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EMC三规律和三要素时间：2010-10-27 12:58:18 来源： 作者： M. H" g0 Y/ `1 c1 e: u
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。
# t V9 ]4 V- k0 i: G: M) O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：
/ n( e2 y9 g" ]6 t/ Y 一、EMC三个重要规律 2 l* K; |6 k- o) S: C
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。
+ e) ^# y6 ^( T& E4 Q9 [ 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。 % r2 ~- g) m/ E+ a0 v2 q
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。 9 M6 {5 |- W$ b3 a4 ?
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规律二、高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严重。 ' y7 C' v. s( s( v
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。
# G) O- i) {$ _; J% m0 O$ Z: S0 D+ n 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。
1 v0 M% C- T: [8 ?& h/ v7 H0 f& l: [7 C/ _( F$ L! g
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。 . D; p* o6 U$ J$ @! s2 d
, g4 `8 ^1 a6 | Z8 T+ F2 G2 Q/ s 二、EMC问题三要素
A: C# k5 {+ Y- | 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。 % B, U' p9 S$ y1 f9 Q& {& X0 p
传导、辐射 4 R1 h6 I8 R9 \& v0 ~/ q( A3 H
骚扰源--------------------（途径）-------------------- 敏感受体
; {% p* x& [$ u 近场耦合 7 A- _4 D- c3 k6 I$ h% D. a. h3 C+ ]
6 @) P- l5 ^$ H8 O5 _ IT、AV设备可能的骚扰源
6 [/ d7 D# S4 q& w 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； 7 b. \. B6 M$ E+ N( p+ w _# _& a
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；
9 ^* w( A* H! M- Q$ f* Q0 ^ 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； ; ?( v( O0 X! M1 o% A1 l7 T- p$ L
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；
$ H/ p F: q& R! g 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。
1 \; ^6 P( g. N, z; i+ _6 n9 g 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。 + U1 E; @. P: @, ^- Q" b3 X
1 K1 x& ~3 N8 C( M4 H1 T
电磁骚扰的特性
# b" o! g& u7 H: W: c ① 单位脉冲的频谱最宽； ! H7 k, N- `8 n0 i0 n8 C N( z
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；
9 h4 [! l/ R$ [3 ?8 [! A l 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；
8 c- V% f5 ^2 T- a, b. @) A 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； * s) W9 K/ x7 B" S4 Q
⑤ 骚扰途径：辐射，传导，耦合和辐射、传导、耦合的组合。 - o/ u+ W2 i! _" z8 w2 e5 X. ~1 L
⑥ 电源线传导骚扰主要由共模电流产生； % i a" a( q U8 |0 m& T
⑦ 辐射骚扰主要由差模电流形成的环路产生。 ! V% l) r3 k/ x7 y! v; Q: e. ?
& s Z+ j, b% ^' P 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。
2 C7 H+ \0 g9 Q" u! ]8 |$ b$ G8 Q; F' \8 K [/ [9 U. f) 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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