EMI基本概念.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一章 基本概念,电磁干扰现象,电磁兼容标准,电磁兼容试验设备,频域与时域,分贝的概念,电磁干扰现象,开关电源,数字脉冲电路,数字视频设备,220,AC,特殊的电磁兼容问题,电磁信息发射,干扰其它电子设备,被别有用心的人接收，获取信息,TEMPEST,现象,机密！,机密！,保密通信系统中的,TEMPEST,终端设备,加密/解密,发送/接收,明文,明文泄漏发射,明文耦合进密文,明文与密文,一同发射,产生电磁干扰的条件,突然变化的电压或电流，即,dV,/,dt,或,dI,/,dt,很大,辐射天线或传导导体,设计中，遇到电压、电流的突然变化，需要考虑潜在的电磁干扰问题,常见干扰源,雷电,NEMP,脉冲电路,ESD,无线通信,感性负载通断,直流电机、变频调速器,基本天线结构,环天线 偶极天线 缝隙天线,V,偶极天线的演变,-,-,-,-,-,-,-,+,+,+,+,+,+,+,V,V,传输线,单极天线,辐射很小,辐射同偶极,辐射高于单极,常见的等效天线,机箱,接地线,PCB,V,G,主板,电缆,子板,笔记本,PCB,电缆,没接地散热片,电磁兼容标准,分析环境中的各种电磁干扰,分析设备受电磁干扰的机理,编成电磁兼容标准,保证各类电子设备的正常工作及良好的电磁环境,电磁兼容标准的内容,电磁兼容标准,干扰发射,敏 感 度,传 导,辐 射,传 导,辐 射,电源线,信号/控制线,天线端口,电 场,磁 场,电源线/信号线,射频,瞬态,天线端口,电 场,磁 场,静 电放电,电磁兼容标准体系,基础标准,电磁兼容标准,通用标准,产品标准,被,引用到,被,引用到,标准编号的识别,国家或组织,制订单位,标 准 编 号,IEC,CISPR,CISPR Pub.,IEC,TC77,IEC,欧共体,CENELEC,EN,美国,FCC，DOD,FCC Part,MIL-STD.,日本,VCCI,VCCI,中国,质量技术监督局,国防部门,GB,-,GJB -,典型电磁兼容试验项目,辐射发射（电场、磁场）,辐射抗扰度（电场、磁场）,传导发射（射频发射、电源谐波）,传导抗扰度（射频、电快速脉冲、浪涌）,静电放电（直接、感应）,电磁兼容试验场地,电磁发射试验,敏感度或抗扰度试验：,开阔场（民用标准）,屏蔽暗室(半无反射室),可在普通环境中，但是注意对周围设备的影响,辐射发射测试,EUT,旋转找最大面,0.8,m,1 4,m,1、3、10、30 米,屏蔽墙,测试仪,开阔场地要求,长 轴 20 米,椭圆区内无金属物体,金 属 地 平 面,短 轴 17.32 米,天线与受试件距离 10 米,不同的天线在14米高度内变化，找出各种极化方向下的最强辐射值,受试件放在0.8米高的木桌上,开阔场实景,开阔场实景,马达驱动高度扫描天线杆,天 线,EUT,防雨棚,转 台 和 桌 子,金属网地面,椭 圆 区 内 没 有 其 它 物 体,电磁屏蔽室,电源滤波器,通风板,电缆接线板,通风板,电磁兼容试验室的结构,带风扇的通风板,主室,辅助室2,辅助室1,可拆卸的滤波板或观察窗,射频测试仪器柜,电源滤波器,屏蔽门刀口结构,半无反射室实景,高度扫描天线杆,天线,金属地板,转台上的受试件,测量电磁干扰的天线,天线系数,进行电压与场强之间的转换：,AF=E/V,E=,电场强度，单位,V/m,V=,天线端口的电压,表征了天线的在电压与场强之间的转换效率。不要与表征天线方向性的参数：天线增益相混淆,抗扰度试验,抗扰度的其它测试方法,磁场发射测试,磁场敏感度试验,传导发射测试,LISN或AMN,LISN,的电路,射频输出 射频输出,注意瞬态高压损坏仪器,浪涌（模拟雷电干扰）试验波形,浪涌试验装置,信号电缆用的耦合解耦网络,接电网,接辅助设备,EUT,与发生器或耦合器之,间的电缆小于2米,保护地线要能够承受浪涌电流,浪涌试验内容,电快速脉冲（,EFT,或,FTB）,试验波形,双指数脉冲,15,ms,脉冲串,(5,kHz),脉冲串间隔是300,ms,干扰注入方式,电源,脉冲输入,受试件,电源线注入,信号线注入,耦合钳，或在电缆上绕金属箔，长度1米，产生大约100,pf,电容,电快脉冲试验,容性卡钳距参考地,100,mm,轮流卡每根电缆,EUT,与参考地平面之间的距离大于100,mm,参考地平面的每个边要超出,EUT100mm,并与大地相连,EUT,与发生器或卡钳之间的电源线或信号线长度小于1米,脉冲群信号源,连辅助设备与端接,静电放电,放电电流,I,静电枪电原理路,人体模型电路,接地端,放电端,放电开关,放电枪核心,静电放电试验装置,水平耦合板,1.6,0.8,m,EUT,绝缘垫,垂直耦合板,500,m,m,正方形，距,EUT100mm,直接对,EUT,放电,垂直板间接放电,绝缘桌,参考地板 1,m,2,边沿比耦合板外延 500,mm,耦合板通过470,k,电阻接地,对于落地设备，水平耦合板=垂直耦合板，,EUT,放在100,mm,厚的绝缘板上,水平板间接放电,电源谐波,交流输入,V,输入电压,输入电流,1 3 5 7 9 11 13,输入电流谐波,V,非线性电流,谐波限制,电源谐波测量,谐波测量仪,自制谐波测量仪,分贝(,dB),的概念,分贝的定义：分贝数 10,lg,P,2,P,1,P,1,、P,2,是两个功率数值，对于电流或电压，定义如下：,电压增益的分贝数 20,lg,V,2,V,1,电流增益的分贝数 20,lg,I,2,I,1,用分贝表示的物理量,电压：,用1,V、1,mV、,1,V,为参考（例如：,1,V=0,dB,V）,则单位为：,dBV,、,dB,mV,、,dB,V,等，,电流：,用1,A、1,mA、,1,A,为参考，则：,dBA,、,dB,mA,、,dB,A,场强：,用1,V/m、1,V/m,为参考，则：,dBV,/m、dB,V/m,等，,功率：,用1,W,、1,mW,为参考，则：,dBW,、,dB,m,等，,频域分析,时域波形,频谱分量,付立叶级数(周期),付立叶变换(非周期),EMC,分析更多是在频域中进行，并且不考虑相位因素,。,示波器观察,频谱分析仪观察,频谱分析仪,幅度,频率,扫描速率（时间）,分辨带宽,频率范围,脉冲信号的频谱,T,1/,d,1/,t,r,d,t,r,谐波幅度,（电压或电流）,频率（对数）,-,20,dB/,dec,-,40,dB/,dec,A,V(or I)=2A(d+,tr,)/T,V(or I)=0.64A/,Tf,V(or I)=0.2A/Tt,r,f,2,电磁兼容的工程方法,1 测试修改法 2 系统设计法,可采取的措施,电路,结构封装,屏蔽,滤波,软件,成本,措施,概念 设计 产品 市场,阶段,