EMC测试学习及设计建议

1、EMC基本测试项目：Harmonic(谐波测试)- EN61000-3-2(<16A)Flicker(电压波动闪烁测试)-EN61000-3-3(<16A)Radiated Emission(RE)-EN61000-6-4Conducted Emission(CE)-EN61000-6-4Electrostatic Discharge(ESD)-IEC61000-4-2RF electromagnetic field(RS)-IEC61000-4-3Fast transients(Burst/EFT) -IEC61000-4-4Surge-IEC61000-4-5Injected

2、currents(CS)-IEC61000-4-6Power frequency magnetic field-IEC61000-4-8Voltage Dip and Interruption-IEC61000-4-11测试标准划分：1、接入公共电网且电流小于16A的设备测试标准Harmonic：接入低压公共电网设备谐波测试Flicker :接入220V-250V (50HZ)公共电网设备电压波动闪烁测试 2、电子电气设备测试标准：Radiated Emission(RE)辐射骚扰测试Conducted Emission(CE)传导骚扰测试Electrostatic Discharge(ESD

3、)静电抗扰测试RF electromagnetic field(RS)辐射抗扰测试Fast transients(Burst/EFT)快速脉冲群抗扰测试Surge雷击浪涌测试Injected currents(CS)抗传导射频干扰测试Power frequency magnetic field公频磁场测试Voltage Dip and Interruption电压暂降和跌落测试一、传导骚扰与辐射骚扰传导骚扰：测试频段：0.1530M Hz传导骚扰测试图如下：测试原理示意图如下：试验原理：传导骚扰一般在屏蔽室中进行，基本的测试设备就是人工电源网络（AMN）和具有检波功能的干扰接收机（150K30

4、MHz）。试验原理是被测设备（EUT）使用人工电源网络时会产生干扰，这个干扰值通过接收机测量出来。测试限值及标准：Frequency band MHzQuasi-peak dB uVAveragedB Uv0.15-0.579660.5-579665 -307360辐射骚扰：测试频段：30-1000 MHz辐射骚扰测试环境和方法与传导骚扰测试类似，实验原理图如下：试验原理： 当天线的总长度大于信号波长的的1/20，会向空间产生有效的辐射。当噪声频率大于30MHz时，电子设备的电缆、开孔、缝隙都容易形成辐射发射。被测设备在暗室中的辐射通过辐射干扰接机测量出来。测试限值及标准：Frequency

5、band MHzQuasi-peak 10mDb uV/mQuasi-peak 3mDb Uv/m30-2304050230-10004757传导辐射骚扰的应对设计 传导辐射形成的机理：电子产品内部存在各种电线路（处理电路、振荡器、开关电源、电机、机械开关、保护电路等 ）。这些电路工作时会产生从低频到同频的交变信号，部分信号是电路非有意产生的。这些交变信号，一方面会通过电源线，信号线等导体向外传播，并通过这些导线传输到其它相连的电子产品形成干扰，这类干扰信号被称为传导骚扰，另一方面也会通过设备外壳以辐射的方式直接向周围空间发射，并被周围其它电子产品接收，对这些产品形成干扰，这类干扰信号被称为辐

6、射骚扰。一般来说，频率较低的骚扰，辐射发射的功率较低，主要通过导体传导方式对外发射；频率较高的主要通过辐射方式对外发射。应对措施：1、 对电源线的处理a) 电源线附近不要有信号线，尤其是高频信号线。信号电缆易与电源线耦合产生传导干扰；b) 在电源线入口处加装电源线滤波器。压敏电阻、TVS管等可以抑制尖峰电压。c) 减小电源环路面积，可以减小由电流瞬变造成的辐射场，以减小辐射干扰，如下图所示。d) 在开关触点或开关模块两端并联高频电容或RC、DRC吸波网络，吸收开关抖动脉冲及非阻性浪涌脉冲。e) 对于被供电设备内通过程控开关控制的非阻性部件，应在供电回路上增加限流电路，以抑制浪涌冲击。f) 对于

7、被代供电设备内通过开关控制的感性部件，应增加反向浪涌吸收元件，以吸收部件断电时产生的反向感应浪涌冲击。g) 在被供电设备的电源输入端增加高频吸收回或元件，抑制其高频骚扰向电源反向注入。h) 采用多层板设计，将地平面铺设在载流导线的上面，地平面可以感应镜像电流用于抵消电磁场以减小辐射。i) 对次级整流回路的处理，在电源IC变压输出线到二极管的馈线间串联磁珠，高压二极管两端并联低损耗陶瓷电容。 2、对信号/控制端的处理a) 在设备内部，注意信号线周围有无其它辐射源（如晶振、高速信号线等），如有就要开与干扰源的距离，或采取屏蔽措施。b) 若为金属机箱，则在信号线引出机箱处套铁氧体磁环；若为非金属机箱

