小不一定相等，但是方向（相位）相同的。电气设备对外的干扰多以共模干扰为主，外来的干扰也多以共模干扰为主，共模干扰本身一般不会对设备产生危害，但是如果共模干扰转变为差模干扰，干扰就严重了，因为有用信号都是差模信号。 2、差模干扰 差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰,它定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。在一般情况下，共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小。 差模干扰的电流大小相等，方向（相位）相反

随着科学技术的不断发展，电子设备的数量及应用逐渐增多，结果必将造成电磁干扰越来越严重。 在日趋恶劣的电磁环境中，如若不采取恰当的电磁屏蔽措施，会导致设备之间的电磁干扰日益严重，电子设备的性能下降，甚者会危及到信息的安全。为了保证电子设备在复杂的电磁环境中既不干扰其他设备，而又不受其他设备干扰的影响而能正常工作,这就要求在设备研制的初期阶段必须从结构、技术等方面进行严格的电磁兼容设计。 1 电磁兼容设计的基本要求 电磁兼容性是电子设备的主要性能之一，在进行设备功能设计的同时，还应进行电磁兼容设计。 电磁兼容设计的目的是使所设计的设备在复杂电磁环境中实现电磁兼容，因此在进行电磁兼容设计时应满足以下要求: 首先明确设备所满足的电磁兼容指标，然后确定设备的敏感器件、干扰源及干扰途径，有针对性地采取措施，最后通过试验了解设备是否达到了电磁兼容指标要求。 2 电磁兼容设计所采取的方法 对于通信车而言，通常其所装载的设备量很多,包括配电设备、通信设备及终端设备等，各设备间很容易形成电磁干扰，进而影响通信质量，因此设备在进行电磁兼容设计时要从3 要素( 干扰源、耦合途径和敏感设备) 出发，采取各种有效手段，抑制干扰源,消除或减弱干扰耦合，增加敏感设备的抗干扰能力。 Engineer checking the equipment under test (EUT), 以某车载电子设备为例，由数字电流表

摘要 电磁兼容的问题常发生于高频状态下，个别问题（电压跌落与瞬时中断等）除外。所以在 电磁兼容 设计中一定要有高频思维，总而言之，就是注意高频条件下的器件的特性和电路的特性，在高频情况下和常规频率状态下是不一样的，如果仍然按照普通的工程思维来判断分析，则会走入设计的误区。 关键词 高频 电容 电感 线缆 器件及电路在高频条件的特征 一 电容 在中低频或直流情况下，电容就是一个储能组件，只表现为一个电容的特性，但在高频情况下，它就不仅仅是个电容了，它有一个理想电容的特性，有漏电流（在高频等效电路上表现为R），有引线电感，还有导致电压脉冲波动情况下发热的ESR（等效串联电阻），如图： 从这个图上分析，能帮我们设计师得出很多有益的设计思路。 首先，按照常规思路，Z＝1／(2πfC)，Z是电容的容抗，应该是频率越高，容抗越小，滤波效果越好，即越高频的杂波越容易被泄放掉，但事实并非如此，因为引线电感的存在，一颗电容仅仅在其1/2πfc=2πf L等式成立的时候，才是整体阻抗最小的时候，滤波效果才最好，频率高了低了都会滤波效果下降，由此就可以分析出结论，为什么在IC的VCC端都会加两颗电容，一颗电解电容，一颗陶瓷电容，容值一般相差100倍以上，用来增加电容的滤波带宽。 解决方法： 使用BDL滤波器代替原来的多颗普通退耦电容。 BDL是一种新生代电容器。在高频状态下

一、电磁兼容概念 电磁兼容EMC（Electro Magnetic Compatibility)：是一门新兴的综合性学科，是电子、电气设备或系统的重要技术性能。国家标准GB/T 4365-2003《电磁兼容术语》对电磁兼容所下的定义为“设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”，即电子、电气设备或系统在同一电磁环境中能良好执行各自功能的这样一个共存状态，简单点说，就是各种设备都能正常工作又互不干扰，达到“兼容”状态。要注意电磁兼容所要求的两个基本方面：在共同的电磁环境中，不受干扰且不干扰其他设备。 那么明白了以上呢我们知道，EMC包括两个方面的要求：一方面是指电子、电气设备或系统在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值，即EMI（Electro Magnetic Interference）电磁干扰。 另一方面是指电子、电气设备或系统对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即EMS（Electro Magnetic Susceptibility）电磁抗扰度。 EMC（电磁兼容）=EMI（电磁干扰）+EMS（电磁抗扰度） 如果这么说我们还是觉得抽象的话，下面我们举几个例子来说明一下： 生活中我们是否见到过这样的现象 如果图中两人为设备的话那么二者电磁兼容都不合格

