EMC干扰详解

27.如何通过软件减少EMC干扰?27、如何通过软件减少EMC干扰?在当今的电子设备高度集成和复杂的时代,电磁兼容性(EMC)问题日益凸显。

EMC干扰不仅会影响设备的正常运行,还可能对周边的电子设备造成不良影响。

为了有效减少EMC干扰,除了硬件层面的设计和优化,软件方面的策略和技术也发挥着至关重要的作用。

首先,我们需要了解一下什么是EMC干扰。

简单来说,EMC干扰就是电子设备在工作过程中产生的电磁能量,对自身或其他设备的正常运行造成的不良影响。

这种干扰可能表现为信号失真、数据错误、设备故障甚至是系统崩溃。

在软件层面减少EMC干扰的方法之一是优化代码。

精心编写的高效代码可以降低处理器的工作负荷,从而减少电磁辐射。

例如,避免使用不必要的循环和复杂的算法,选择简洁而高效的编程结构。

同时,合理分配内存资源,避免频繁的内存读写操作,也能减少电磁干扰。

定时和中断管理也是一个关键的方面。

合理设置定时器和中断的频率和优先级,可以使系统的运行更加平稳有序。

过高频率的定时和中断可能导致系统频繁切换工作状态,产生更多的电磁干扰。

通过仔细规划和调整这些参数,可以降低干扰的水平。

数据传输的优化同样不可忽视。

在数据传输过程中,采用合适的数据压缩算法和纠错机制,可以减少传输的数据量和错误率,从而降低电磁辐射。

此外,对于高速数据传输,确保信号的完整性和稳定性也是至关重要的。

软件滤波技术是减少EMC干扰的有效手段之一。

通过在软件中对输入和输出信号进行滤波处理,可以去除不必要的高频噪声和干扰成分。

常见的滤波算法如均值滤波、中值滤波和卡尔曼滤波等,可以根据具体的应用场景进行选择和优化。

在软件设计中,采用合适的电源管理策略也能对EMC性能产生积极影响。

例如,根据设备的工作状态动态调整处理器的工作频率和电压,在设备空闲时降低功耗,从而减少电磁辐射。

软件的加密和认证机制也与EMC干扰有关。

复杂的加密和认证算法可能会增加处理器的负担,进而导致电磁辐射增加。

emc认证干扰标准EMC认证干扰标准。

EMC(ElectromagneticCompatibility)认证是指电子产品在电磁环境中能够正常工作而不对周围的其他设备造成干扰,同时也不受外部电磁环境的干扰。

EMC认证干扰标准是评估电子产品在电磁环境中的干扰水平,以及对其他设备和系统的兼容性。

首先,EMC认证干扰标准主要包括两个方面,发射干扰和抗干扰能力。

发射干扰是指电子产品在工作时产生的电磁辐射,可能对周围的其他设备和系统造成干扰;而抗干扰能力则是指电子产品在外部电磁环境中能够正常工作而不受干扰的能力。

因此,EMC认证干扰标准的评估主要围绕这两个方面展开。

其次,EMC认证干扰标准的评估方法主要包括实验室测试和电磁场模拟。

实验室测试是通过专业的测试设备对电子产品进行电磁辐射和抗干扰能力的测试,以评估其在电磁环境中的干扰水平和兼容性。

而电磁场模拟则是利用计算机模拟电磁场的分布和传播特性,对电子产品的电磁性能进行仿真分析,以预测其在实际环境中的干扰情况。

此外,EMC认证干扰标准的具体要求包括电磁辐射限值、抗干扰能力测试、电磁兼容性分析等。

抗干扰能力测试则是针对电子产品在外部电磁环境中的抗干扰能力进行测试,以确保其能够正常工作而不受干扰。

电磁兼容性分析则是对电子产品的电磁性能进行全面的分析和评估,以确保其在实际环境中的兼容性和稳定性。

最后,EMC认证干扰标准的重要性不言而喻。

随着电子产品的不断发展和普及,电磁环境中的干扰问题日益突出,而EMC认证干扰标准的严格执行能够有效保障电子产品在电磁环境中的稳定性和可靠性,同时也能够减少对周围设备和系统的干扰,确保整个电磁环境的安全和稳定。

综上所述,EMC认证干扰标准是评估电子产品在电磁环境中的干扰水平和兼容性的重要标准,其严格执行对于保障电子产品的稳定性和可靠性,减少对周围设备和系统的干扰具有重要意义。

