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EMC三规律和三要素时间：2010-10-27 12:58:18 来源： 作者：
+ D) P) N0 n8 q d+ P! z EMC（Electromagnetic Compatibility）即电磁兼容。它是研究电磁干扰的一门技术。电磁干扰是我们周边电磁能量使电子设备的运行产生不应有的响应。EMC的技术目的在于使电气装置或系统在共同的电磁环境条件下，既不受电磁环境的影响，也不会给环境以干扰。 # U! a2 Z5 d. a' W
下面我们认识以下EMC领域的三个重要规律和EMC问题三个要素： 5 j) v: z- y* ~) J
一、EMC三个重要规律 ; g5 H5 v: o! s# l# U' X* C, l
规律一、EMC费效比关系规律： EMC问题越早考虑、越早解决，费用越小、效果越好。
6 `4 Y7 w5 u8 T- @7 V' D. P$ ^: ~+ r 在新产品研发阶段就进行EMC设计，比等到产品EMC测试不合格才进行改进，费用可以大大节省，效率可以大大提高；反之，效率就会大大降低，费用就会大大增加。 - s1 B' @ b1 R& [
经验告诉我们，在功能设计的同时进行EMC设计，到样板、样机完成则通过EMC测试，是最省时间和最有经济效益的。相反，产品研发阶段不考虑EMC，投产以后发现EMC不合格才进行改进，非但技术上带来很大难度、而且返工必然带来费用和时间的大大浪费，甚至由于涉及到结构设计、PCB设计的缺陷，无法实施改进措施，导致产品不能上市。
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规律二、高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严重。
/ Z# D! J! {1 [9 c- a 高频信号电流流经电感最小路径。当频率较高时， 一般走线电抗大于电阻，连线对高频信号就是电感，串联电感引起辐射。电磁辐射大多是EUT被测设备上的高频电流环路产生的，最恶劣的情况就是开路之天线形式。对应处理方法就是减少、减短连线，减小高频电流回路面积，尽量消除任何非正常工作需要的天线，如不连续的布线或有天线效应之元器件过长的插脚。
/ P& v* Q7 a4 p ]% C: i5 U 减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要任务之一，就是想方设法减小高频电流环路面积S。 ; ?. O: Z! |% f7 V% p1 f0 x2 g, {7 L u
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规律三、环路电流频率f越高，引起的EMI辐射越严重，电磁辐射场强随电流频率f的平方成正比增大。减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要途径之二，就是想方设法减小骚扰源高频电流频率f，即减小骚扰电磁波的频率f。 & A; c/ ?- e7 |$ g1 ]
* b1 r& N" d4 ^* Q# l/ y 二、EMC问题三要素
9 s: p4 \/ q+ t! R( `4 t5 |+ j& t 开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高频谐波，因此会产生很强的辐射。电磁干扰包括辐射型(高频) EMI、传导型(低频)EMI，即产生EMC问题主要通过两个途径:一个是空间电磁波干扰的形式;另一个是通过传导的形式，换句话说，产生EMC问题的三个要素是：电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。辐射干扰主要通过壳体和连接线以电磁波形式污染空间电磁环境；传导干扰是通过电源线骚扰公共电网或通过其他端子（如：射频端子，输入端子）影响相连接的设备。 + v# Z8 d, r' I6 Z5 h: W, s+ o
传导、辐射
# V: }+ x: u8 p. w( H 骚扰源--------------------（途径）-------------------- 敏感受体 " B9 _& R L6 s' m9 }
近场耦合 ! Z9 N& s/ @5 Z1 c0 I9 @' o
# [) l) Q! j2 w1 @' [ IT、AV设备可能的骚扰源
* C) [4 v) b; ?8 L A） FM接收机、TV接收机本机振荡，基波及谐波由高频头、本机振荡电路产生； + m4 b+ ?! t9 T7 e8 P2 A( R% S
B） 开关电源的开关脉冲及高次谐波，同步信号方波及高频谐波，行扫描显像电路产生的行、场信号及高频谐波； ' F7 N! @% \/ y6 P9 U9 _1 e
C） 数字电路工作需要的各种时钟信号及高频谐波、以及它们的组合，各种时钟如CPU芯片工作时钟、MPEG解码器工作时钟、视频同步时钟（27MHz，16.9344MHz ,40.5MHz）等； 9 M9 I1 n( ] w% ?/ k/ r/ Q* N Z
D） 数字信号方波及高频谐波，晶振产生的高次谐波，非线性电路现象（非线性失真、互调、饱和失真、截止失真）等引起的无用信号、杂散信号；
6 i0 j* S1 r C) w: n6 _5 K3 L E） 非正弦波波形，波形毛剌、过冲、振铃，电路设计存在的寄生频率点。 $ p6 C: k+ O' Y; r9 l0 r
F） 对于敏感受体通过耦合途径接受的外部骚扰包括浪涌、快速脉冲群、静电、电压跌落、电压变化和各种电磁场。 4 h9 S8 a3 S8 K* M5 S* E
0 g) t! j% x* y8 C; v7 J- c" r 电磁骚扰的特性 ( j4 X6 f4 e; ^/ S3 G V( B7 ^
① 单位脉冲的频谱最宽； 0 h# r* P a, ?* I$ C' u
② 频谱中低频含量取决于脉冲的面积，高频分量取决于脉冲前后沿的陡度；
: @& N8 u$ p9 a: j0 t5 v$ ^ ③ 晶体振荡电平必须满足一定幅度, 数字电路才能按一定的时序工作，使晶振产生的骚扰呈现覆盖带宽、骚扰电平高的特点； ; \$ k- g# Z. `. I
④ 收发天线极化、方向特性相同时，EMI辐射和接受最严重；收发天线面积越大, EMI危害逾大；
9 _4 @6 Y$ n) d: b+ ] ⑤ 骚扰途径：辐射，传导，耦合和辐射、传导、耦合的组合。 ; |* w: e3 `: j9 O1 Z
⑥ 电源线传导骚扰主要由共模电流产生；
7 m9 V/ ?" f* j( J. A5 A/ D ⑦ 辐射骚扰主要由差模电流形成的环路产生。
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0 i1 ~4 L" ^6 H6 _# h# a% L3 ? 三、结束语：了解EMC三个规律和EMC问题三要素，会使得EMC问题变的有规可循，坚持EMC的规律使得解决EMC问题省时省力，事半功倍。; i- X7 i/ G3 ?3 N+ C
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发表于 2011-8-5 01:51
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发表于 2015-1-29 17:53
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