1、定义
简称EMC,设备在一定的电磁环境中能正常工作,且不对其他设备造成超范围的电磁干扰。
2、三要素
骚扰源,(传播)耦合路径,敏感设备。抑制骚扰源;减少耦合;增强抗干扰能力。
干扰源:特征_dI/dt、dU/dt的值很大。自然界 静电、雷电,整流、斩波等电力电子设备,手机等射频电子设备,电动机等电磁设备。
传播途径:通过导体、传导, 通过空间、辐射。
敏感设备:弱信号、高速信号、模拟量;外部中断、通讯、传感器、显示面板。
3、测试标准
GB-T 17626、GB 17625、EN61000-6-4
4、测试项目
分EMI和EMS两大类。
EMS包括:
ESD静电放电抗扰度;EFT电快速瞬变脉冲群抗扰度;Surge浪涌(冲击)抗扰度;电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度;工频磁场抗扰度;RS射频电磁场辐射抗扰度,CS射频场感应的传导骚扰抗扰度;
EMI包括:
谐波电流发射限值(<16A);设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限值;RE辐射发射(30M~1GHz);CE传导骚扰(150k~30M);(辐射发射测试、传导骚扰测试、谐波与闪烁测试);
5、EMC整改技术手段
结构设计(屏蔽、接口及线缆排布、PE)、PCB布局布线(接地)、瞬态抑制、滤波、隔离、频率选择、软件算法等。
整改Tips:
EMI:整改,找到干扰源(抑制)、传播途径上(衰减)。
EMS:(找到)传播途径上(衰减)、增强敏感对象的抗干扰能力。
PCB设计:环路面积(地完整性)、共地点的选取、PE(共模干扰电流路径分析),接口防护及距离。
EMI抑制技术
- 滤波器设计:使用EMI滤波器可以有效减少传导发射,阻止高频噪声通过电源线或信号线传播。
- 屏蔽:采用金属材料将产生EMI的源或者容易受到EMI影响的部分进行包裹,以限制电磁能量的传播。
- 接地:良好的接地设计可以提供一个稳定的参考电位点,并有助于快速地将噪声引导至地面,从而避免干扰。
- 布线策略:合理的布线可以减少不同电路间的耦合,降低干扰的风险。例如,尽量缩短高频率信号线的长度、分开敏感线路与噪声源等。
- 频率选择:在设计阶段选择不太可能引起干扰的频率,或使用扩频技术来分散能量。
EMS 提升技术
- 瞬态保护:使用如TVS(Transient Voltage Suppressor)二极管、气体放电管等元件来吸收或抑制电压瞬变。
- 隔离:通过变压器、光耦等器件实现电气隔离,防止干扰信号从一个电路传到另一个电路。
- 软件算法:采用容错编码、重发机制等软件策略提高系统对干扰的抵抗能力。
- 优化布局:合理安排电路板上的组件位置,比如将敏感元件远离噪声源,减少相互之间的影响。