EMC噪音干扰测试标准一、目的本标准旨在规定EMC(电磁兼容性)噪音干扰测试的各项要求,以确保电子设备在电磁环境中正常运行,并减少电磁干扰对其他设备的影响。

二、测试范围本标准涵盖以下方面的EMC噪音干扰测试:1.空间辐射(Radiation)2.传导干扰(Conduction)3.喀呖声(Click)4.功率辐射(PowerClamp)5.磁场辐射(MagneticEmission)6.低频干扰(LowFrequencyImmunity)7.静电放电(ESD)三、测试方法与要求8.空间辐射(Radiation)测试方法:按照相应标准进行空间辐射测试。

通常采用电磁发射测试系统,包括电磁发射源和接收机。

在测试过程中,被测设备(EUT)置于发射源和接收机之间,并调整发射源的频率和功率,记录接收机接收到的噪音干扰。

要求:被测设备在规定频率范围内的噪音干扰应低于相应标准规定的限值。

9.传导干扰(Conduction)测试方法:在电源线和信号线上施加噪音信号,检测被测设备对外的电磁干扰。

通常采用传导干扰测试系统,包括噪音发生器和检测器。

在测试过程中,将噪音发生器连接到被测设备的电源线和信号线上,检测器则连接至电源滤波器或信号接口上,调整噪音发生器的频率和幅度,记录检测器接收到的噪音干扰。

10.喀呖声(Click)测试方法:喀呖声测试主要针对电子设备的开关操作产生的电磁干扰。

在测试过程中,被测设备应处于正常工作状态,通过专用喀呖声测试设备产生不同频率和幅度的脉冲信号,模拟开关操作或其他瞬态过程,检测被测设备是否产生喀呖声。

要求:被测设备应能抑制开关操作产生的电磁干扰,避免产生喀呖声。

11.功率辐射(PowerClamp)测试方法:将功率辐射测试设备连接到被测设备的电源线上,通过调整功率辐射测试设备的功率输出,在被测设备所在环境中产生具有不同频率和幅度的电磁场,观察被测设备是否能够正常工作并抑制电磁场的干扰。

EMC是电磁兼容,包括EMI和EMS两部分!EMC分为EMI(干扰)和EMS(抗扰)两块,干扰分为CE(传导干扰)和RE(辐射干扰),抗扰包括雷击浪涌,静电,群脉冲◆Conduction(传导)◆DisturbancePower(功率辐射)◆Radiation(under1GHz)(辐射)◆SpuriousEmission(杂散干扰)◆Harmonics(谐波)◆Flicker(闪烁)◆Clicker(不连续干扰)◆DIPs(跌落)◆ESD(静电放电)◆RS(辐射抗干扰)◆EFT(快速脉冲群)◆Surge(雷击)◆C/S(传导抗干扰)◆MagneticDisturbance(X-Y-Z)(电磁骚扰)1、磁环功能:干扰EMI用导线穿过可增加元件阻抗主要用于高频隔离,抑制差模噪声.单位是欧姆2、电感功能:抑制电磁辐射干扰EMI单位是uH3、安规电容(X电容=火线和零线中间、Y电容=火线或零线和地线中间,如电机上,须成对)功能:电源滤波作用,分别对共模,差模工扰起滤波作用。

Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义。

EMC传导干扰标准EMC(ElectromagneticCompatibility)传导干扰标准是指电子设备在电磁环境中能够正常工作,并且不会对周围的其他设备和系统造成干扰。

在现代社会中,电子设备的使用越来越广泛,因此对于电磁兼容性的要求也越来越高。

为了确保各种电子设备在电磁环境中的正常运行,制定了一系列的EMC传导干扰标准,以规范和指导电子设备的设计和生产。

首先,EMC传导干扰标准主要包括了对电磁兼容性的要求和测试方法。

在设计和生产电子设备时,需要考虑到设备在电磁环境中的使用情况,以及设备本身对周围环境产生的电磁干扰。

因此,EMC传导干扰标准规定了设备应具备的抗干扰能力和对外部环境产生的干扰限制。

这些要求和限制不仅适用于电子设备本身,还包括了设备的电源线、信号线以及其他连接线路。

其次,EMC传导干扰标准还包括了对电磁兼容性测试的具体要求和方法。

通过一系列的测试,可以评估设备在电磁环境中的抗干扰能力和对外部环境产生的干扰程度。

其中包括了对设备的辐射电磁干扰和传导电磁干扰的测试,以及对设备的抗干扰能力和对外部环境产生的干扰程度的评估。

这些测试方法不仅可以帮助制造商评估产品的性能,还可以帮助用户选择合适的设备和系统,以确保它们在电磁环境中的正常使用。

此外,EMC传导干扰标准还包括了对电子设备的设计和生产的具体要求。

总的来说,EMC传导干扰标准是为了保障各种电子设备在电磁环境中的正常运行而制定的一系列规范和指导。

通过遵循这些标准,可以有效地提高电子设备在电磁环境中的抗干扰能力,减少对周围环境的电磁干扰,从而确保电子设备的正常运行并保障电磁环境的稳定和安全。

电磁兼容性(EMC)是指一种器件、设备或系统的性能,它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰(IEEEC63.12-1987)。

