本帖最后由 51黑黑黑 于 2016-2-21 16:03 编辑
1.电磁兼容概述：
电磁兼容是一门新兴的综合性学科。电磁兼容学科主要研究的是如何使在同一电磁环境下工作的各种电气电子设备和元器件都能正常工作，互不干扰，达到兼容状态。电磁兼容研究主要针对电气电子设备，同时也涉及到如生产中的静电放电、电磁辐射对人体的影响等方面。
2.电磁兼容性的基本概念：
1）电磁骚扰：
电磁骚扰是指任何可能引起设备性能降低或对有生命物质产生损害作用的电磁现象。由机电或其他人为装置产生的电磁骚扰，称为人为骚扰；来源于自然现象的电磁骚扰，称为自然骚扰。
2）电磁干扰：
电磁干扰则是指由电磁骚扰引起的设备或传输通道性能的下降。所以骚扰和干扰的含义是不同的。从概念上讲，骚扰是一种电磁能量，干扰是骚扰产生的结果或后果。
3）两者的关系：
电磁干扰产生于骚扰源；大量骚扰源的存在造成电磁环境污染，导致电磁兼容性问题尖锐化。主要表现在：
- 同时工作的电子设备的总数在增长，电子设备的数量每4~5年增加一倍；
- 发射机的功率在增加，如某些雷达的发射脉冲功率达几十甚至几百兆瓦;
- 许多无线电频段严重超载，以致对不同类型的电子设备不得不多次反复使用同一频段；
- 电子设备在运行时产生的电磁骚扰电平不断提高。如某些医疗设备运行时产生的干扰电平可达每米几百伏。
3.电磁兼容性：
电子设备受电磁骚扰的影响而出现故障或性能降级，就称为设备对电磁骚扰敏感。如何在设备与电磁环境之间寻求一种协调的关系和共存的条件，这就是电磁兼容性技术。
4.电磁兼容常用名词术语：
1）电磁兼容性 EMC（Electromagnetic Compatibility）：
设备在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态，即该设备不会由于受到处于同一电磁环境中其他设备的电磁发射导致不允许的降级；也不会使同一电磁环境中其他设备因受其电磁发射而导致不允许的降级。
2）电磁干扰EMI（Electromagnetic Interference)：
电磁骚扰导致电子设备相互影响，并引起不良后果的一种电磁现象。
3）辐射发射RE (Radiated Emission)：
通过空间传播的、有用的或不希望有的电磁能量。
4）传导发射CE (Conducted Emission)：
沿电源或信号线传输的电磁发射。
5）电磁敏感性 EMS（Electromagnetic Susceptibility)：
设备暴露在电磁环境下所呈现的不希望有的响应程度。即设备对周围电磁环境敏感程度的度量。电磁敏感意味着电磁环境已经造成设备性能的降低。
6）辐射敏感度RS（Radiated Susceptibility)：
对造成设备性能降级的辐射骚扰场的度量。
7）传导敏感度CS（Conducted Susceptibility)：
当引起设备性能降级时，对从传导方式引入的骚扰信号电流或电压的度量。
5.电磁干扰三要素：
- 电磁骚扰源，指产生电磁骚扰的元件、器件、设备或自然现象；
- 耦合途径或称耦合通道，指把能量从骚扰源耦合到敏感设备上，并使该设备产生响应的媒介；
- 敏感设备，指对电磁骚扰产生响应的设备。
6.基本的电磁兼容控制技术：
最常用也是最基本的电磁兼容控制技术是屏蔽、滤波、接地。此外平衡技术、低电平技术等也是电磁兼容的重要控制技术。随着新工艺、新材料、新产品的出现，电磁兼容控制技术也得到不断的发展。
1）屏蔽
主要用于切断通过空间的静电耦合、感应耦合形成的电磁噪声传播途径，这三种耦合又对应于静电屏蔽、磁场屏蔽与电磁屏蔽，衡量屏蔽的质量采用屏蔽效能这一指标。
2）滤波
在频域上处理电磁噪声的一种技术，其特点是将不需要的一部分频谱滤掉。
3）接地
提供有用信号或无用信号，电磁噪声的公共通路。 接地的好坏则直接影响到设备内部和外部的电磁兼容性。
7.电磁兼容标准：