天纵检测（SKYLABS）是从事EMC（电磁兼容）检测工作的第三方实验室之一。今天我们就给大家讲讲EMC标准的结构划分及分类问题。 EMC标准和其它大多数组织的标准体系框架类似，其采用了国际电工委员会（IEC）的标准分类方法。从大的方面说，其标准类别可分成基础标准、通用标准、产品标准，其中产品标准又可分为系列产品标准和专用产品标准。每类标准都包括发射（EMI）和抗扰度（EMS）两个方面的内容。 1、EMC基础标准 基础EMC标准规定达到电磁兼容的一般和基本条件或规则，它们与涉及EMC问题的所有系列产品、系统或设施有关，并可适用于这些产品，但不规定产品的发射限制或抗扰度判定准则。它们是制定其他EMC标准（如通用标准或产品标准）的基础或引用的文件。 基础标准涉及的内容包括：术语、电磁现象的描述、兼容性电平的规范、骚扰发射限制的总要求、测量、试验技术和方法、试验等级、环境的描述和分类等等。比较典型的EMC基础标准如IEC61000，GB/T 17626等。 2、EMC通用标准 通用EMC标准是关于特定环境下的电磁兼容标准。它规定一组最低的基本要求和测量/试验程序，可应用于该特定环境下工作的所有产品或系统。如某种产品没有系列产品标准或专用产品标准，可使用通用EMC标准。 通用EMC标准将特定环境分为两大类： 1）居住、商业和轻工业环境 a.居住环境如住宅、公寓； b.商业环境如商店

传导与辐射 电磁干扰(Electromagnetic Interference)，简称EMI，有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰；辐射干扰是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备。为了防止一些电子产品产生的电磁干扰影响或破坏其它电子设备的正常工作，各国政府或一些国际组织都相继提出或制定了一些对电子产品产生电磁干扰有关规章或标准，符合这些规章或标准的产品就可称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。电磁兼容性EMC 标准不是恒定不变的，而是天天都在改变，这也是各国政府或经济组织，保护自己利益经常采取的手段。 EMC 标准及测试 国际标准 1、国际电工委员为IEC 2、国际标准华组织ISO 3、电气电子工程师学会IEEE 4、欧盟电信标准委员会ETSI 5、国际无线电通信咨询委员CCIR 6、国际通讯联盟ITU 6、国际电工委员会IEC有以下分会进行EMC标准研究 -CISPR：国际无线电干扰特别委员会 -TC77：电气设备（包括电网）内电磁兼容技术委员会 -TC65：工业过程测量和控制 国际标准化组织 1、FCC联邦通 2、VDE德国电气工程师协会 3、VCCI日本民间干扰 4、BS英国标准 5、ABSI美国国家标准 6

EMC整改六步走 电磁兼容性EMC（Electro Magnetic Compatibility）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。 各种运行的电子设备之间的干扰主要以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响，在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。关于具体EMC领域的整改文章其实不少。 EMC 整改六步法如下：第一步查找确认辐射源，第二步滤波，第三步吸波，第四步接地，第五步屏蔽，第六步能量分散法。具体思路如下图所示： 第一步：查找确认辐射源的方法有排除法、频谱分析仪频点搜索法、元件固有频率分析法。而排除法包含有拔线法、分区工作排除法、低电压小电流的人体触摸法，区域屏蔽排除法。元件固有频率分析法是指对一些元件的固定频率及其倍频频率分析归类法，如晶振和 DDR 等元件的工作频率都是固定的。 第二步：滤波一般分为电容滤波、RC 滤波和 LC 滤波等； 第三步：吸收电磁波方法有电路串联磁珠法、绕穿磁环法和贴吸波材料法。使用吸收电磁波方法时要特别注意：辐射超标电磁波频率必须在所使用的吸波材料所吸收电磁波频率范围之内