8、，则在信号线引出线路板处套铁氧体。c) 对信号线进行滤波，但要注意滤波器的选择，以免影响工作信号的正常传输。d) 对于开关晶体管因驱动高频变压器而感应出来的尖峰脉冲和高频辐射应采用缓冲和箝位的方式抑制。如并联稳压管、二极管、TVS管或RC、RCD缓冲电路等 。2、 对PCB板及结构的处理a) 电路反尺寸不要过大，否则印制线就越长，越容易辐射能量；进线和出线最如分开在两端，不要靠得太近；走线尽量宽以增加抗干扰能力；b) 在各输出滤波电容（电解电容）旁并联一个0.01uF的电容，可以效滤去高频成分。c) 部分屏蔽体做接地处理；二、静电抗扰度试验静电放电的模拟及波形 其中的C=150pF相当于人体电

9、容，330 OHM 相当于人与设备接触时的电阻，静电的放电波形如下右图所示。放电方式： 放电方式主要以接触放电方式为首选，气隙放电只有在无法采用接触放电的情况下才会采用。（气隙放电会受到探头的接近速度、物体表面形状、空气温度湿度的不同影响到放电波形的不同）。下图左侧圆秃探头用于气隙放电，右侧的尖端探头用于接触放电。气隙放电探头 接触放电探头试验配置图（台式和落地式）试验原理： 参考接地板是0.25mm以上的铜板或铝板接地；水平耦合板或垂直耦合板的材料相同，两块耦合板均有一根两端接有470K OHM的电阻的电缆线与参考接地板相连，以便泄放试验中的静电电荷；对于台式设备，在水平耦合板上铺上绝缘薄膜

10、以隔离电荷，落地设备的绝缘支架作用与此类似； 凡被试设备正常工作时，人手可以触摸到的部位都要进行放电试验。试验开始前，试验人员对试品表面以20次/秒的放电速率快速扫视一遍，以便寻找敏感部位。正式试验时，放电以1次/秒的速率进行，通常对每一个选定的点放电20次（其中10次正10次负）；对有绝缘隔绝的部分，改用气体放电，放电探头垂直慢慢靠近物体表面直到发生放电为止。测试等级性能判据：序号判定准则类别说明1判据A试验中EUT在规范极限值内性能正常2判据B试验中EUT功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复3判据C试验中EUT功能或性能暂时降低或丧失，但需操作者干预或系统重调(或复位)4判据D试验中EU

11、T因装置(或元件)损坏而不可恢复的功能降低或丧失抗静电干扰方法：a) 机箱金属之间要实现良好搭接，搭接处要采用面接触，避免点接触；b) 人员接触的键盘、控制面板、手动控制器等金属部件，应直接通过金属机架接地。如果不能实现接地，则其与电路走线和工作地的绝缘距离应大于6mm；c) 机架式设备一般采用复合式接地，工作地、电源地、保护地与机架在内部要良好隔离，在机架接地螺栓处汇接或在外部接地汇集线上汇接，形成良好的静电泄放通路；d) 小型低速设备（频优选法小于1MHZ）可采用工作地单点接金属外壳或浮地，小型高速设备(大于10MHZ)应于金属壳多点接地e) 接地线材应采用多股铜线，接地面积尽可能大；f)

12、 接口电路应采用ESD敏感度为3级（静电损伤阈值大于4KV）或不敏感的元器件，否则在输入输出接品电路上应采取保护措施，单板的保护电路应紧靠相应的连接器位置；g) 芯片的保护电路应紧靠相应芯片放置并低阻抗接地；h) 易受ESD干扰的器件，如NMOS、CMOS器件，应尽量远离易受ESD干扰的区域；i) 信号线应该与其回流地线紧挨一起，尽量在每根信号线的旁边安排一条地线或采用地平面，对于多层板，信号线应该尽量靠近地平面走线；j) 时钟线应在两地平面之间走线，时钟线应在同一层布线，尽量不要换层；k) 复位线应尽量宽而短，多层板的复位线应走在两地平面之间；复位芯片的输入端与地之间分别接0.1uF的电容；l) 多层板的地平面应保地平面完整，地平面