分分鍾讓你看懂電磁兼容EMC和電磁幹擾EMI

上海悅茂科技有限公司成(chéng)立于2006年，公司自成(chéng)立至今一直專注于安規與電磁兼容試驗設備的研發(fā)、生産和銷售，公司的主要人員具有近20年的從業經(jīng)曆，有著(zhe)豐富的實踐經(jīng)驗，已經(jīng)成(chéng)功給多家大型認證實驗室提供過(guò)測試設備的規劃以及相應試驗設備供應，公司自行生産數百種(zhǒng)各類安規設備、試驗儀器，并承接非标定制試驗設備。

公司在電磁兼容領域提供完整的EMI與EMS設備，代理供應包括歐洲EM-TEST、意大利AFJ、德國(guó)FRANKONIA、瑞士EMC－PARTNER、日本MORITA等衆多廠家産品，同時公司也是北京科環在華東區銷售網點。

低功耗、高速度、高集成(chéng)度的LSI電路是成(chéng)衆多電子産品的首要考慮，這(zhè)也就(jiù)導緻裝置比以往任何時候更容易受到電磁幹擾的威脅。此外，大功率家電及辦公自動化設備的增多，以及移動通信、無線網絡的廣泛應用等，又大大增加了電磁騷擾源。這(zhè)些變化迫使人們把電磁兼容作爲重要的技術問題加以關注。

電磁兼容

采用的技術手段，使同一電磁環境中的各種(zhǒng)電子、電氣設備都(dōu)能(néng)正常工作，并且不幹擾其他設備的正常工作，這(zhè)就(jiù)是電磁兼容（ElectromagneticCompatibility，縮寫爲EMC)。

在國(guó)家标準GB/T4365-1995中對(duì)電磁兼容嚴格的定義是：設備或系統在其電磁環境中能(néng)正常工作且不對(duì)該環境中任何事(shì)物構成(chéng)不能(néng)承受的電磁騷擾的能(néng)力。

電磁兼容性包括兩(liǎng)方面(miàn)：電磁幹擾（electromagnetic interference ;EMI）、電磁耐受（electromagnetic susceptibility; EMS）。

其中EMI包括：CE（傳導幹擾），RE（輻射幹擾），PT(幹擾功率測試)等等。

EMS包括：ESD(靜電放電），RS（輻射耐受），EFT/B(快速脈沖耐受)，surge（雷擊），CS（傳導耐受）等。

常見的騷擾源

顯然，EMC 設計的目的就(jiù)是使所設計的電子設備或系統在預期的電磁環境中能(néng)夠實現電磁兼容。換而言之,就(jiù)是說設計的電子設備或系統必須能(néng)夠滿足EMC 标準規定的兩(liǎng)方面(miàn)的能(néng)力。

常見EMC測試項目

電磁幹擾（EMI）的原理

EMI的産生原因

各種(zhǒng)形式的電磁幹擾是影響電子設備兼容性的主要原因。因此，了解電磁幹擾的産生原因是抑制電磁幹擾，提高電子産品電磁兼容性的重要前提。電磁幹擾的産生可以分爲：

1．内部幹擾内部電子元件之間的相互幹擾

(1)工作電源通過(guò)線路的分布電源和絕緣電阻産生漏電造成(chéng)的幹擾。

(2)信号通過(guò)地線、電源和傳輸導線的阻抗互相耦合，或導線之間的互感造成(chéng)的影響。

(3)設備或系統内部某些元件發(fā)熱，影響元件本身及其他元件的穩定性造成(chéng)的幹擾。

(4)大功率和高點壓部件産生的磁場、電場通過(guò)耦合影響其他部件造成(chéng)的幹擾。

2．外部幹擾——電子設備或系統以外的因素對(duì)線路、設備或系統的影響。

(1)外部高電壓、電源通過(guò)絕緣漏電而幹擾電子線路、設備或系統。

(2)外部大功率的設備在空間産生很強的磁場，通過(guò)互感耦合幹擾電子線路、設備或系統。

(3)空間電磁對(duì)電子線路或系統産生的幹擾。

(4)工作環境溫度不穩定，引起(qǐ)電子線路、設備或系統内部元器件參數改變造成(chéng)的幹擾。

電磁幹擾的傳播途徑

1．當幹擾源頻率較高，且幹擾信号波長(cháng)比幹擾對(duì)象結構尺寸小，則幹擾信号可認爲是輻射場，以平面(miàn)電磁波形式向(xiàng)外輻射電磁場能(néng)量，并進(jìn)入幹擾對(duì)象的通路。  

2．幹擾信号以漏電和耦合的形式，通過(guò)絕緣電介質，經(jīng)公共阻抗的耦合進(jìn)入幹擾系統。

3．幹擾信号可通過(guò)直接傳導方式進(jìn)入系統。

改善電磁兼容性的措施

要改善電子産品的電磁兼容性，接地、屏蔽和濾波是抑制EMI的基本方法。

1．接地

接地就(jiù)是一個系統内電氣與電子元件至地參考點之間的電傳導路徑。接地除了提供設備的安全保護地以外，還(hái)提供設備運行所必需的信号參考地。理想的接地平面(miàn)是一個零電位、零阻抗的物理體，它可作爲電路中所有信号點評的參考點，并且任何幹擾信号通過(guò)它，都(dōu)不會(huì)産生電壓降。但是，理想的接地平面(miàn)是不存在的，這(zhè)就(jiù)需要我們考慮和分析地電位分布，進(jìn)行接地設計與研究，找出合适的接地電位。