对于无线收发设备来说,采用非连续频谱可部分实现EMC性能,但是很多有关的例子也表明EMC并不总是能够做到。

EMI有两条途径离开或进入一个电路:辐射和传导。

信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去;而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳,在开放的空间中自由辐射,从而产生干扰。

很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现,大多数时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽:从源头处降低干扰;通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。

EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标,这些性能在设计阶段的早期就应完成。

对设计工程师而言,采用屏蔽材料是一种有效降低EMI的方法。

如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用,从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)。

无论是金属还是涂有导电层的塑料,一旦设计人员确定作为外壳材料之后,就可着手开始选择衬垫。

金属屏蔽效率可用屏蔽效率(SE)对屏蔽罩的适用性进行评估,其单位是分贝,计算公式为:。

电压和电流的变化通过导线传输时有两种形态,一种是两根导线分别做为往返线路传输,我们称之为"差模";另一种是两根导线做去路,地线做返回传输,我们称之为"共模"。

如上图,蓝色信号是在两根导线内部作往返传输的,我们称之为"差模";而黄信号是在信号与地线之间传输的,我们称之为"共模"。

共模干扰与差模干扰任何两根电源线或通信线上所存在的干扰,均可用共模干扰和差模干扰来表示:共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,属于非对称性干扰,它定义为任何载流导体与参考地之间的不希望有的电位差;差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰,它定义为任何两个载流导体之间的不希望有的电位差。

在一般情况下,共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。

差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小。

共模干扰信号共模干扰的电流大小不一定相等,但是方向(相位)相同的。

电气设备对外的干扰多以共模干扰为主,外来的干扰也多以共模干扰为主,共模干扰本身一般不会对设备产生危害,但是如果共模干扰转变为差模干扰,干扰就严重了,因为有用信号都是差模信号。

差模干扰信号差模干扰的电流大小相等,方向(相位)相反。

由于走线的分布电容、电感、信号走线阻抗不连续,以及信号回流路径流过了意料之外的通路等,差模电流会转换成共模电流。

共模干扰产生原因1.电网串入共模干扰电压。

2.辐射干扰(如雷电,设备电弧,附近电台,大功率辐射源)在信号线上感应出共模干扰,原因是交变的磁场产生交变的电流,地线-零线回路面积与地线-火线回路面积不相同,两个回路阻抗不同等原因造成电流大小不同。

CAN(ControllerAreaNetwork)总线是一种广泛应用于汽车及工业自动化领域的多主通讯系统。

由于它使用差分信号传输,通常具有较好的抗干扰能力,但在恶劣的电磁环境中,仍可能出现EMC(ElectromagneticCompatibility)干扰问题。

CAN信号的EMC干扰机理主要包括以下几个方面:1.**电磁辐射干扰(RadiatedInterference)**:-辐射干扰是指干扰源通过空间辐射的方式对CAN信号产生影响。

例如,其他电子设备的工作产生的高频电磁波可能耦合到CAN总线上,引起信号误码。

2.**电磁感应干扰(InductiveInterference)**:-当电流变化时,会在周围产生磁场,这个磁场可能会穿过PCB板并对邻近的CAN信号线产生感应电压,造成信号干扰。

3.**电容耦合干扰(CapacitiveCoupling)**:-电容耦合是干扰信号通过电容方式耦合到CAN总线上的。

这种干扰可能发生在相邻的走线之间,或者通过共同的电源或地线传播。

4.**共模干扰**:-共模干扰是指干扰信号通过电路的共同路径(如公共地线或电源线)传播。

这种干扰可能影响CAN总线的完整性,导致数据错误。

5.**差模干扰**:-差模干扰是指干扰信号直接作用于CAN总线的差分信号线上。

这种干扰可能会改变CAN信号的差分电压,导致数据错误。

6.**地回流干扰**:-地回流干扰是指由于地线或电源线的电阻,导致电流不能有效回流,从而在CAN总线信号线中产生干扰。

为了减少这些干扰,可以采取以下EMC设计措施:-**电路布局**:合理布局电路,尽量减少走线长度,使用专门的CAN信号线,并避免与高功率信号线相邻。

-**屏蔽**:对CAN总线和敏感电路采用屏蔽措施,如使用屏蔽电缆和屏蔽罩,以减少辐射和感应干扰。

-**滤波**:在CAN总线入口处使用滤波器,以减少高频噪声的影响。

EMC测试项一、什么是EMCEMI和EMS?1.什么是EMC(电磁兼容性)?电磁兼容性(ElectromagneticCompatibility)缩写EMC是一个设备或装置与其它装置同时操作时,不会因为电磁干扰问题而影响正常工作之能力。

