EMC概述.doc

基本概念 EMC即电磁兼容，是英文Electromagnetic Compatibility的缩写。在我们生活、工作的环境中，时时刻刻都存在着各种各样的电磁能量，这些电磁能量可能会使电子设备的运行产生不应有的响应。我们把电磁能量对电子设备的这种影响称之为电磁干扰。电磁兼容就是研究电磁干扰的一门技术，对电磁兼容通俗的解释是： 这种技术的目的在于，使电气装置或系统在共同的电磁环境条件下，既不受电磁环境的影响，也不会给环境以这种影响。换句话说，就是它不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失或损坏，也不会在周边环境中产生过量的电磁能量，以致影响周边设备的正常工作。 从上面的定义可看出EMC包含了以下三个方面的含义： EMI电磁干扰：即处在一定环境中设备或系统，在正常运行时，不应产生超过相应标准所要求的电磁能量； EMS电磁敏感度：即处在一定环境中设备或系统，在正常运行时，设备或系统应能承受相应标准规定范围内的电磁能量干扰，或者说设备或系统对于一定范围内的电磁能量不敏感，能按照设计性能保持正常的运行； 电磁环境：即系统或设备的工作环境。即使相同种类的设备也可能运行在不同的电磁环境中，对于应用在不同环境中的设备，对他们的电磁兼容要求可能不是一样的。离开了具体的电磁环境，谈电磁兼容没有什么实际意义。 电磁兼容设计 电磁干扰三要素 干扰源 耦合途径 敏感（接收）装置 三个要素缺一不可，少一个就构不成电磁兼容问题，所以要解决电磁兼容问题首先就要从这三个要素着手。我们注意到，耦合途径在这三个要素中处于关键的位置。对于一个具体的产品，耦合途径往往既具有EMI信号的耦合途径，又具有EMS信号的耦合途径，所以耦合途径对于电磁兼容问题有着更重要的意义。 解决电磁兼容问题，一般可采取：接地技术、滤波技术、屏蔽和隔离技术等技术。　 接地属于线路设计的范畴，对产品电磁兼容性有着至关重要的意义。可以说，合理的接地是最经济有效的电磁兼容设计技术。 滤波是抑制传导干扰最直接有效的办法。另外，由于良好的滤波抑制了干扰源的泄漏，所以对辐射干扰的抑制也会起到良好的效果。 屏蔽是抑制辐射干扰的有效办法。应用时应注意，屏蔽措施经常要与接地共同使用才能发挥作用。 屏蔽可理解为隔离的一种方法，但隔离所包含的内容不止于此，它还包括位置的远离和传导干扰路径的切断（如使用光电耦合器切断地环路干扰）等。 一个产品若在设计阶段注意选择合理的元器件，并优化线路布局，尤其高频连接线尽量短，接地电阻尽量小，必要时再加上适当的屏蔽和滤波等措施，那么其电磁兼容性能便不会存在大的问题。 电磁兼容试验 1、静电 1.1静电放电的起因 静电放电的起因有多种，但IEC61000－4－2（GB/T17626.2）主要描述在低湿度情况下，通过摩擦等因素，使人体积累了静电。当带有静电的人与设备接触时，就可能产生静电放电。 1.2试验目的 试验单个设备或系统的抗静电干扰的能力。它模拟： （1）操作人员或物体在接触设备时的放电。 （2）人或物体对邻近物体的放电。 静电放电可能产生的如下后果： （1）直接通过能量交换引起半导体器件的损坏。 （2）放电所引起的电场与磁场变化，造成设备的误动作。 1.3静电放电的模拟 图1和图2分别给出了静电放电发生器的基本线路和放电电流的波形。 图1静电放电发生器 图2静电放电的电流波形 图1中高压真空继电器是目前唯一的能够产生重复与高速的放电波形的器件（放电开关）。图2是标准放电电流波形，图中Im表示电流峰值，上升时间tr=（0.7～1）ns。放电线路中的储能电容CS代表人体电容，现公认150pF比较合适。放电电阻Rd为330Ω，用以代表手握钥匙或其他金属工具的人体电阻。现已证明，用这种放电状态来体现人体放电的模型是足够严酷的。 1.4放电方式 直接放电（直接对设备的放电）：接触放电为首选形式；只有在不能用接触放电的地方（如表面涂有绝缘层，计算机键盘缝隙等情况）才改用气隙放电。 1.5试验方法 有型式试验（在实验室进行）及安装现场试验两种，标准规定以前者为主。 试验中一般以1次/秒的速率进行放电，以便让设备对试验未来得及响应。 试验电压要由低到高逐渐增加到规定值。 1.6试验的严酷度等级 该试验的严酷度等级见表1。 表1严酷度等级 等级 接触放电（kV） 空气放电（kV） 1级 2 2 2级 4 4 3级 6 8 4级 8 15 等级的选择取决于环境等因素，但对具体的产品来说，往往已在相应的产品或产品族标准中加以规定。 1.7对试验的评述 标准中接触放电之所以可以用比较低的试验电压来进行试验，是因为接触放电有着极其陡峭的上升时间，其谐波成分更丰富，对设备的考核也更严格。 1.8抑制ESD的原则对策 ?屏蔽与搭接 保证设备壳体的电连续性，避免静电电流或静电场进入设备内