接地的方式可分爲：浮地、單點接地、多點接地、混合接地。對(duì)于電路系統來說可選擇：電路接地、電源接地和信号接地等方法。

2．屏蔽

屏蔽就(jiù)是用導電或電磁體的封閉面(miàn)將(jiāng)其内外兩(liǎng)側空間進(jìn)行電磁性隔離。主要抑制過(guò)空間的輻射幹擾。分爲電磁屏蔽、電場屏蔽和磁場屏蔽。

屏蔽的設計既可以針對(duì)幹擾源，也可以針對(duì)幹擾體。對(duì)于幹擾源，設計屏蔽部分可以使其減小對(duì)周邊其他設備的影響；對(duì)于幹擾體，則可減小外界幹擾電磁波對(duì)本設備的影響。

主動屏蔽：把幹擾源置于屏蔽體之内，防止電磁能(néng)量和幹擾信号洩漏到外部空間。

被(bèi)動屏蔽：把敏感設備置于屏蔽體内，使其不受外部幹擾的影響。

3．濾波

濾波的含義是指從混有噪聲或幹擾的原信号中，提取到有用信号的一門技術，濾波器是實現濾波的元器件。

事(shì)實上，器件在工作時，也會(huì)産生各種(zhǒng)各樣(yàng)的噪聲。開(kāi)關電源就(jiù)是一種(zhǒng)很強的幹擾源，它産生的EMI信号即占有很寬的頻率範圍，又具有較大的振幅。這(zhè)些噪聲随著(zhe)信号的傳播，對(duì)下一級的元器件産生了幹擾，這(zhè)樣(yàng)的幹擾一級級的累積，zui終可能(néng)導緻整個電路的不正常工作。假設在産生噪聲大，對(duì)下級器件幹擾明顯的器件輸出信号之後(hòu)做一次濾波，將(jiāng)噪聲信号濾掉，它對(duì)下級産生的幹擾便會(huì)降低，系統便能(néng)穩定的工作。

EMC濾波器的分類

① 反射式濾波器

由電感器和電容器組成(chéng)，利用反射或旁路，使幹擾信号不能(néng)通過(guò)。

② 損耗濾波器

選用具有高損耗系數或高損耗角正切的材料，把高頻電磁能(néng)量通過(guò)渦流轉換成(chéng)熱能(néng)。   

例如：鐵氧體管，鐵氧體磁環，磁環扼流圈等。

③ 有源濾波器

使用晶體管等有源器件，以較小的體積和重量可以提供較大值的等效L和C。

有源電感濾波器：用晶體管模拟電感線圈的頻率特性（f越高，阻抗越大）。

有源電容濾波器：用晶體管模拟電容器的頻率特性（f越高，阻抗越小）。

對(duì)消濾波器（陷波器）：能(néng)産生與幹擾信号幅度相同，相位相反（差180°）的電流，把幹擾信号抵消。

電磁兼容認證

産品的EMC認證是依據産品的電磁兼容标準和相應的技術要求，經(jīng)過(guò)認證機構測試确認，并通過(guò)頒發(fā)認證證書和認證标志來證明某一産品符合相應标準和相應技術的要求。

在我國(guó)EMC認證已納入3C認證範圍(中國(guó)強制認證，英文名稱爲“China Compulsory Certification”，英文縮寫爲“CCC”，也可簡稱爲“3C”)，國(guó)家對(duì)有強制性電磁兼容國(guó)家标準或強制性電磁兼容行業标準以及标準中有電磁兼容強制條款的産品實行安全認證制度，對(duì)這(zhè)些實施電磁兼容安全認證的産品在進(jìn)入流通領域實施強制性監督管理（沒(méi)有進(jìn)行電磁兼容安全認證就(jiù)不能(néng)進(jìn)入流通領域)。

對(duì)有推薦性電磁兼容國(guó)家标準或推薦性電磁兼容行業标準的産品實行合格認證制度，企業可以根據自願的原則向(xiàng)認證機構申請認證。

中國(guó)3C認證标志

CE認證标志(歐共體)

EMC認證機構：中國(guó)電磁兼容認證委員會(huì) (CEMC)

認證測試必須在國(guó)家技術監督局認可的EMC測試機構進(jìn)行。

電磁兼容技術包括了對(duì)電磁學(xué)、電子學(xué)、材料學(xué)、等多方面(miàn)知識的綜合。随著(zhe)電子産品的日益普及以及對(duì)電磁危害的逐漸認識，減小電磁幹擾已經(jīng)成(chéng)爲了目前電子科學(xué)界的重要課題，如今的電路都(dōu)已集成(chéng)化、模塊化，所以現在的電路分析和設計也可以說成(chéng)是系統的分析和設計，相信對(duì)這(zhè)門技術的深入研究會(huì)對(duì)今後(hòu)的電子産品性能(néng)的提高有顯著影響。