電磁干擾(Electromagnetic Interference)，簡稱EMI，有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾主要是電子設備產(chǎn)生的干擾信號通過導電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生干擾; 輻射干擾是指電子設備產(chǎn)生的干擾信號通過空間耦合把干擾信號傳給另一個電網(wǎng)絡或電子設備。為了防止一些電子產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁干擾影響或破壞其它電子設備的正常工作，各國政府或一些國際組織都相繼提出或制定了一些對電子產(chǎn)品產(chǎn)生電磁干擾有關(guān)規(guī)章或標準，符合這些規(guī)章或標準的產(chǎn)品就可稱為具有電磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。 電磁兼容性EMC 標準不是恒定不變的，而是天天都在改變，這也是各國政府或經(jīng)濟組織，保護自己利益經(jīng)常采取的手段。

EMC標準及測試

國際標準1、國際電工委員為IEC 2、國際標準華組織ISO 3、電氣電子工程師學會IEEE 4、歐盟電信標準委員會ETSI 5、國際無線電通信咨詢委員CCIR 6、國際通訊聯(lián)盟ITU 6、國際電工委員會IEC有以下分會進行EMC標準研究 -CISPR：國際無線電干擾特別委員會 -TC77：電氣設備(包括電網(wǎng))內(nèi)電磁兼容技術(shù)委員會 -TC65：工業(yè)過程測量和控制 國際標準化組織1、FCC聯(lián)邦通 2、VDE德國電氣工程師協(xié)會 3、VCCI日本民間干擾 4、BS英國標準 5、ABSI美國國家標準 6、GOSTR俄羅斯政府標準 7、GB、GB/T中國國家標準 EMI測試1、輻射騷擾電磁場(RE) 2、騷擾功率(DP) 3、傳導騷擾(CE) 4、諧波電路(Harmonic) 5、電壓波動及閃爍(Flicker) 6、瞬態(tài)騷擾電源(TDV) EMS測試1、輻射敏感度試驗(RS) 2、工頻次次輻射敏感度試驗(PMS) 3、靜電放電抗擾度(ESD) 4、射頻場感應的傳導騷擾抗擾度測試(CS) 5、電壓暫降，短時中斷和電壓變化抗擾度測試(DIP) 6、浪涌(沖擊)抗擾度測試(SURGE) 7、電快速瞬變脈沖群抗擾度測試(EFT/B) 8、電力線感應/接觸(Power induction/contact) EMC測試結(jié)果的評價A級：實驗中技術(shù)性能指標正常 B級：試驗中性能暫時降低，功能不喪失，實驗后能自行恢復 C級：功能允許喪失，但能自恢復，或操作者干預后能恢復 R級：除保護元件外，不允許出現(xiàn)因設備(元件)或軟件損壞數(shù)據(jù)丟失而造成不能恢復的功能喪失或性能降低。 5、電壓暫降，短時中斷和電壓變化抗擾度測試(DIP) 6、浪涌(沖擊)抗擾度測試(SURGE) 7、電快速瞬變脈沖群抗擾度測試(EFT/B) 8、電力線感應/接觸(Power induction/contact)

EMC理論

EMC理論-電磁干擾的時域與頻域描述 :時域特性

-電磁干擾的時域與頻域描述 :頻域特性

-電磁干擾的時域與頻域描述 :周期梯形波的

-電磁干擾的時域與頻域描述:寬帶噪聲

-電磁干擾的時域與頻域描述:時鐘與數(shù)據(jù)噪聲

-分貝(dB)的概念 分貝是電磁兼容中常用的基本單位。 定義為兩個功率的比：

傳導干擾耦合形式

1、共阻抗耦合
-由兩個回路經(jīng)公共阻抗耦合而產(chǎn)生，干擾量是電流i，或變化的電流di/dt。 2、容性耦合
-在干擾源與干擾對稱之間存在著耦合的分布電容而產(chǎn)生，干擾量是變化的電場，即變化的電壓du/dt。 3、感性耦合
-在干擾源與干擾對稱之間存在著互感而產(chǎn)生，干擾量是變化的磁場，即變化的電流di/dt。 -電場與磁場 ? 電場：導體之間的電壓產(chǎn)生電場 -電場強度單位：V/m 磁場：導體上的電流產(chǎn)生磁場 -磁場強度單位：A/m 波阻抗：Zo=E/H ? ?

