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EMC整改（gǎi）必知||電磁兼容三要素和三規律

更新時間：2025-01-17 點擊次數：857

EMC改進要如診治疾病一樣對症施治（zhì）；我們倡導堅持EMC規（guī）律，趁（chèn）早考（kǎo）慮和解決EMC問題（tí）-進行EMC設（shè）計。下麵我們認識以下EMC領域的三（sān）個要素和三個重（chóng）要（yào）規律：

EMC整改必知||電磁兼容（róng）三要素和三規律

　　EMC問題（tí）三要素（sù）

　　開關電源及數字設備由於脈衝電流和電（diàn）壓具有很豐富的高頻諧波，因此會產生很強（qiáng）的輻射。電磁幹擾包括（kuò）輻射（shè）型(高頻) EMI、傳導型(低（dī）頻)EMI，即產生 EMC問題主要通過兩個途徑：一個是空間電磁波幹擾的形式；另一個是（shì）通（tōng）過傳導的形式（shì），換句話說，產生EMC問題的三（sān）個要素是：電磁幹擾源、耦合途（tú）徑、敏感設備。輻射幹擾主要通過殼體和連接線以電磁波形式汙（wū）染空間電（diàn）磁環境；傳導幹擾是通過（guò）電源線騷擾公共電網或通過其他端子（如：射頻端子，輸入（rù）端子）影響相連接的設備。

　　IT、AV設備可能的騷擾源

　　A） FM接收機、TV接（jiē）收（shōu）機本機振蕩，基波及諧波由高頻頭、本機（jī）振蕩電路產生；

　　B）開關電源的開關脈（mò）衝及高次諧波，同步信號方波及高頻諧波，行掃描顯像電路產生的行、場信號及高頻（pín）諧波；

　　C）數字（zì）電路工作（zuò）需要的各種時鍾信（xìn）號及（jí）高頻諧波、以（yǐ）及它們的組合，各種時鍾如CPU芯（xīn）片工作時鍾、MPEG解碼器工作時（shí）鍾、視頻同步時鍾（27MHz，16.9344MHz ，40.5MHz）等；

　　D）數字信號方波及高頻（pín）諧波，晶振（zhèn）產生的（de）高次諧波，非線性電路現（xiàn）象（非線性失真、互調、飽和失真、截止失真（zhēn））等引起的無（wú）用信號、雜散信號；

　　E）非正弦波波形（xíng），波（bō）形毛剌、過衝、振鈴，電（diàn）路設計存在的寄（jì）生頻率點。

　　F）對於敏感受體通過耦合途徑接受的外部騷擾包（bāo）括浪（làng）湧、快速脈衝群、靜電（diàn）、電壓跌落、電（diàn）壓變化（huà）和各種電磁場。

EMC整改必知||電磁（cí）兼容三要素和三（sān）規律

　　電（diàn）磁騷（sāo）擾的特性

　　① 單位脈衝的頻譜最寬；

　　② 頻（pín）譜中低（dī）頻含量取決於脈衝的麵積，高頻分量取決於脈衝前後沿的陡度；

　　③ 晶體振蕩電平（píng）必（bì）須滿足一定幅度，數字電路才能按（àn）一定的時序工（gōng）作，使晶振產生的騷擾呈現覆蓋（gài）帶寬、騷擾電（diàn）平（píng）高的特點（diǎn）；

④ 收發天線極化、方向特性相同時，EMI輻射和接受最（zuì）嚴重；收發天（tiān）線麵積（jī）越大， EMI危（wēi）害逾大；

　　⑤ 騷擾途徑（jìng）：輻射，傳導，耦合和輻射、傳導、耦合的組合。

　　⑥ 電源線傳（chuán）導騷擾主要由共模電流產生；

　　⑦ 輻射騷擾主要由差模（mó）電流形（xíng）成的環路產生。

　　EMC三個重（chóng）要規律（lǜ）

　　規律（lǜ）一、EMC費（fèi）效比關（guān）係規律：EMC問題越早（zǎo）考慮、越早解決，費（fèi）用越小、效果越好（hǎo）。

　　在新產品研發階段（duàn）就進行EMC設（shè）計，比等到產品EMC測試不合格才進行改進，費用可以大大（dà）節省（shěng），效率（lǜ）可以大大提高；反之（zhī），效率就會大大降低（dī），費用就會大大增加。

　　經驗告訴我（wǒ）們，在功能設計的同時進行EMC設計（jì），到樣板、樣機完成則通過EMC測試，是最省（）時間和最有經濟效益的。相（xiàng）反，產品研發階段不考慮EMC，投產以後發（fā）現EMC不合格才進行改進，非但技術上帶來（lái）很大難度、而且返工必然帶來費用和時間的大大浪費，甚至由於涉（shè）及到結構設計、PCB設計的（de）缺陷，無法實施改進措施，導致產品不能上市。

　　規律二、高（gāo）頻電流環路麵（miàn）積S越大， EMI輻射越嚴重。

　　高頻信號電流流（liú）經（jīng）電感最小路徑。當頻率較高時，一般走線（xiàn）電抗大於電阻（zǔ），連線對高頻信號就（jiù）是電感，串聯電感引起輻（fú）射。電磁輻射大多是EUT被測設備上的高頻電流環路產生的，最惡（）劣的情況就（jiù）是開路（lù）之天線（xiàn）形式。對應處理方法（fǎ）就是減（jiǎn）少、減（jiǎn）短連線，減小高頻電流回路（lù）麵積，盡量消除任何非正常工作需要的天線，如不連續的布線或有天線效應之元器件過長的（de）插腳。

　　減少（shǎo）輻（fú）射騷擾或提高射頻輻射抗幹擾能力的最重要（yào）任務之（zhī）一，就是想方設法（fǎ）減小高（gāo）頻電流環路麵積S。

　　規律三、環路電流頻率f越高，引起的（de）EMI輻射越嚴重，電（diàn）磁輻射場強（qiáng）隨電流頻率f的平方成正比增大。減少輻射騷擾或提高射（shè）頻輻射抗幹（gàn）擾能力的最重要途徑之二，就是想方設法減小騷擾源高頻電流頻率f，即減小騷擾電磁波的頻率f。

　　結束語

　　EMC問題三要素和了解（jiě）EMC三個規律，會使得EMC問題變的有規可循，堅持EMC的規律使（shǐ）得解決EMC問題省時省力，事半功（gōng）倍。