EMC(电磁兼容性)也包括EMI(电磁干扰)和EMS(电磁耐受性)。

2.什么是EMI(电磁干扰)?一个设备或装置在操作过程中有不利功能的电磁讯号出现,此电磁讯号是不想要且没意义的,它可能来自外界亦可能来自自己,这些电磁信号会与电子元件作用,产生干扰现象,称为EMI(ElectromagneticInterference)。

例如,TV荧光屏上常见的“雪花”,便表示接受到的讯号被干扰。

3.什么是EMS(电磁耐受性或电磁敏感度)?EMS(ElectroMagneticSusceptibility,电磁耐受性)是指一个设备或装置在操作过程中不受周遭电磁环境影响的能力。

中国emc电磁干扰的新标准中国电磁兼容(EMC)是指在电子产品、设备与系统之间,以及这些设备与系统与外界电磁环境之间,能在互不干扰的情况下,正常地运行的能力。

然而,随着电子技术的发展和应用的广泛性,电磁干扰的问题也变得越来越突出。

为了保证电子产品的稳定性和可靠性,我国制定了一系列的电磁干扰标准与规范。

因此,制定新的标准可以保证技术的时效性和适用性,以应对不断发展的电磁干扰问题。

二、环境保护电子产品的电磁干扰问题不仅仅与产品本身有关,还可能对周围的环境和其他设备产生干扰。

新标准的制定考虑到了环境保护的要求,对电磁辐射等因素进行了合理的限制和监管,以减少对环境的污染和影响。

三、国际接轨在全球化的背景下,国际间的贸易往来愈发频繁。

为了满足国际市场需求,我国需要制定与国际接轨的电磁干扰标准,以保证产品能够出口到国际市场,并与各国的标准相互认可。

四、规范生产新标准的制定也可以规范生产厂商的生产过程和生产产品的质量。

通过制定统一的测试流程和标准,可以确保产品符合要求,并且满足市场对产品质量的要求。

这样一方面可以提高产品的竞争力,另一方面也可以保证使用者的权益。

新标准的内容包括电磁兼容性测试方法、辐射限值、抗干扰能力等方面。

同时,对于已经上市的产品,需要进行再认证,确保其符合新标准的要求。

通过加强监管和管理,可以减少“假冒伪劣”产品的流通,提高产品的质量和可靠性。

同时,也可以对生产企业进行规范和约束,推动整个行业的发展。

总而言之,中国制定了新的电磁干扰标准,旨在应对电子产品在使用过程中可能出现的干扰问题。

新标准的制定具有技术更新、环境保护、国际接轨和规范生产的考虑,内容包括测试方法、辐射限值和抗干扰能力等方面。

电磁兼容基础知识详解,电磁干扰的危害什么是电磁兼容电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。

因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。

电磁干扰源种类电磁干扰源种类繁多,可按不同的方法进行分类。

自然干扰源包括:(1)大气噪声干扰:如雷电产生的火花放电、属于脉冲宽带干扰,其覆盖从数Hz到100MHz以上.传播的距离相当远。

(2)太阳噪声干扰:指太阳黑子的辐射噪声。

在太阳黑子活动期.黑子的爆发.可产生比平稳期高数千倍的强烈噪声.致使通信中断。

(3)宁宙噪声:指来自宇宙天体的噪声。

(4)静电放电:人体、设备上所积累的静电电压可高达几万伏直到几十万伙.常以电晕或火花方式放掉,称为静电放电。

静电放电产生强大的瞬间电流和电磁脉冲,会导致静电敏感器件及设备的损坏。

静电放电属脉冲宽带干扰、频谱成分从直流一直连续剑中频频段。

人为干扰源指而电气电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。

这里所说的人为干扰源都是指无意识的干扰。

至于为了达到某种目的而有意施放的干扰,如电子对抗等不属于本文讨论范围。

任何电子电气设备都可能产生人为干扰。

在此,只是提到一些常见的干扰测量环境的干扰源。

(1)无线电发射设备:包括移动通信系统、广播、电视、雷达、导航及无线电接力通信系统.如微波接力,卫星通信等。

因发射的功率大,其基波信号可产生功能性干扰;谐波。

EMC知识一、EMC测试项目:1.电压暂降:在电气供电系统某一点上的电压突然减少到低于规定的阈限,随后经历一段短暂的间隔恢复到正常值。

2.短时中断:供电系统某一点上所有项位的电压突然下降到规定的中断阈限以下,随后经历一段短暂的间隔恢复正常值。

3.静电:一般2KV电压所有外部能接触到的金属部件。

解决方法:屏蔽罩;导电胶布;干扰大的线布置在PCB板内层例如:无线;4G;GPS等信号源线。

二、常用硬件抗干扰技术针对形成干扰的三要素,采取的抗干扰主要有以下手段:2.1、抑制干扰源抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。

这是抗干扰设计中先考虑和重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。

