輕鬆入門電磁兼容：全部電子工程師都要了解電磁兼容

首先，咱們先對「電磁兼容」這個術語的含義進行一下明確。

電磁兼容這個術語能夠應用到電子系統的各個層面。在電路層面、設備層面、系統層面均可以應用。大部分硬件工程師關注電磁兼容這個術語，仍是從他們所研發的電子設備必須經過電磁兼容試驗開始的。在我國，電磁兼容要求已經做爲強制認證項目，所以，掌握電磁兼容的知識已經成爲硬件工程師不可 迴避的要求。所以，本套課程主要以設備這個層面爲例進行講解。

一個電子設備具備良好的電磁兼容性，包含了兩個含義。

第一，這個電子設備，或者這個電子設備構成的系統，在預約的電磁環境中可以可靠的工做。

第二：電子設備之間， 或者系統之間，不會產生不良影響。

首先，咱們看一個系統與環境沒有達到電磁兼容狀態的例子。

右圖是發生在20 11 年的高鐵追尾事故。因爲信號燈的錯誤，致使兩列高鐵列車發生了追尾，形成了嚴重的人員傷亡。關於這個事故的緣由的一種解釋是，雷電干擾了信號控制系統，致使系統發出了錯誤的信號。

若是真是因爲雷電致使，這就是一種典型的電磁兼容故障現象。由於雷電是一種廣泛的天然現象，任何電子系統都必須考慮在這種環境可以可靠工做。

雷電的本質就是瞬間的空氣擊穿放電。因爲是空氣擊穿導電，就發出了耀眼的輝光，這就是咱們看到的電閃現象。因爲這種放電過程的電流很大，最大能夠達到20萬安培，巨大的電流產生了巨大的熱量，空氣加熱後發生膨脹，就是咱們聽到的雷聲。

這種現象既能夠發生在兩朵雲快之間，也能夠發生在雲塊與大地之間。當兩朵帶有不一樣極性電荷的雲塊，當他們之間的電場強度足以擊穿它們之間的空氣絕緣時，就發生了雲塊之間的雷電，老百姓有時稱之爲「天雷」。當則這種現象發生在雲塊與大地之間時，如左圖所示，老百姓稱之爲「觸地雷」。

傳統上，咱們對觸地雷特別關注。由於這種雷電會直接對建築物和人員形成傷害。人們發現，凸出大地的導體更容易受到雷擊，因而發明了「避雷針」。做爲避雷針，其實是「引雷針」，爲了防止在重要建築物上發生雷擊，人們在重要建築物旁邊安裝一個更高的金屬物體，吸引雷電。

實際上，雷電過程伴隨着很強的電磁波輻射，這種電磁波就會影響電子線路的正常工做。傳統的電子系統防雷設計，都是以保護系統在發生雷電時，不發生硬件損壞爲目的的。現代防雷設計，不單單是硬件不會損壞，還要求數據信號不會出現錯誤。電磁兼容試驗中的一個重要項目叫作「浪涌電壓試驗」，就是模擬雷電產生的電磁騷擾。GJB151中的CS116主要是模擬雷電在電纜上產生的效應。