什么是EMC電磁兼容性?
電磁兼容性(EMC,即Electromagnetic Compatibility)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁騷擾的能力。因此,EMC包括兩個(gè)方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁騷擾(Electromagnetic Disturbance)不能超過一定的限值;另一方面是指設(shè)備對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁騷擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility,即EMS)。
EMC電磁兼容性的發(fā)展歷程

法拉弟發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律,指出變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

麥克斯韋引入位移電流的概念指出變化的電場(chǎng)將激發(fā)磁場(chǎng),并由此預(yù)言電磁波的存在,這種電磁場(chǎng)的相互激發(fā)并在空間傳播。正是電磁干擾存在的理論基礎(chǔ)。

英國(guó)著名科學(xué)家希維賽德發(fā)表了“論干擾”的文章可算是最重要的早期文獻(xiàn)。但這類干擾現(xiàn)象在當(dāng)時(shí)并未引起干擾者和被干擾者的重視。

隨著電氣運(yùn)輸?shù)某霈F(xiàn),在一根通信線與不對(duì)稱的強(qiáng)電線之間有較長(zhǎng)的平行運(yùn)行,干擾問題日益嚴(yán)重。在1887年,柏林電氣協(xié)會(huì)成立“全部干擾問題委員會(huì)”成員有赫姆霍爾茲和西門子等。

赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在。同時(shí)該實(shí)驗(yàn)也證明各種打火系統(tǒng)向空間發(fā)出電磁干擾。從此開始了對(duì)干擾的實(shí)驗(yàn)研究。

英國(guó)郵電部門研究了通信干擾問題;美國(guó)“電世界”雜志登載電磁感應(yīng)方面文章。

許多學(xué)者對(duì)電磁感應(yīng)影響的研究日益深入。并進(jìn)一步研究感性、容性及阻性等耦合方式引起的干擾,還對(duì)輻射性干擾進(jìn)行了大量研究。

EMC電磁兼容性的兩種角度

電磁兼容性包括兩方面:EMI(電磁干擾),EMS(電磁敏感性)兩方面。
EMI指任何能使設(shè)備或系統(tǒng)性能降級(jí)的電磁現(xiàn)象,是指設(shè)備對(duì)環(huán)境的干擾。
EMI的分類有CE(傳導(dǎo)干擾),RE(輻射干擾),PT(干擾功率測(cè)試)等等。
EMS指因電磁干擾而引起的設(shè)備或系統(tǒng)的性能下降程度,是指設(shè)備抵抗環(huán)境干擾的能力。
EMS的分類有ESD(靜電放電),RS(輻射耐受),EFT/B(快速脈沖耐受),surge(雷擊),CS(傳導(dǎo)耐受)等等

電磁干擾的形成

電磁干擾(Electromagnetic Interference),簡(jiǎn)稱EMI,有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生干擾;輻射干擾是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過空間耦合把干擾信號(hào)傳給另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備。為了防止一些電子產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁干擾影響或破壞其它電子設(shè)備的正常工作,各國(guó)政府或一些國(guó)際組織都相繼提出或制定了一些對(duì)電子產(chǎn)品產(chǎn)生電磁干擾有關(guān)規(guī)章或標(biāo)準(zhǔn),符合這些規(guī)章或標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品就可稱為具有電磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。電磁兼容性EMC標(biāo)準(zhǔn)不是恒定不變的,而是天天都在改變,這也是各國(guó)政府或經(jīng)濟(jì)組織,保護(hù)自己利益經(jīng)常采取的手段。

EMC電磁兼容性的標(biāo)準(zhǔn)

基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn):

描述了EMC現(xiàn)象、規(guī)定了EMC測(cè)試方法、設(shè)備,定義了等級(jí)和性能判據(jù);A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不涉及具體產(chǎn)品。

通用標(biāo)準(zhǔn):

按照設(shè)備使用環(huán)境劃分的,當(dāng)產(chǎn)品沒有特定的產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)可以遵循時(shí),使用通用標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行EMC測(cè)試。對(duì)使設(shè)備的功能完全正常,也要滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的要求。

產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn):

針對(duì)某種產(chǎn)品系列的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。往往引用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),但根據(jù)產(chǎn)品的特殊性提出更詳細(xì)的規(guī)定。

專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn):

專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)通常不單獨(dú)形成電磁兼容標(biāo)準(zhǔn),而以專門條款包含在產(chǎn)品的通用技術(shù)條件中。專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電磁兼容的要求與相應(yīng)的產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)相一致,在考慮了產(chǎn)品的特殊性之后,也可增加試驗(yàn)項(xiàng)目和對(duì)電磁兼容性能要求作某些改變。

EMC電磁兼容性三要素與三大規(guī)律
  • 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn):
  • 產(chǎn)生EMC問題主要通過兩個(gè)途徑:一個(gè)是空間電磁波干擾的形式;另一個(gè)是通過傳導(dǎo)的形式,換句話說,產(chǎn)生EMC問題的三個(gè)要素是:電磁干擾源、耦合途徑、敏感設(shè)備。

  • EMC三大規(guī)律:
  • 規(guī)律一、EMC費(fèi)效比關(guān)系規(guī)律:EMC問題越早考慮、越早解決,費(fèi)用越小、效果越好。

    規(guī)律二、高頻電流環(huán)路面積S越大,EMI輻射越嚴(yán)重。

    規(guī)律三、環(huán)路電流頻率f越高,引起的EMI輻射越嚴(yán)重,電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)隨電流頻率f的平方成正比增大。

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