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EMC三规律和三要素时间：2010-10-27 12:58:18 来源： 作者：* S6 r# ~& w3 \5 {3 O
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。
; b& s5 P/ r# w$ V' }) C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： ; @: s. K7 b- p9 E# {1 v7 ^0 G- g
一、EMC三个重要规律
; h L* u/ g: ]) B- r# D 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。
" W3 |% Y0 T9 s 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。
. C* N) r0 r' @) `2 X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。 8 R/ K* b' Q7 D9 q2 `) p: ]
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。
- x9 B" a) y3 Q 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。 7 [5 d2 Z. K* U$ ^, E6 R& f
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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。
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+ k" q; F' g6 {) t$ k$ @0 s 二、EMC问题三要素 ; o: ~/ V X, R# q/ k/ A+ r
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。 % I4 f) T: s; q
传导、辐射 9 D" O' n( I; n8 b7 ~5 s3 I
骚扰源--------------------（途径）-------------------- 敏感受体 , b, g: x8 I, B1 I
近场耦合 / P, s; j5 ?' y# l4 m3 Z9 D
; B: }7 c. X& u z4 R
IT、AV设备可能的骚扰源
- S' [8 o, z! 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；
. m7 @5 b8 X1 Q% N9 n0 h6 S3 c 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； + A& D. ` f% }% O, y5 D
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； ) A1 z/ U( f- o+ K
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； 8 d a+ P' a/ e7 b) q
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。
/ U# M1 L* p4 E' F8 t 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。 * \- A9 j& G7 W% V
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电磁骚扰的特性 . x4 N) M2 F \1 T9 u
① 单位脉冲的频谱最宽；
0 [2 O# `, |2 e. U* |2 v 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；
2 Y: F/ A2 z7 h" t5 U 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； - u7 p* l. K8 z8 ?) y$ I* i. M
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；
Z7 l& k# z* Y' N2 q9 }# p ⑤ 骚扰途径：辐射，传导，耦合和辐射、传导、耦合的组合。 * s9 h; N" c6 X7 }9 Q; E4 C! Y
⑥ 电源线传导骚扰主要由共模电流产生； 9 c% V* ^% O' c1 c) W/ y0 p
⑦ 辐射骚扰主要由差模电流形成的环路产生。 5 ?! o- D# r1 W8 C( i" _) t) f
$ p- ?5 B, `) D8 G n! v- N 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。
( U& H; e- ~* S) t% E- F% V6 N0 R: _( l4 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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