產品研發之EMC技術（1）電磁兼容

​

電磁兼容標準：

一、 基礎標準：描述了EMC現象、規定了EMC測試方法、設備，定義了等級和性能判據。

二、 通用標準：是按照設備使用環境劃分的，當產品沒有特定的產品類標準能夠遵循時，使用通用標準來進行EMC測試。

三、 產品類標準：針對某種產品系列的EMC測試標準。每每引用基礎標準，但根據產品的特殊性提出更詳細的規定。產品類標準主要從電磁騷擾發射和抗擾度兩個方面對產品的電磁兼容性進行規定。

四、 專用產品標準：專用產品標準一般不單獨造成電磁兼容標準，而以專門條款包含在產品的通用技術條件中。專用產品標準包含在產品的通用技術條件中。專用產品標準對電磁兼容和相應的產品族標準相一致，在考慮了產品的特殊性以後，也可增長試驗項目和對電磁兼容性能做某些改變。與產品族標準相比，專用產品標準對電磁兼容性的要求更加明確，並且還增長了對產品性能試驗的判據。對試驗方法，應由試驗人員參照相應基礎標準進行。

電磁兼容的三要素：

一、 騷擾源：產生電磁騷擾的電路或設備。

二、 敏感源：受這種干擾影響的電路或設備。

三、 耦合路徑：可以將干擾源產生的干擾能量傳遞到敏感源的路徑。

這三個條件稱爲電磁兼容的三要素，只要將這三要素中的一個消除，電磁干擾的問題就再也不存在。

電磁騷擾源的特性

電磁騷擾產生於電壓或者電流的劇烈變化，即，有較大的du/dt、di/dt。當電路中或者周圍環境中有較大的du/dt、di/dt，就構成了潛在的電磁騷擾源。

電磁騷擾要對其餘電路產生影響，必須經過能量的傳遞，電磁場每每成爲傳遞能量的形式。

電磁騷擾的能量以兩種模式傳播，一種叫傳導模式，它是以電流的形式在導線上傳輸，被其餘電路接收到後產生干擾，這種騷擾叫傳導騷擾（或傳導發射）。另外一種叫輻射模式，它是以電磁波的形式在空間傳輸，被其餘電路接收後產生干擾效應，這種騷擾叫作輻射騷擾（或輻射發射）。

須要注意的是，這兩種模式之間會相互轉變。導線上傳輸的電流也會產生電磁輻射，造成電磁波。而空間的電磁波也會在導線上感應處電流，造成傳導電流。這兩種模式一般同時存在。

電磁敏感源的特性

任何依靠電磁原理工做的電路和設備均可能是電磁敏感源。這裏的電磁多是：噪聲電壓、噪聲電流、電場、磁場、電磁場等。通常利用什麼原理工做，就對什麼類型的干擾敏感。

對於數字電路而言，若是數字邏輯是經過電平表示的，則對噪聲電壓會比較敏感。若是數字電路的邏輯變換是靠脈衝沿來觸發的，則這個電路會對瞬態的脈衝干擾很敏感。

對於模擬信號而言，電磁干擾會致使信噪比降低，或者電平值出錯。

須要注意的一點是，電路對電磁干擾的敏感頻率並不限於電路的工做頻率。一個典型的例子就是當使用固定電話時，旁邊的移動電話一旦來電，固定電話中就會產生噪音。從原理上講，固定電話的電路工做在音頻，而移動電話的工做頻率在1GHz甚至更高，本不該該相互干擾。這是因爲半導體的檢波效應所致。

當一個信號加在三極管的基極B上時，相對於發射極而言，會在基極-發射極PN結造成的二極管上發生整流。這個二極管與電路中的寄生電容構成了檢波電路。當頻率更高時，(f>100fc),檢波的做用開始降低。這種現象稱爲調幅解調現象。它有兩個做用：一、引發放大器直流偏置電壓的漂移，使電路特性發生變化，如進入非線性工做區。二、若是檢波獲得的包絡線含有與電路工做相同的頻率，就會對電路的功能形成影響，如固話中的噪聲。

電路對空間電磁波的響應必須經過天線接收，除了以接收無線信號爲目的的天線外，大部分天線是電路或設備中的寄生天線，因爲這些寄生天線的存在，電路會對空間電磁波敏感，產生干擾問題。對於一個實際的設備而言，設備上最有效的寄生接收天線就是外拖電纜。當電纜的長度大於 時，電場在電纜上感應的電流能夠用下式估算：

這個公式的含義是：當電纜置於電磁場中，並處於接收最強電場的方向時，每1V/m的場強回在電纜上感應處1.5mA的電流，於電纜的高度和長度無關。當電纜靠近地面時，這個值會有所增長。

電磁騷擾耦合路徑

電磁騷擾源與敏感源之間的耦合路徑主要有5個：

（1） 電源耦合：兩個電路共用一個電源網絡，彼此間造成干擾。

（2） 地線耦合：因爲地線設計不當，兩個電路經過公共部分的地線發生耦合。

（3） 雜散電容耦合：兩個電路之間存在雜散電容，經過這種雜散電容，兩個電路之間可以造成耦合。

（4） 互感耦合：兩個電路之間存在着互感，兩個電路經過這種互感造成耦合，其情形相似於變壓器的初級與次級之間的耦合。

（5） 電磁場耦合：一個電路中的寄生天線輻射的電磁場，被另外一個電路中的寄生天線所接收，並造成干擾。這種狀況通常發生在電纜之間，電纜做爲有效的發射天線和接收天線。