《電子技術應用》
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EMC問題三規(guī)律和三要素
摘要: EMC(ElectromagneTIcCompatibility)即電磁兼容,。它是研究電磁干擾的一門技術,。電磁干擾是我們周邊電磁能量使電子設備的運行產生不應有的響應,。EMC的技術目的在于使電氣裝置或系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境條件下,,既不受電磁環(huán)境的影響,,也不會給環(huán)境以干擾。
Abstract:
Key words :

  EMC(ElectromagneTIcCompatibility)即電磁兼容。它是研究電磁干擾的一門技術。電磁干擾是我們周邊電磁能量使電子設備的運行產生不應有的響應,。EMC的技術目的在于使電氣裝置或系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境條件下,既不受電磁環(huán)境的影響,,也不會給環(huán)境以干擾,。

  下面我們認識以下EMC領域的三個重要規(guī)律和EMC問題三個要素:

  一、EMC三個重要規(guī)律

  規(guī)律一,、EMC費效比關系規(guī)律:EMC問題越早考慮,、越早解決,費用越小,、效果越好,。

  在新產品研發(fā)階段就進行EMC設計,比等到產品EMC測試不合格才進行改進,,費用可以大大節(jié)省,,效率可以大大提高;反之,,效率就會大大降低,,費用就會大大增加。

  經驗告訴我們,,在功能設計的同時進行EMC設計,到樣板,、樣機完成則通過EMC測試,,是最省時間和最有經濟效益的。相反,,產品研發(fā)階段不考慮EMC,,投產以后發(fā)現EMC不合格才進行改進,非但技術上帶來很大難度,、而且返工必然帶來費用和時間的大大浪費,,甚至由于涉及到結構設計、PCB設計的缺陷,,無法實施改進措施,,導致產品不能上市。

  規(guī)律二,、高頻電流環(huán)路面積S越大,,EMI輻射越嚴重。

  高頻信號電流流經電感最小路徑。當頻率較高時,,一般走線電抗大于電阻,,連線對高頻信號就是電感,串聯(lián)電感引起輻射,。電磁輻射大多是EUT被測設備上的高頻電流環(huán)路產生的,,最惡劣的情況就是開路之天線形式。對應處理方法就是減少,、減短連線,,減小高頻電流回路面積,盡量消除任何非正常工作需要的天線,,如不連續(xù)的布線或有天線效應之元器件過長的插腳,。

  減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要任務之一,就是想方設法減小高頻電流環(huán)路面積S,。

  規(guī)律三,、環(huán)路電流頻率f越高,引起的EMI輻射越嚴重,,電磁輻射場強隨電流頻率f的平方成正比增大,。減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的最重要途徑之二,就是想方設法減小騷擾源高頻電流頻率f,,即減小騷擾電磁波的頻率f,。

  二、EMC問題三要素

  開關電源及數字設備由于脈沖電流和電壓具有很豐富的高頻諧波,,因此會產生很強的輻射,。電磁干擾包括輻射型(高頻)EMI、傳導型(低頻)EMI,,即產生EMC問題主要通過兩個途徑:一個是空間電磁波干擾的形式;另一個是通過傳導的形式,,換句話說,產生EMC問題的三個要素是:電磁干擾源,、耦合途徑,、敏感設備。輻射干擾主要通過殼體和連接線以電磁波形式污染空間電磁環(huán)境,;傳導干擾是通過電源線騷擾公共電網或通過其他端子(如:射頻端子,,輸入端子)影響相連接的設備。

   傳導,、輻射

  騷擾源--------------------(途徑)--------------------敏感受體

  近場耦合

  IT,、AV設備可能的騷擾源

  A)FM接收機、TV接收機本機振蕩,,基波及諧波由高頻頭,、本機振蕩電路產生,;

  B)開關電源的開關脈沖及高次諧波,同步信號方波及高頻諧波,,行掃描顯像電路產生的行,、場信號及高頻諧波;

  C)數字電路工作需要的各種時鐘信號及高頻諧波,、以及它們的組合,,各種時鐘如CPU芯片工作時鐘、MPEG解碼器工作時鐘,、視頻同步時鐘(27MHz,,16.9344MHz,40.5MHz)等,;

  D)數字信號方波及高頻諧波,,晶振產生的高次諧波,非線性電路現象(非線性失真,、互調,、飽和失真、截止失真)等引起的無用信號,、雜散信號,;

  E)非正弦波波形,波形毛剌,、過沖,、振鈴,電路設計存在的寄生頻率點,。

  F)對于敏感受體通過耦合途徑接受的外部騷擾包括浪涌,、快速脈沖群、靜電,、電壓跌落,、電壓變化和各種電磁場。

  電磁騷擾的特性

 ?、賳挝幻}沖的頻譜最寬;

 ?、陬l譜中低頻含量取決于脈沖的面積,,高頻分量取決于脈沖前后沿的陡度;

 ?、劬w振蕩電平必須滿足一定幅度,,數字電路才能按一定的時序工作,使晶振產生的騷擾呈現覆蓋帶寬,、騷擾電平高的特點,;

 ?、苁瞻l(fā)天線極化、方向特性相同時,,EMI輻射和接受最嚴重,;收發(fā)天線面積越大,EMI危害逾大,;

 ?、蒡}擾途徑:輻射,傳導,,耦合和輻射,、傳導、耦合的組合,。

 ?、揠娫淳€傳導騷擾主要由共模電流產生;

 ?、咻椛潋}擾主要由差模電流形成的環(huán)路產生,。

  三、結束語:了解EMC三個規(guī)律和EMC問題三要素,,會使得EMC問題變的有規(guī)可循,,堅持EMC的規(guī)律使得解決EMC問題省時省力,事半功倍,。

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