1、辐射发射测试 测试电子、电气和机电设备及其组件的辐射发射，包括来自所有组件、电缆及连线上的辐射发射，用来鉴定其辐射是否符合标准的要求，一致在正常使用过程中影响同一环境中的其他设备。 2、传导骚扰测试 为了衡量设备从电源端口、信号端口向电网或信号网络传输的骚扰。 3、静电放电抗扰度测试 测试单个设备或系统的抗静电放电干扰能力，它模拟：操作人员或物体在接触设备时的放电；人或物体对临近物体的放电。静电放电可能产生一下后果：直接通过能量交换引起半导体器件的损坏、放电所引起的电场磁场变化，造成设备的误动作。放电的噪声电流导致器件的误动作。 4、射频辐射电磁场的抗扰度测试 对设备的干扰往往是设备操作、维修和安全检查人员在使用移动电话时所产生的，无线电台、电视发射台、移动无线电发射机和各种工业电磁辐射源，以及电焊机、晶闸管整流器、荧光灯工作时产生的寄生辐射，都会产生射频辐射干扰。测试的目的时建立一个共同的标准来评价电子设备的抗射频辐射电磁场干扰能力。 5、快速瞬变脉冲群的抗扰度测试 电路中机械开关对电感性负载的切换，通常会对同一电路中的其他电气和电子设备产生干扰。测试的机理是利用群脉冲产生的共模电流流过线路时，对线路分布电容能量的积累效应，当能量积累到一定程度时就可能引起线路（乃至设备）工作出错。通常测试设备一旦出错，就会连续不断的出错，即使把脉冲电压稍稍降低，出错情况依然不断的现象加以解释

一、前言 电磁兼容(Electro-MagneticCompatibility，简称EMC)是一门新兴综合性学科，它主要研究电磁干扰和抗干扰问题。电磁兼容性是指电子设备或系统在规定的电磁环境电平下，不因电磁干扰而降低性能指标，同时它们本身产生的电磁辐射不大于限定的极限电平，不影响其它系统的正常运行，并达到设备与设备、系统与系统之间互不干扰、共同可靠工作的目的。 电磁干扰(EMI)产生是由于电磁干扰源通过耦合路径将能量传递给敏感系统造成的，它 包括由导线和公共地线的传导、通过空间辐射或近场耦合3种基本形式。 实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响，所以保证印制电路板电磁兼容性是整个系统设计的关键，本文主要讨论电磁兼容技术及其在多层印制线路板(PrintedCircuitBoard，简称PCB)设计中的应用。 PCB是电子产品中电路元件和器件的支撑件，它提供电路元件和器件之间的电气连接，是各种电子设备最基本的组成部分。如今，大规模和超大规模集成电路已在电子设备中得到广泛应用，而且元器件在印刷电路板上的安装密度越来越高，信号的传输速度更是越来越快，由此而引发的EMC问题也变得越来越突出。PCB有单面板(单层板)、双面板(双层板)和多层板之分。单面板和双面板一般用于低、中密度布线的电路和集成度较低的电路，多层板使用高密度布线和集成度高的电路

一、汽车电磁兼容的问题概述 为满足人们对汽车的安全、环保、节能以及舒适等性能日益增高的要求，装备电子、电器设备，应用电子技术是最有效的手段 。制动防抱死系统（ABS）、车身控制模块（BCM）、电子防盗系统（EATS）、电动助力转向（EPS）、电子燃油喷射 （EFI）、电子油门控制系统（E- GAS）、车载自动诊断系统（OBD）、电子点火系统（EIS）、电子制动力分配装置（EBD）、电子稳定程序（ESP）、驱动防滑控制系统(ASR)、轮胎气压监测系统（TPMS）、电子控制刹车辅助装置（EBA）、倒车雷达（PDC）、电子巡航控制系统（CCS）、卫星定位导航系统（GPS）、行驶记录仪 （TDR） 和车载移动数字电视（MDTV）等电子系统、装备正越来越多地应用到汽车上。 电子技术的应用，在提升汽车动力性、经济性、舒适性、安全性，降低污染物排放水平等方面效果显著，但也带来了新的问题，即对外界的电磁骚扰随之增大；同时，这些效果的获得，前提条件是确保车载电子、电器设备能够正常工作。而现实情况是，车载电子、电器件由于存在电磁兼容性问题，电磁骚扰水平往往超标，或受到电磁干扰后自身工作不正常，严重时甚至遭受损坏。 EMC试验 长期以来，人们对汽车的噪声、振动、排放等方面存在问题的认识广泛而深入，投入了大量的人力、物力和财力进行研究，取得了较好的成效。但是，随着汽车面临的电磁环境的复杂性加剧