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为什么要掌握电磁兼容技术

为什么要掌握电磁兼容技术. 因为： 电子电路日益复杂，调试越来越难 电磁兼容标准强制实施 市场竞争日益激烈，开发周期越来越短. 一个干扰的例子. RS105 ，脉冲电磁场试验. 2 ， 20 日，北京. 消除干扰的措施与结果. 共模滤波电容. 滤波 的软件仿真结果. 滤波 的测试结果. 电磁干扰现象. 数字脉冲电路. 数字视频设备. 开关电源. 220AC. 为什么要 “ 调 ” 电路. 信号畸变. 不能达到预期的功能. 信号本身失真 反射 损耗. 外界干扰 （辐射、传导）. 串扰. 地线、电源 噪声. 信号完整性.

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为什么要掌握电磁兼容技术

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Presentation Transcript

  1. 为什么要掌握电磁兼容技术 因为： • 电子电路日益复杂，调试越来越难 • 电磁兼容标准强制实施 • 市场竞争日益激烈，开发周期越来越短

  2. 一个干扰的例子 RS105，脉冲电磁场试验 2，20日，北京

  3. 消除干扰的措施与结果 共模滤波电容 滤波的软件仿真结果 滤波的测试结果

  4. 电磁干扰现象 数字脉冲电路 数字视频设备 开关电源 220AC

  5. 为什么要“调”电路 信号畸变 不能达到预期的功能 • 信号本身失真 • 反射 • 损耗 外界干扰 （辐射、传导） 串扰 地线、电源 噪声 信号完整性 电磁兼容设计

  6. 产品 电路图 SI EMC 电磁兼容设计是必须的

  7. 实践电磁兼容技术 课程特点： • 注重物理概念和应用背景，避免空洞理论和复杂公式 • 内容实用，立竿见影 • 培养解决电磁干扰的综合能力（基本理论、分析方法、问题解决能力等）

  8. 课程内容 • 电磁兼容要求（标准）与试验方法 • 地线造成的干扰问题与解决方法 • 电磁屏蔽与搭接 • 电磁干扰滤波技术 • 线路板设计 • 电缆设计 • 顺利通过电磁兼容试验的方法

  9. 通过学习本课程要达到： • 对电磁兼容技术有全面的了解 • 掌握接地、滤波、屏蔽等关键技术 • 在产品电磁兼容设计方面有明确的思路 • 使产品顺利通过电磁兼容试验 • 具备进一步学习的能力 • 掌握常见干扰问题的诊断和解决方法 （会自制简单的试验设备）

  10. 电磁兼容工程师与技术员

  11. 第一章 • 电磁兼容标准与试验

  12. 常见干扰源 无线通信 雷电 NEMP 脉冲电路 ESD 直流电机、变频调速器 感性负载通断

  13. 电磁兼容标准 试验项目 分析环境中的各种电磁干扰 编成电磁兼容标准 分析设备受电磁干扰的机理 试验方法

  14. 电磁兼容标准的内容 电磁兼容标准 干扰发射 敏 感 度 传 导 辐 射 传 导 辐 射 电源线/信号线 电源线 信号/控制线 天线端口 电 场 磁 场 电 场 磁 场 静 电放电 天线端口 射频 瞬态

  15. 典型电磁兼容试验项目 • 辐射发射（电场、磁场） • 辐射抗扰度（电场、磁场） • 传导发射（射频发射、电源谐波） • 传导抗扰度（射频、电快速脉冲、浪涌） • 静电放电（直接、感应）

  16. 电磁兼容试验的目的 了解设备在实际环境中的适应性 试验方法遵守一定的规则 试验方法比较随意，以容易通过为准则 取得相关的认证证书

  17. 电磁兼容试验的原则之一 所连接的外围设备 受试设备处于 实际使用状态 电缆的种类、布置、长度等 接地状态 软硬件的工作状态

  18. 电磁兼容试验的原则之二 敏感度试验时处于最敏感状态 （例如：做电缆传导敏感度试验时，设备 读取电缆上的数据） 受试设备处于 最坏状态 发射试验时，处于最大发射状态 （例如：测量打印机辐射发射时， 打印处于打印状态）