减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。

减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。

抑制干扰源的常用措施如下:1)继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。

2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K到几十K,电容选0.01uF),减小电火花影响3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。

4)电路板上每个IC要并接一个0.01μF——0.1μF高频电容,以减小IC对电源的影响。

注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电容的等效串联电阻,会影响滤波效果。

5)布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。

6)可控硅两端并接RC抑制电路,减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的)。

2.2、切断干扰传播路径按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。

所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。

高频干扰噪声和有用信号的频带不同,可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播,有时也可加隔离光耦来解决。

电磁兼容性(EMC)简介电磁兼容是研究电磁干扰的学科。

1989年英国邮电部门研究了通信中的干扰问题,使干扰问题的研究开始走向工程化和产业化。

虽然电磁干扰问题由来已久,但电磁兼容这个新的综合性学科确是近代形成的。

40年代提出电磁兼容性(ElectromagneticCompatibility缩写为EMC)概念,是电磁干扰问题由单纯的排除干扰逐步发展成为从理论上、技术上全面控制用电设备在其电磁环境中正常工作能力保证的系统工程。

70年代以来,电磁兼容技术逐渐成为非常活跃的学科领域之一。

80年代,美国、德国、日本、前苏联、法国等经济发达国家在电磁兼容研究和应用方面达到很高的水平。

建立了相应的电磁兼容标准和规范,电磁兼容设计成为民用电子设备和军用武器装备研制中必须严格遵循的原则和步骤。

电磁兼容性成为产品可靠性保证中的重要组成部分。

90年代,电磁兼容性工程以事后检测处理发展到预先分析评估、预先检验、预先设计。

在我国电磁兼容理论和技术的研究起步较晚,直到80年代之后才组织系统地研究并制定国家级和行业级的电磁兼容性标准和规范。

90年代以来,随着国民经济和高科技产业的形迅速发展,在航空、航天、通信、电子等部门,电磁兼容技术受到格外重视。

电磁兼容性的定义由于电磁干扰源的大量普遍曾在,电磁干扰现象经常发生。

如果在一个系统中各种用电设备能和谐正常工作而不致相互发生电磁干扰造成性能改变和遭受损坏,人们就满意的称这个系统中的用电设备是相互兼容的。

但是随着用电设备功能的多样化、结构的复杂化、功率加大和频率提高,同时它们的灵敏度已越来越高,这种相互包容兼顾、各显其能的状态很难获得。

为了使系统达到电磁兼容,必须以系统的电磁环境为依据,要求每个用电设备不产生超过一定限度的电磁发射,同时又要求它具有一定的抗干扰能力。

下面介绍一些理论知识及分析方法。

电磁干扰问题包含三要素,即干扰源,干扰路径和敏感设备。

在RE测试中,接收机就是敏感设备,接收测试样件内部产生的并且由空间(干扰路径)辐射出来的电磁波,再参考相应的产品标准来判断是否通过试验。

分析辐射发射问题可以从三要素角度分析,去掉其中一个要素就可以解决辐射发射的问题。

今天主要介绍干扰源。

1.辐射是如何产生的?产生电磁辐射的两个必要条件是时变驱动源和天线。

由奥斯特实验可知,磁场是由电流产生的,通电导线周围会产生磁场,磁场正比于电流,反比于离开导体的距离且磁场方向与电流方向有关。

所以需要注意的是辐射发射中的时变驱动源指的是时变电流源,电流可以产生磁场,而电压不能。

按照麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场产生磁场,周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。

变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一的场,这就是电磁场;电磁场由近及远地传播,就形成电磁波。

