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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. 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）. 课程发展过程. 1996 年，“ 电磁屏蔽技术 ”， 半天 课程，屏蔽技术 1997 年， “ 如何满足 GJB-151 ” ， 一天 课程，屏蔽、滤波 1998 年，“ 实践电磁技术 ”， 两天 ，屏蔽、滤波、接地、电缆

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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. 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）

  3. 课程发展过程 • 1996年，“ 电磁屏蔽技术 ”，半天课程，屏蔽技术 • 1997年， “ 如何满足GJB-151 ”，一天课程，屏蔽、滤波 • 1998年，“ 实践电磁技术 ”，两天，屏蔽、滤波、接地、电缆 • 1999年， “ 实践电磁技术 ” 两天，屏蔽、滤波、接地、电缆、 • 线路板（减少了屏蔽内容） • 2001年， “实践电磁技术 ” 两天，目前教材内容 • 2002年， “实践电磁技术 ” 三天，增加试验和诊断内容

  4. 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 • 瞬态抑制技术 • 电磁干扰问题诊断

  5. 通过学习本课程要达到： • 对电磁兼容技术有全面的了解 • 掌握常见干扰问题的诊断和解决方法 （会自制简单的试验设备） • 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

  6. 第一章 基本概念 • 电磁干扰现象 • 电磁兼容标准 • 电磁兼容试验设备 • 频域与时域 • 分贝的概念

  7. 电磁干扰现象 数字脉冲电路 数字视频设备 开关电源 220AC

  8. 特殊的电磁兼容问题 干扰其它电子设备 电磁信息发射 被别有用心的人接收，获取信息

  9. TEMPEST现象 机密！ 机密！

  10. 保密通信系统中的TEMPEST 明文与密文 一同发射 明文泄漏发射 明文耦合进密文 终端设备 加密/解密 发送/接收 明文

  11. 产生电磁干扰的条件 • 突然变化的电压或电流，即dV/dt 或 dI/dt 很大 • 辐射天线或传导导体 • 设计中，遇到电压、电流的突然变化，需要考虑潜在的电磁干扰问题

  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. 基本天线结构 环天线 偶极天线 缝隙天线 V

  14. 偶极天线的演变 传输线 单极天线 - - - + + + - - - - + + + + V V 辐射很小 辐射同偶极 辐射高于单极

  15. 常见的等效天线 VG 子板 笔记本 PCB 电缆 接地线 机箱 主板 没接地散热片 PCB电缆

  16. 电磁兼容标准 保证各类电子设备的正常工作及良好的电磁环境 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

  17. 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

  18. 电磁兼容标准体系 电磁兼容标准 通用标准 产品标准 基础标准 被引用到 被引用到

  19. 标准编号的识别

  20. 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）

  21. 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：

  22. 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

  23. 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

  24. 开阔场实景

  25. 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

  26. 电源滤波器 电缆接线板 通风板 通风板 电磁屏蔽室

  27. 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

  28. 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

  29. 测量电磁干扰的天线

  30. 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

  31. 抗扰度试验

  32. 抗扰度的其它测试方法

  33. 磁场发射测试

  34. 磁场敏感度试验

  35. 传导发射测试

  36. LISN或AMN

  37. LISN的电路 射频输出 射频输出 注意瞬态高压损坏仪器

  38. 浪涌（模拟雷电干扰）试验波形

  39. 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

  40. 浪涌试验内容

  41. 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

  42. 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

  43. 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

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

  45. 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

  46. 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

  47. 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

  48. 非线性电流

  49. 谐波限制

  50. 电源谐波测量

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