为了确保设备及其各单元必须满足的电磁兼容工作特性，国际有关机构、各国政府和军事部门以及其他相关组织制定了一系列的电磁兼容性标准。标准对设备电磁骚扰发射和电磁抗扰度作出了规定和限制。电磁兼容性标准是进行电磁兼容性设计的指导性文件，也是电磁兼容性试验的依据，因为试验项目、测试方法和极限值等到都是标准给定的。
8.EMC标准拟订的理论基础：
EMC标准的主要内容之一就是规定电磁骚扰和电磁抗扰度的极限值，极限值的制订在理论上应该满足下图所示的原则：
EMI和EMS是相互对立的两个方面，上图说明，设备的EMI极限值与EMS极限值之间应该留有足够的余量（IM），即设备EMI发射要小于其抗扰度（EMS），这样设备才有足够的抗干扰能力。另一方面，设备的EMI、EMS实测值应该与极限值之间有足够的余量。比如在EN300 386标准中，辐射发射的极限值（EMI Limit）为40dBuV/m，而辐射抗扰度极限值为130dBuV。由此可见，EMI、EMS极限值之间余量的重要性。
9.电磁兼容测试技术:
电磁兼容测试是根据有关电磁兼容标准规定的方法对设备进行测试，评估其是否达到标准要求。产品在定型和进入市场之前EMC性能必须达到标准要求。
EMC测量主要分两大类： 电磁干扰EMI（Electromagnetic Interference）测试和电磁抗扰性EMS （Electromagnetic Susceptibility）测试。
9.1 电磁发射:
1) 辐射发射RE（Radiated Emission）:
测试通过空间传播的电磁能量。
2) 传导发射CE（ Conducted Emission）:
测试沿电源线、控制线或信号线传播的电磁能量。
9.2 抗扰性EMS:
1) 辐射敏感度试验RS（Radiated Susceptibility）：
测试被试设备对空间电磁骚扰的抗扰性。
2) 工频磁场辐射敏感度试验PMS （Power frequency magnetic susceptibility）
检验电子电气产品对工频磁场的抗扰性。
3) 射频场感应的传导敏感度CS （Conducted susceptibility）
测试被试设备对沿电源线、控制线或信号线传输的电磁能量的敏感度。
4) 电快速瞬态脉冲群抗扰度EFT /B（Electrical fast transient burst）
模拟对电感性负载的切换（如继电器、接触器）；对高压开关的切换（如真空开关、六氟化硫）设备的干扰。放电波形为5ns/50ns（上升沿5ns，半波时间50ns）的脉冲串，脉冲串持续时间15ms，脉冲周期为300ms。特点是上升时间快、持续时间短、能量低，但有较高的重复频率。
5) 浪涌抗扰度SURGE
模拟电网中的故障；雷击（直接或间接）对设备的干扰,，电网中的开关操作。放电波形为开路电压1.2us/50us、短路电流8us/20us的脉冲。特点是上升时间慢（相对EFT/B）、持续时间较长、能量大。
6) 电压跌落与中断抗扰度DIP/interruption
模拟由低压、中压或高压网络中的故障所造成（短路或接地故障）的电压瞬时跌落和中断；以及由连接到电网的负荷连续变化引起的电压变化。
7) 电力线感应/接触（Power induction/contact）
模拟室外信号线与电力线距离过近或接触故障。
8) 静电放电抗扰度ESD（Electrostatic discharge）
模拟操作人员或物体在接触设备时的放电以及人或物体对邻近物体的放电。
9.3 EMC测试结果的评价:
对EMI测试结果以是否达到某个限制要求为准则；对于EMS试验，其性能判据可分为四个等级：
A级：试验中性能指标正常；
B级：试验中性能暂时降低，功能不丧失，试验后能自行恢复；
C级：功能允许丧失，但能自恢复，或操作者干预后能恢复；
R级：除保护元件外，不允许出现因设备（元件）或软件损坏或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。
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