什么是EMC電磁兼容性?
電磁兼容性(EMC,即Electromagnetic Compatibility)是指設備或系統在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁騷擾的能力。因此,EMC包括兩個(gè)方面的要求:一方面是指設備在正常運行過(guò)程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁騷擾(Electromagnetic Disturbance)不能超過(guò)一定的限值;另一方面是指設備對所在環(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)現電磁感應定律,指出變化的磁場(chǎng)在導線(xiàn)中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢。

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。

英國著(zhù)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。但這類(lèi)干擾現象在當時(shí)并未引起干擾者和被干擾者的重視。

隨著(zhù)電氣運輸的出現,在一根通信線(xiàn)與不對稱(chēng)的強電線(xiàn)之間有較長(cháng)的平行運行,干擾問(wèn)題日益嚴重。在1887年,柏林電氣協(xié)會(huì )成立“全部干擾問(wèn)題委員會(huì )”成員有赫姆霍爾茲和西門(mén)子等。

赫茲用實(shí)驗證明了電磁波的存在。同時(shí)該實(shí)驗也證明各種打火系統向空間發(fā)出電磁干擾。從此開(kāi)始了對干擾的實(shí)驗研究。

英國郵電部門(mén)研究了通信干擾問(wèn)題;美國“電世界”雜志登載電磁感應方面文章。

許多學(xué)者對電磁感應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指任何能使設備或系統性能降級的電磁現象,是指設備對環(huán)境的干擾。
EMI的分類(lèi)有CE(傳導干擾),RE(輻射干擾),PT(干擾功率測試)等等。
EMS指因電磁干擾而引起的設備或系統的性能下降程度,是指設備抵抗環(huán)境干擾的能力。
EMS的分類(lèi)有ESD(靜電放電),RS(輻射耐受),EFT/B(快速脈沖耐受),surge(雷擊),CS(傳導耐受)等等

電磁干擾的形成

電磁干擾(Electromagnetic Interference),簡(jiǎn)稱(chēng)EMI,有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾主要是電子設備產(chǎn)生的干擾信號通過(guò)導電介質(zhì)或公共電源線(xiàn)互相產(chǎn)生干擾;輻射干擾是指電子設備產(chǎn)生的干擾信號通過(guò)空間耦合把干擾信號傳給另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò )或電子設備。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備的正常工作,各國政府或一些國際組織都相繼提出或制定了一些對電子產(chǎn)品產(chǎn)生電磁干擾有關(guān)規章或標準,符合這些規章或標準的產(chǎn)品就可稱(chēng)為具有電磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。電磁兼容性EMC標準不是恒定不變的,而是天天都在改變,這也是各國政府或經(jīng)濟組織,保護自己利益經(jīng)常采取的手段。

EMC電磁兼容性的標準

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;A標準不涉及具體產(chǎn)品。

通用標準:

按照設備使用環(huán)境劃分的,當產(chǎn)品沒(méi)有特定的產(chǎn)品類(lèi)標準可以遵循時(shí),使用通用標準來(lái)進(jìn)行EMC測試。對使設備的功能完全正常,也要滿(mǎn)足這些標準的要求。

產(chǎn)品類(lèi)標準:

針對某種產(chǎn)品系列的EMC測試標準。往往引用基礎標準,但根據產(chǎn)品的特殊性提出更詳細的規定。

專(zhuān)用產(chǎn)品標準:

專(zhuān)用產(chǎn)品標準通常不單獨形成電磁兼容標準,而以專(zhuān)門(mén)條款包含在產(chǎn)品的通用技術(shù)條件中。專(zhuān)用產(chǎn)品標準對電磁兼容的要求與相應的產(chǎn)品族標準相一致,在考慮了產(chǎn)品的特殊性之后,也可增加試驗項目和對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律
  • 基礎標準:
  • 產(chǎn)生EMC問(wèn)題主要通過(guò)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(guò)傳導的形式,換句話(huà)說(shuō),產(chǎn)生EMC問(wèn)題的三個(gè)要素是:電磁干擾源、耦合途徑、敏感設備。

  • EMC三大規律:
  • 規律一、EMC費效比關(guān)系規律:EMC問(wèn)題越早考慮、越早解決,費用越小、效果越好。

    規律二、高頻電流環(huán)路面積S越大,EMI輻射越嚴重。

    規律三、環(huán)路電流頻率f越高,引起的EMI輻射越嚴重,電磁輻射場(chǎng)強隨電流頻率f的平方成正比增大。

最新技術(shù)專(zhuān)題展示