差模輻射與共模輻射

1、差模輻射：電流在信號環(huán)路中流動產(chǎn)生

2、共模輻射：由于導體的電位高于參考電位產(chǎn)生

3、PCB主要產(chǎn)生差模輻射

4、線纜主要產(chǎn)生共模輻射

5、差模輻射電場的計算

其中 ： E:電場強度(V/m) f :電流的頻率(MHz) A:電流的環(huán)路面積(cm2) I :電流的強度(mA) r :測試點到電流環(huán)路的距離(m) 6、共模輻射電場的計算

其中 ： E:電場強度(V/m) f :電流的頻率(MHz) L:電纜的長度(m) I :電流的強度(mA) r :測試點到電流環(huán)路的距離(m) 7、屏蔽的基本理論和設計要點

7.1屏蔽效能計算公式： SE(dB)= R(dB)+A(dB)+B(dB) R(dB)-reflection loss A(dB)-absorption B(dB)-re-reflection loss 7.2屏蔽設計的基本原則： a、屏蔽體結(jié)構(gòu)簡潔，盡可能減少不必要的孔洞，盡可能不要增加額外的縫隙; b、避免開細長孔，通風孔盡量采用圓孔并陣列排放。屏蔽和散熱有矛盾時盡可能開小孔，多開孔，避免開大孔; c、足夠重視電纜的處理措施，電纜的處理往往比屏蔽本身還重要; d、屏蔽體的電連續(xù)性是影響結(jié)構(gòu)件屏蔽效能最主要的因素，相對而言，一般材料本身屏蔽性能以及材料厚度的影響是微不足道的(低頻磁場例外); e、注意控制成本;

EMC設計

EMC屏蔽設計 1、通風孔及開口設計

2、結(jié)構(gòu)搭接縫屏蔽設計

3、電纜從屏蔽體內(nèi)穿出 如果導體從屏蔽體中穿出去，將對屏蔽體的屏蔽效能產(chǎn)生顯著的劣化作用。這種穿透比較典型的是電纜從屏蔽體中穿出。

4、穿出屏蔽體電纜的設計原則： a、采用屏蔽電纜時，屏蔽電纜在出屏蔽體時，采用夾線結(jié)構(gòu)，保證電纜屏蔽層與屏蔽體之間可靠接地，提供足夠低的接觸阻抗。 b、采用屏蔽電纜時，用屏蔽連接器轉(zhuǎn)接將信號接出屏蔽體，通過連接器保證電纜屏蔽層的可靠接地。 c、采用非屏蔽電纜時，采用濾波連接器轉(zhuǎn)接，由于濾波器通高頻的特性，保證電纜與屏蔽體之間有足夠低的高頻阻抗。 d、采用非屏蔽電纜時，電纜在屏蔽體的內(nèi)側(cè)(或者外側(cè))要足夠短，使干擾信號不能有效地耦合出去，從而減小了電纜穿透的影響。 e、電源線通過電源濾波器出屏蔽體，由于濾波器通高頻的特性，保證電源線與屏蔽體之間有足夠低的高頻阻抗。 f、采用光纖出線。由于光纖本身沒有金屬體，也就不存在電纜穿透的問題。 5、不良接地

6、屏蔽材料及應用(導電布、簧片、導電橡膠)

7、截止波導通風板

8、良好接地

EMC接地設計

1、接地的概念及目的 a、一是為了安全，稱為保護接地。電子設備的金屬外殼必須接大地，這樣可以避免因事故導致金屬外殼上出現(xiàn)過高對地電壓而危及操作人員和設備的安全。 b、二是為電流返回其源提供低阻抗通道，即工作接地。 c、防雷接地，為雷擊提供電流泄放。 2、接地提供信號回流

3、單點接地 適用于工作頻率1MHz以下系統(tǒng)

4、多點接地及混合接地

EMC濾波設計

1、濾波 a、濾波電路是由電感、電容、電阻、鐵氧體磁珠和共模線圈構(gòu)成的頻率選擇性網(wǎng)絡，阻止某段頻率范圍內(nèi)的信號沿線傳遞。 b、 濾波電路種類：反射、吸收。 2、濾波器件 a、電容(通用電容、三端電容) b、電感(通用電感、共模電感、磁珠) c、電阻 3、基本的濾波形式