电磁波具有3个基本量:幅值、频率和相位。

电磁波的传播速度是光速,C=λf,C=3*108m/s,f为频率,单位Hz,λ指波长,单位是m。

在低频的电磁振荡中,电磁之间的相互作用比较缓慢,其能量几乎全部返回原电路而没有辐射出去;在高频的电磁振荡中,电磁互变很快,能量不可能全部返回原振荡电路,于是。

电磁兼容(ElectromagneticCompatibility,EMC)是指在电磁环境中,电子设备能够在不产生或受到有害电磁干扰的情况下,正常工作、与其他设备共存的能力。

它包括两个方面:电磁干扰(EMI,ElectromagneticInterference)和抗干扰性能(EMS,ElectromagneticSusceptibility)。

1.电磁干扰(EMI):定义:指电子设备的工作可能对周围的电子设备或电磁环境造成的有害影响。

防范措施:使用屏蔽、滤波、绕线等技术来减小设备的辐射和提高其抗干扰能力。

2.抗干扰性能(EMS):定义:指电子设备在电磁环境中正常工作的能力,即设备不受到外界电磁干扰的影响。

测试:通过将设备置于模拟或真实的电磁干扰环境中,检测设备的性能是否受到干扰。

提高抗干扰性能的方法:(1)使用合格的电磁屏蔽材料。

(2)优化电路布局,减小电磁敏感部件的面积。

(3)使用抑制电磁噪声的滤波器。

(4)使用合适的接地和屏蔽手段。

3.国际电工委员会(IEC)的标准:IEC61000系列标准为电磁兼容提供了一系列规范,包括测量方法、限值等内容。

4.电磁兼容的重要性:保障电子设备在复杂的电磁环境中稳定可靠地工作。

避免设备之间互相干扰,保持通信的稳定性。

符合国际和国内的法规要求,确保产品上市和销售的合规性。

5.应用领域:电子通信设备、计算机设备、医疗设备、汽车电子等。

综合而言,电磁兼容是电子设备设计和制造中的一个重要考虑因素,它涉及到电磁干扰的防范和设备抗干扰性能的提升。

芯片设计中的EMC与抗干扰技术随着科技的进步和应用需求的增长,芯片设计中的EMC(电磁兼容性)与抗干扰技术变得越来越重要。

本文将介绍EMC与抗干扰技术的基本概念和原理,并探讨其在芯片设计中的应用。

一、EMC与抗干扰技术概述EMC是指电子设备在同一电磁环境中互不干扰,同时保持所需的正常工作能力的能力。

在现代电子设备中,由于电路复杂性的增加和器件尺寸的缩小,电子设备之间的电磁干扰问题变得日益突出。

而抗干扰技术则是指通过各种手段来减弱或消除电子设备之间的干扰,保证设备的正常工作。

二、EMC与抗干扰技术的原理1.电磁辐射与抗辐射电子设备中的电流和信号会产生电磁辐射,这种辐射可能对附近的设备产生干扰。

通过合理的线路布局、屏蔽设计和滤波器等手段可以减少电磁辐射,提高设备的抗辐射能力。

2.电磁感应与抗感应电磁感应是指外部电磁场对电子设备内部产生的干扰,这种干扰可能导致设备的误操作或数据丢失。

通过合理的布线、屏蔽和地线设计等手段可以减少电磁感应的干扰,并提高设备的抗感应能力。

3.地线设计与抑制干扰地线是将电子设备与地连接的导线,合理的地线设计可以有效地抑制干扰。

例如,将设备的数字地线和模拟地线分开布线,避免它们之间的干扰。

4.滤波器与去耦电容滤波器和去耦电容器可以有效地减少设备中的高频噪声和干扰电流。

通过在供电线路上添加合适的滤波器和去耦电容,可以提高设备的抗干扰能力。

三、芯片设计中的EMC与抗干扰技术应用1.芯片布局与元件安排在芯片设计中,合理的布局和元件安排可以降低电磁干扰。

例如,在设计PCB板时,将敏感电路和高频电路远离可能产生噪声的部件,最大程度地减少电磁干扰。

2.屏蔽设计与接地技术采用屏蔽罩和金属屏蔽层可以有效地隔离芯片,减少对外界的辐射和干扰。

同时,合理的接地技术可以提高抗干扰能力,例如使用多点接地和保持地面的均匀接地。

3.模拟与数字信号分离在芯片设计中,将模拟和数字信号分离可以减少干扰。

emc电磁干扰标准EMC电磁干扰标准。

电磁兼容(EMC)是指电子设备在电磁环境中能够正常工作而不对周围环境产生不可接受的干扰。

EMC电磁干扰标准是指针对电子设备在电磁环境中产生的干扰问题所制定的一系列技术规范和要求。

这些标准涵盖了电磁兼容性测试、电磁干扰限值、电磁兼容性设计等多个方面,对于确保电子设备在电磁环境中的正常工作具有重要意义。

首先,电磁兼容性测试是EMC电磁干扰标准中的重要内容之一。

通过对电子设备进行电磁兼容性测试,可以评估设备在电磁环境中的抗干扰能力,包括抗电磁辐射干扰和抗电磁传导干扰能力。

测试内容包括辐射发射测试、辐射抗干扰测试、传导发射测试、传导抗干扰测试等,通过这些测试可以全面评估设备的电磁兼容性能,确保设备在实际应用中不会对周围环境和其他设备产生干扰。

