讲座三电磁兼容性分析.ppt

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1、电磁兼容性分析3.1电磁兼容性概述3.1.1电磁兼容性的定义电磁兼容（ElectromagneticCompatibility，EMC）电磁兼容是研究在有限的空间、时间和频谱资源等条件下，各种用电设备可以共存，并不致引起降级的一门学科。包括以下3方面的含义：（1）电磁环境应该是给定的或可预期的；（2）设备、分系统或系统不应该产生超过标准或规范所规定的电磁扰发射限；（3）设备、分系统或系统应满足标准或规范所规定的电磁敏感性（EMS）或抗扰度（Immunity）限值的要求。3.1.2电磁兼容的相关概念设计者必须从板极设计就开始考虑抑制

2、电磁干扰。1、电磁骚扰指任何可能引起装置、设备或系统性能降低，或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。2、电磁噪声是一种明显不传送信息的时变电磁现象，它可与有用信号叠加或组合，有时也叫做电磁环境。3、电磁辐射是以电磁波形式由波源发射到空间的现象或以电磁波的形式存在于空间的现象。三个基本要素：电磁干扰源耦合途径敏感设备•传导干扰指通过导体传输的干扰，也称传导发射（CE）。•辐射干扰指通过介质以电磁场的形式传输的干扰，也称辐射发射（RE）。（1）电磁干扰源指产生电磁干扰的任何元件、器件、设备、系统或自然现象。分为两类：4、电磁

3、干扰指由电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。（3）敏感设备指当受到电磁骚扰源所发射的电磁能量的作用时，会受到伤害的人或其他生物，以及会发生电磁危害从而导致性能降级或失效的器件、设备、分系统或系统。（2）耦合途径或称耦合通道，指将电磁干扰能量传输到受干扰设备的通路或媒介。3.1.3共模干扰和差模干扰当今人类社会的3大污染源：电磁污染水污染空气污染其干扰以辐射和传导两种方式传播想一想辐射干扰和传导干扰是怎样定义的？传导干扰分为差模干扰共模干扰•差模干扰在系统两电源线（相线与中线）间产生干扰电压，而与地线无关，差模电流从一电源

4、线流出，由另一电源线返回。在两导线之间传输，属于对称性干扰。•共模干扰在每一电源线与地之间产生干扰电压，共模电流从干扰源通过分布电容入地，沿地线传播，再经过每一电源线返回。共模干扰在导线与地（机壳）之间传输，属于非对称性干扰。•判断方法：采用电流探头。干扰电流在导线上传输时有两种方式：共模方式和差模方式。如图。但共模电流只有转化成为差模电流后，才能对有用信号造成干扰。相线零线回线地线差模电流相线零线回线地线相线零线回线地线共模电流???思考回答：控制差模辐射的措施有哪些？差模电流流过电路中的导线环路时，将引起差模辐射。计算方法：当

5、选用小环天线产生的辐射来模拟差模辐射时，设环电流为I，环面积为S，距离r处的电场强度可按下式计算：E=131.6×10-16（f2SI）（1/r）sinθθ:测量距离与辐射平面的夹角3.1.4电磁兼容的费用总设计师做总体设计时把电磁兼容指标合理分配，电路设计者合理选择元器件、设计电路和PCB布线，就能够大大降低电磁兼容的花费。祝大家中午吃好玩好哈！！！3.2电磁兼容控制技术电磁兼容技术在控制干扰的策略上采取了主动预防、整天规划和对抗与疏导相结合的方针。电磁兼容控制是一项系统工程，应该在设备和系统设计、研制、生产、使用与维护的每个阶

6、段都给予充分的考虑和实施才可能有效。通常，电磁兼容控制策略与控制技术方案可分为如下几类：1、传输通道抑制：具体方法有屏蔽、滤波、接地、搭线、布线。2、空间分离：地点位置控制、自然地形隔离、方位角控制、电场矢量方向控制。3、时间分隔：时间共用准则、雷达脉冲同步、主动时间分隔、被动时间分隔。4、频率管理：频率管制、滤波、频率调制、数字传输、光电传输。5、电气隔离：变压器隔离、光电隔离、继电器隔离、DC/DC变换。1、屏蔽技术分为两类：静电屏蔽主要用于防治静电场和恒定磁场的影响。两个基本要点：完善的屏蔽体和良好的接地。电磁屏蔽主要用于防

7、治交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。3.2.1传输通道抑制通常用高导电性的材料作为屏蔽材料，如铜板、铜箔、铝板、铝箔、钢板或导电涂层、金属镀层。实际的屏蔽中，电磁屏蔽效能更大程度上取决于机箱的结构。机箱上的接缝、开口等都会造成电磁波的泄漏。穿过机箱的电缆也是造成屏蔽效能下降的主要原因之一。2、滤波技术基本用途：选择信号和抑制干扰。分为两类：信号选择滤波器用来有效去除不需要的信号分量，同时也是对被选择信号的幅度、相位影响最小的滤波器。电磁干扰滤波器能有效抑制电磁干扰。干扰传入传出途径：电路板上的导线、电源线。3、接地技术目的有

8、3个方面：1）接地使整个电路系统中的所有单元都有一个公共的参考零电位，保证电路系统能稳定的工作。2）防止外界电磁场的干扰。3）保证安全工作。分为四类：1）单点接地适用于工作频率低（<1MHz）的电路系统。2）多点接地适用于工作频率高(>30MHz)