4、差模濾波與共模濾波設計：

5、電容和三端電容特性

6、共模扼流圈

7、鐵氧體磁珠

EMC PCB 設計

1、PCB設計a、布局：同類電路布在一塊、控制最小路徑原則、高速電路間不要靠近小面板、電源模塊靠近進單盤的位置 b、分層：高速布線層必須靠近一層地、電源與地相鄰、元件面下布一層地、近可能將兩個表層布地層、內(nèi)層比表層縮進20H c、布線：3W原則、差分對線等長，靠近走、高速或敏感線不能 跨分割區(qū) d、接地：同類電路單獨分布地，在單板上單點相連 e、濾波：電源模塊、功能電路設計板級慮波電路 f、接口電路設計：接口電路設計濾波電路、實現(xiàn)內(nèi)外有效隔離 2、布局的基本原則：a、參照原理功能框圖，基于信號流向，按照功能模塊劃分 b、數(shù)字電路與模擬電路、高速電路與低速電路、干擾源與敏感電路分開布局 c、單板焊接面避免放置敏感器件或強輻射器件 d、敏感信號、強輻射信號回路面積最小 e、晶體、晶振、繼電器、開關(guān)電源等強輻射器件或敏感器件遠離單板拉手條、對外接口連接器、敏感器件放置，推薦距離≥1000mil f、敏感器件：遠離強輻射器件，推薦距離≥1000mil g、隔離器件、A/D器件：輸入、輸出互相分開，無耦合通路(如相鄰的參考平面)，最好跨接于對應的分割區(qū) 3、特殊器件布局a、電源部分(置于電源入口處) b、時鐘部分(遠離開口，靠近負載，布線內(nèi)層) c、電感線圈(遠離EMI源) d、總線驅(qū)動部分(布線內(nèi)層，遠離開口，靠近宿) e、濾波器件(輸入、輸出分開，靠近源，引線短) 4、濾波電容的布局：BULK電容：a、所有分支電源接口電路 b、功耗大的元器件附近 c、存在較大電流變化的區(qū)域，如電源模塊的輸入和輸出端、風 扇、繼電器等 d、PCB電源接口電路 5、去藕電容的布局：a、靠近電源管腳 b、位置、數(shù)量適當 6、接口電路的布局的基本原則：接口信號的濾波、防護和隔離等器件靠近接口連接器放置，先防護，后濾波 接口變壓器、光耦等隔離器件做到初次級完全隔離 變壓器對應的BOTTOM層區(qū)域盡可能沒有其它器件放置 接口芯片(網(wǎng)口、E1/T1口、串口等)盡量靠近變壓器或連接器放置 7、布線走線短，不同類走線間距寬(信號及其回流線、差分線、屏蔽地線除外)，過孔少，無環(huán)路，回路面積小，無線頭 有延時要求的走線，其長度符合要求 無直角，對關(guān)鍵信號線優(yōu)先采用圓弧倒角 相鄰層信號走線互相垂直或相鄰層的關(guān)鍵信號平行布線≤1000MIL 各國產(chǎn)品安全和EMC認證組織 -歐美：CE -美國：FCC&UL，NEBS -日本：VCCI -澳大利亞：CE -中國：CCC -臺灣：CE -認證申請 -提交認證材料(認證標準、產(chǎn)品使用手冊等) -產(chǎn)品測試 -完成測試報告 -頒發(fā)認證證書 -產(chǎn)品發(fā)布

EMC工程師八個技能

1、EMC的基本測試項目以及測試過程掌握; 2、產(chǎn)品對應EMC的標準掌握; 3、產(chǎn)品的EMC整改定位思路掌握; 4、產(chǎn)品的各種認證流程掌握; 5、產(chǎn)品的硬件硬件知識，對電路(主控、接口)了解; 6、EMC設計整改元器件(電容、磁珠、濾波器、電感、瞬態(tài)抑制器件等)使用掌握; 7、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)屏蔽設計技能掌握; 8、對EMC設計如何介入產(chǎn)品各個研發(fā)階段流程掌握。

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