其次,电磁干扰限值是EMC电磁干扰标准中的另一个重要内容。

电磁干扰限值是指在规定的频率范围内,设备在工作状态下产生的电磁辐射和传导干扰所允许的最大值。

通过制定电磁干扰限值,可以限制设备产生的电磁干扰,保护其他设备和电磁环境不受到过大的影响。

电磁干扰限值的制定是基于对电磁辐射和传导干扰对人体、其他设备和电磁环境的影响进行科学评估的结果,是保障电磁环境安全的重要手段。

此外,电磁兼容性设计也是EMC电磁干扰标准中的重要内容之一。

电磁兼容性设计是指在电子设备的设计阶段就考虑和采取相应的措施,以确保设备在电磁环境中具有良好的抗干扰能力和不会对周围环境产生不可接受的干扰。

电磁兼容性设计包括电路设计、电磁屏蔽、接地设计、滤波设计等多个方面,通过合理的设计可以有效地提高设备的电磁兼容性能,减少电磁干扰对设备的影响。

综上所述,EMC电磁干扰标准涵盖了电磁兼容性测试、电磁干扰限值、电磁兼容性设计等多个方面,对于保障电子设备在电磁环境中的正常工作和减少对周围环境的影响具有重要意义。

EMI/EMC设计秘籍一、EMC工程师必须具备的八大技能EMC工程师需要具备那些技能?从企业产品需要进行设计、整改认证的过程看,EMC工程师必须具备以下八大技能:1、EMC的基本测试项目以及测试过程掌握;2、产品对应EMC的标准掌握;3、产品的EMC整改定位思路掌握;4、产品的各种认证流程掌握;5、产品的硬件硬件知识,对电路(主控、接口)了解;6、EMC设计整改元器件(电容、磁珠、滤波器、电感、瞬态抑制器件等)使用掌握;7、产品结构屏蔽设计技能掌握;8、对EMC设计如何介入产品各个研发阶段流程掌握。

二、EMC常用元件介绍共模电感由于EMC所面临解决问题大多是共模干扰,因此共模电感也是我们常用的有力元件之一!这里就给大家简单介绍一下共模电感的原理以及使用情况。

共模电感是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。

(原理是流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加,从而具有相当大的电感量,对共模电流起到抑制作用,而当两线圈流过差模电流时,磁环中的磁通相互抵消,几乎没有电感量,所以差模电流可以无衰减地通过。

因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号,而对线路正常传输的差模信号无影响)。

共模电感在制作时应满足以下要求:1)绕制在线圈磁芯上的导线要相互绝缘,以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。

2)当线圈流过瞬时大电流时,磁芯不要出现饱和。

3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。

4)线圈应尽可能绕制单层,这样做可减小线圈的寄生电容,增强线圈对瞬时过电压的承受能力。

通常情况下,同时注意选择所需滤波的频段,共模阻抗越大越好,因此我们在选择共模电感时需要看器件资料,主要根据阻抗频率曲线选择。

磁珠在产品数字电路EMC设计过程中,我们常常会使用到磁珠,那么磁珠滤波地原理以及如何使用呢?铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。

铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要呈电感特性,使得线上的损耗很小。

在高频情况下,他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。

实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。

实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。

铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由他的电阻特性决定的。

铁氧体磁珠与普通的电感相比具有更好的高频滤波特性。

铁氧体在高频时呈现电阻性,相当于品质因数很低的电感器,所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗,从而提高高频滤波效能。

在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制;并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。

在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。

铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。

如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。

铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。

使用片式磁珠还是片式电感主要还在于实际应用场合。

在谐振电路中需要使用片式电感。

而需要消除不需要的EMI噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。

磁珠的单位是欧姆,因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。

磁珠的DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz为标准,比如是在100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于1000欧姆。

