电磁兼容设计方案讲座

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1、电磁兼容设计讲座可靠性部谢玉明电磁兼容讲座系列定义电磁兼容（EMC)：ElectromagneticCompatibility电磁干扰（EMI)：ElectromagneticInterference电磁敏感性（EMS〕：ElectromagneticSusceptibility为什么要考虑EMC？国内外技术壁垒、强制要求产品的可靠性EMI试验:(参照CISPR22/GB9254)传导发射试验辐射发射试验EMS试验(GB/T17626.系列)静电放电抗扰性试验（.2）射频电磁场辐射抗扰性试验（.3）电快速瞬变脉冲群抗扰性试验（.4

2、）雷击浪涌抗扰性试验（.5）射频场传导抗扰性试验（.6）工频磁场抗扰性试验（.8）电压瞬时跌落,短时中断和电压渐变的抗扰性试验（.11）何时解决EMC生产进程可采取的措施解决EMC的成本设计生产使用EMC三要素干扰源敏感设备传播途径EMC设计接地（Grounding)屏蔽(Shielding)滤波(Filtering)内部设计（PCB板〕EMC设计三阶段问题解决阶段规范设计阶段分析预测阶段接地(Grounding)接地的目的一是防电击，一是去除干扰。可将接地分为两大类：安全接地(SafetyGrounding)信号接地安全接地(S

3、afetyGrounding)安全接地是指接大地(Earthing)，也就是将电气设备的外壳以低阻抗导体连接大当人员意外触及时不易遭受电击。信号接地信号接地除提供参考点之外，同时还可以大量消除杂讯的干扰。由于杂讯本身的特性，考虑接地时有不同的处理方法：单点接地多点接地复合式接地单点接地系统或装备上仅有一点接地，分为：串联单点接地；并联单点接地；串联单点接地若系统各线路或装备所产生或需要的能量变化太大，则不适用串联单点接地，因为高能量的线路或装备所产生大量的地电位会严重地影响低能量线路或装备的正常运作。并联单点接地并联单点接地最大的

4、缺点是耗时费料，由于接地线太多太长，以至增加各地阻抗，尤其在高频范围中更加严重。多点接地在频率低于10MHz时，较适于单点接地。若在高频(>10MHz)情况下，由于接地线的长度以及接地电路的影响，故单点接地无法达到去除干扰的效果，此时就得使用多点接地。此时接地线的长度亦应尽量缩短。下图各接地点可视为机壳或接地板：复合式接地复合式单点接地将线路或装备加以归类，而同时使用串联与并联法，可同时兼顾降低杂讯以及减化施工与节省用料。机架系统的接地树（例〕背板背板背板背板背板工作地电源地保护地注意由于频率的关系，无论何种接地方法均应尽量缩短接

5、地线，否则其非但增加阻抗，同时更会产生辐射杂讯，因其作用有如天线，接地线的长度L<λ/20。不论何种接地法，最大的困扰均起自于地电流的产生，因此去除地环路就成了设计者的考验。接地环路下图即为接地环路的形成：打破接地环路的方法常用的电缆双绞线同轴电缆带状电缆注意之一接地线愈短愈好；电缆屏蔽层终接时应环接；电子线路中及低频使用时应规划不同的接地系统以配合不同之回路（Return）,如信号、屏蔽、电源、机壳或组架。唯这些回路最后可接在一起，然后以单点接地；接地面应具有高传导性（Conductivity）；线路中之元件若经常产生大量的急变

6、电流，则该线路应备有单独的接地系统，或至少应备有单独之回路，以免影响其它线路。低能量信号之接地应与其它接地隔离；切忌双股电缆分开安装；注意之二低频宜采用单点接地系统，高频应采用多点接地系统；良好的接地系统；减少由共同导体所引入的杂讯电压，尽量避免产生接地环路；已接地的放大器接于未接地之电源，其输入导线之屏蔽应接于放大器之接地点。若未接地之放大器接于接地之电源，则输入导线之屏蔽应于电源端接地。高增益放大器之屏蔽应接于放大器之接地点；若信号线路两端接地，则所产生的接地环路易受磁场及地电位差的干扰；去除接地环路的方法有使用隔离变压器、光

7、电耦合器、差动放大器、扼流圈。搭接的功能搭接是在两金属之间建立一低阻抗通路，其目的在为电流提供一均称的结构体以避免干扰。处理良好的搭接能彻底发挥屏蔽与滤波的功能，减少接地系统中的射频电位差，以及电流环路，并可防止静电产生，减少雷击与电磁脉冲的危险，同时能防止人员误遭电击。然而未经仔细处理的搭接会增加干扰的程度，此诚不良之设计较不设计为害更甚。搭接的形态直接搭接：即搭接体间之直接连接；间接搭接：即搭接体间以金属导线相连，其适合于经常移动的装备，以及将安装防震垫〔ShockMounts〕的装备，间接搭接时应特别注意共振效应（Reson

8、antEffect）,否则引入杂讯。搭接的方法有熔接(Welding)、硬焊〔Brazing〕、软焊（Sweating）、砧接〔Swaging〕、铆接(Riveting)以及螺丝连接。搭接之处理搭接时，金属面应予以清洁，不得有油漆或其它杂物，搭接完