电磁兼容技术概述第一章

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1、电磁兼容技术荆龙ljing@bjtu.edu.cn身边的电磁兼容设计身边的电磁兼容设计身边的电磁兼容设计身边的电磁兼容设计身边的电磁兼容设计身边的电磁兼容设计身边的电磁兼容设计身边的电磁兼容设计身边的电磁兼容设计第一章概述电磁兼容的基本概念电磁兼容性设计电磁兼容性设计所涉及的技术领域本门课程讲述的主要内容本门课程的学习方法§1电磁兼容的基本概念信号、干扰和噪声常见的干扰和噪声电磁干扰对电子电气设备工作产生的影响设备的抗干扰电磁兼容信号：对电子电气电路工作“有用”的电信号，包括待处理的电信号、希望产生的输

2、出等。噪声：除“有用”电信号以外的所有电信号，均是噪声。噪声对电路的工作多少都有些影响。干扰：由噪声导致的“不希望”出现的结果称为干扰。噪声是产生干扰的原因，干扰则是噪声的后果；噪声是否会产生干扰要看噪声是否高到了一定的程度，及噪声容限。噪声是客观存在的，无法消除，而只能将它减小到不产生明显干扰的程度，即不产生干扰的程度。TTL的最小输入高电平（VIH）>=2.0V，最高输入低电平（VIL）<=0.8V，TTL的最小输出高电平（VOH）>2.4V，最高输出低电平（VOL）<0.4V。TTL的噪声容限是0

3、.4V（意味着幅值小于0.4V的噪声将不会对TTL的工作产生影响）。噪声源的分类噪声源（干扰源）包括内部干扰和外部干扰，外部干扰又分为自然干扰源和人为干扰源。常见的干扰和噪声自然干扰：自然现象产生的各种电磁噪声。人为干扰：源自人们的生活和生产活动，主要是各种电子电气设备产生的干扰。列举一些常见的自然干扰和人为干扰自然干扰大气噪声宇宙射线（10MHz-30GHz）太阳异常电磁辐射银河系无线电辐射（150MHz-200MHz）雷电（30MHz以下）地震自然干扰是不以人的意志为转移的客观存在，一般情况下，不能

4、消除，只能防范。人为干扰元器件固有噪声：热噪声、散粒噪声、接触噪声等。物理或电化学过程噪声：原电池噪声、摩擦噪声等。放电噪声：起源于放电过程，比如静电放电、电晕放电、辉光放电、弧光放电和高频电火花放电等。电磁感应：各种电磁波干扰。人为干扰与人的生产、生活活动有关，可以采取措施加以抑制。通信广播：电视，广播，各种通信台站；电力系统：发电机，变压器，电力线；工业设备：各种电动机，电焊机，加热器，机床，控制器，计算机，搅拌机，继电器；交通运输：电力机车，导航系统,汽车点火装置（10MHz-100MHz）；医疗

5、设备：电子医疗器械，X射线；办公设备：计算机，键盘，打印机，复印机，日光灯；家用电器：微波炉，风扇，吸尘器，冰箱；军事武器：核爆炸，电磁武器；常见的人为干扰课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响电磁干扰及其危害在电磁环境中，电磁干扰造成的危害是各种各样的，可能从最简单的令人烦恼的现象直到严重的灾难。①干扰电视的收看、广播收音机的收听。②在数字系统与数据传输过程中数据的丢失。③医疗电子设备（例如：医疗监护仪、心电起搏器等）的工作失常。④自动控制系统（例如：汽车的刹车系统、防撞气囊保护系统）的工作失控。⑤工业

6、过程控制功能（例如：石油或化工）的失效。⑥飞机导航系统的工作失常。课堂讨论：电磁干扰对电子电气设备影响设备的抗干扰所谓“抗干扰”，就是设备抵御噪声信号、使之不对系统工作产生影响的性能。干扰与抗干扰，就像一对“矛盾”。单纯的抗干扰，很容易陷入“道高一尺、魔高一丈”的恶性循环。单纯抗干扰的成本越来越高、效果却越来越差。§2电磁兼容性设计随着电子电气设备应用范围的日益广泛、功能日益复杂，电子电气设备所面临的电磁环境日益恶化。与此同时，却对电子电气设备抗干扰性能提出了愈来愈高的要求。事实也证明，盲目提高和改善电

7、子电气设备抗干扰性能，不但浪费巨大，而且效果并不理想。在这种情况下，就逐渐从单纯的抗干扰技术，转向发展成了综合的电磁兼容技术。ElectromagneticCompatibility（EMC）电磁兼容的定义国家标准GB/T4365-1995《电磁兼容术语》“设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。”电磁兼容要求：在共同的电磁环境中，任何设备、分系统、系统都应该不受干扰并且不干扰其他设备。要素：1、电磁环境；2、EMS电磁敏感度；3、EMI电磁干扰电磁兼容的含

8、义：“电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备（系统、分系统，广义的还包括生物体）可以共存并不致引起降级的一门科学。”电磁兼容性电磁兼容性包含三个方面的含义：1、电磁环境应是给定或可以预期的；2、设备不应产生超过标准或规范所规定的电磁噪声；3、设备应满足标准所规定的电磁噪声敏感度限值的要求。所谓电磁兼容，是指在有限的空间、时间和频谱资源条件下，各种设备可以共存、并不产生相互不利影响状态。设备的电磁兼容性，即