针对我们所要滤波的频段需要选取磁珠阻抗越大越好,通常情况下选取600欧姆阻抗以上的。

另外选择磁珠时需要注意磁珠的通流量,一般需要降额80%处理,用在电源电路时要考虑直流阻抗对压降影响。

滤波电容器尽管从滤除高频噪声的角度看,电容的谐振是不希望的,但是电容的谐振并不是总是有害的。

当要滤除的噪声频率确定时,可以通过调整电容的容量,使谐振点刚好落在骚扰频率上。

在实际工程中,要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz,甚至超过1GHz。

对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。

普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声,是因为两个原因,一个原因是电容引线电感造成电容谐振,对高频信号呈现较大的阻抗,削弱了对高频信号的旁路作用;另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合,降低了滤波效果。

穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声,是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题,而且穿心电容可以直接安装在金属面板上,利用金属面板起到高频隔离的作用。

但是在使用穿心电容时,要注意的问题是安装问题。

穿心电容最大的弱点是怕高温和温度冲击,这在将穿心电容往金属面板上焊接时造成很大困难。

许多电容在焊接过程中发生损坏。

特别是当需要将大量的穿心电容安装在面板上时,只要有一个损坏,就很难修复,因为在将损坏的电容拆下时,会造成邻近其它电容的损坏。

随着电子设备复杂程度的提高,设备内部强弱电混合安装、数字逻辑电路混合安装的情况越来越多,电路模块之间的相互骚扰成为严重的问题。

解决这种电路模块相互骚扰的方法之一是用金属隔离舱将不同性质的电路隔离开。

但是所有穿过隔离舱的导线要通过穿心电容,否则会造成隔离失效。

当不同电路模块之间有大量的联线时,在隔离舱上安装大量的穿心电容是十分困难的事情。

为了解决这个问题,国外许多厂商开发了“滤波阵列板”,这是用特殊工艺事先将穿心电容焊接在一块金属板构成的器件,使用滤波阵列板能够轻而易举地解决大量导线穿过金属面板的问题。

但是这种滤波阵列板的价格往往较高,每针的价格约30元。

2、对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行?答:电路设计(包括器件选择)、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地方式设计。

3、在电磁兼容领域,为什么总是用分贝(dB)的单位描述?答:因为要描述的幅度和频率范围都很宽,在图形上用对数坐标更容易表示,而dB就是用对数表示时的单位。

4、关于EMC,我了解的不多,但是现在电路设计中数据传输的速率越来越快,我在制做PCB板的时候,也遇到了一些PCB的EMC问题,但是觉得太潜。

我想好好在这方面学习学习,并不是随大流,大家学什么我就学什么,是自己真的觉得EMC在今后的电路设计中的重要性越来越大,就像我在前面说的,自己了解不深,不知道怎么入手,想问问,要在EMC方面做的比较出色,需要有哪些基础知识,应该学习哪些基础课程。

如何学习才是一条比较好的道路,我知道任何一门学问学好都不容易,也不曾想过短期内把他搞通,只是希望给点建议,尽量少走一些弯路。

答:关于EMC需要首先了解一下EMC方面的标准,如EN55022(GB9254),EN55024,以及简单测试原理,另外需要了解EMI元器件的使用,如电容,磁珠,差模电感,共模电感等,在PCB层面需要了解PCB的布局、层叠结构、高速布线对EMC的影响以及一些规则。

还有一点就是对出现EMC问题需要掌握一些分析与解决思路。

而且,不能满足敏感度要求。

电子线路的电磁兼容性设计应从以下几方面考虑:元件选择在大多数情况下,电路的基本元件满足电磁特性的程度将决定着功能单元和最后的设备满足电磁兼容性的程度。

选择合适的电磁元件的主要准则包括带外特性和电路装配技术。

因为是否能实现电磁兼容性往往是由远离基频的元件响应特性来决定的。

而在许多情况下,电路装配又决定着带外响应(例如引线长度)和不同电路元件之间互相耦合的程度。

具体规则是:⑴在高频时,和引线型电容器相比,应优先进用引线电感小的穿心电容器或支座电容器来滤波。

⑵在必须使用引线式电容时,应考虑引线电感对滤波效率的影响。

⑶铝电解电容器可能发生几微秒的暂时性介质击穿,因而在纹波很大或有瞬变电压的电路里,应该使用固体电容器。

⑷使用寄生电感和电容量小的电阻器。

片状电阻器可用于超高频段。

⑸大电感寄生电容大,为了提高低频部分的插损,不要使用单节滤波器,而应该使用若干小电感组成的多节滤波器。

⑹使用磁芯电感要注意饱和特性,特别要注意高电平脉冲会降低磁芯电感的电感量和在滤波器电路中的插损。

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