  19. 电磁兼容试验的原则之三 采用最坏的数据 测量辐射发射时，找最大辐射面 天线极化方向改变，找最大值

  20. 电磁兼容试验场地 开阔场（民用标准） 电磁发射试验 屏蔽暗室(半无反射室) 可在普通环境中，但是注意对周围设备的影响 敏感度或抗扰度试验：

  21. 开阔场地要求 长 轴 20 米 短 轴 17.32 米 椭圆区内无金属物体 金 属 地 平 面 天线与受试件距离 10 米 受试件放在0.8米高的木桌上 不同的天线在1~4米高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值

  22. 马达驱动高度扫描天线杆 EUT防雨棚 转 台 和 桌 子 天 线 金属网地面 椭 圆 区 内 没 有 其 它 物 体 开阔场实景

  23. 电磁兼容试验室的结构 主室 带风扇的通风板 辅助室2 辅助室1 屏蔽门刀口结构 可拆卸的滤波板或观察窗 电源滤波器 射频测试仪器柜

  24. 电源滤波器 电缆接线板 通风板 通风板 电磁屏蔽室

  25. 高度扫描天线杆 天线 转台上的受试件 金属地板 半无反射室实景

  26. 辐射发射测试 屏蔽墙 旋转找最大面 1 ~ 4m EUT 0.8m 测试仪 1、3、10、30 米

  27. 测量电磁干扰的天线

  28. 天线系数 进行电压与场强之间的转换： AF = E / V E = 电场强度，单位V/m V = 天线端口的电压 表征了天线的在电压与场强之间的转换效率。不要与表征天线方向性的参数：天线增益相混淆

  29. 抗扰度试验

  30. 传导发射测试

  31. LISN或AMN

  32. LISN的电路 射频输出 射频输出 注意瞬态高压损坏仪器

  33. 浪涌（模拟雷电干扰）试验波形

  34. 信号电缆用的耦合解耦网络 接辅助设备 接电网 EUT与发生器或耦合器之 间的电缆小于2米 保护地线要能够承受浪涌电流 浪涌试验装置

  35. 浪涌试验内容

  36. 脉冲串间隔是300ms 双指数脉冲 15ms脉冲串 (5kHz) 电快速脉冲（EFT或FTB）试验波形

  37. 干扰注入方式 电源线注入 脉冲输入 受试件 电源 信号线注入 耦合钳，或在电缆上绕金属箔， 长度1米，产生大约100pf电容

  38. 连辅助设备与端接 容性卡钳距参考地 100mm,轮流卡每根电缆 脉冲群信号源 EUT与发生器或卡钳之间的电源线或信号线长度小于1米 EUT与参考地平面之间的距离大于100mm 参考地平面的每个边要超出EUT100mm并与大地相连 电快脉冲试验

  39. 静电放电 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 放电电流 I

  40. 静电枪电原理路 人体模型电路 放电端 放电开关 放电枪核心 接地端

  41. 静电放电试验装置 垂直耦合板 500mm正方形，距EUT100mm EUT绝缘垫 水平耦合板 >1.60.8m 直接对EUT放电 垂直板间接放电 水平板间接放电 绝缘桌 参考地板 > 1m2 边沿比耦合板外延 > 500mm 耦合板通过470k电阻接地 对于落地设备，水平耦合板=垂直耦合板，EUT放在100mm厚的绝缘板上

  42. 电源谐波 输入电流 V 输入电压 V 交流输入 输入电流谐波 1 3 5 7 9 11 13

  43. 非线性电流

  44. 谐波限制

  45. 电源谐波测量

  46. 谐波测量仪

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