电磁兼容学习课件_第1页
电磁兼容学习课件_第2页
电磁兼容学习课件_第3页
电磁兼容学习课件_第4页
电磁兼容学习课件_第5页
已阅读5页,还剩277页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

电磁兼容技术学习1电磁兼容技术学习1概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概述概况三点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容概况二点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容2概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概电磁兼容技术学习

为什么要研究电磁兼容技术

如何掌握电磁兼容技术电磁兼容试验3电磁兼容技术学习为什么要研究电磁兼容技术3电磁兼容技术学习

为什么要研究电磁兼容技术

如何掌握电磁兼容技术电磁兼容试验4电磁兼容技术学习为什么要研究电磁兼容技术4为什么要研究电磁兼容技术

电磁干扰和电磁污染的危害日益严重

电磁兼容标准强制实施

市场竞争日益激烈,开发周期越来越短

产品EMC设计的重要性5为什么要研究电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重5为什么要研究电磁兼容技术

电磁干扰和电磁污染的危害日益严重

电磁兼容标准强制实施

市场竞争日益激烈,开发周期越来越短

产品EMC设计的重要性6为什么要研究电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重6电磁污染

电磁污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。

电场和磁场的交互变化产生电磁波。电磁波向空中发射或汇汛的现象,叫电磁辐射。过量的电磁辐射就造成了电磁污染。

环保科学把电磁辐射列为继水污染、空气污染、噪声污染、环境污染之后的第五公害,称之为电磁污染。

7电磁污染电磁污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及电磁污染具体表现拥有现代化生活方式的我们所接受到的电磁波是我们祖辈的1.5亿倍!

电磁炉在使用时,距离十公分的距离可测得电磁波的强度是840mGS,即使距离一百公分量测,电磁波的强度仍高达4.5mGS,远较欧美各国所订环境中电磁波的安全标准「2mGS」要高出许多。

电吹风,距离1200W的电吹风15cm可以测到大约50mGS的高强度电磁波。手机在收发电波信号时候的电磁波辐射是非常强大的。从电磁波发生源开始一个波长之内被称作“边近界”,当人们把手机贴在耳朵上使用时,头部正好处在“边近界”区域内。电磁波50%被头部吸收。8电磁污染具体表现拥有现代化生活方式的我们所接受到的电磁波日常生活中的电磁环境

在地球上各式各样的电磁波充满人类生活空间,无线电广播、电视、移动通讯、无线电遥控、导航、高压送配电线等均向空中和地面辐射强大的电磁波能量。电子产品或设备在空间形成的许多电磁波不仅相互干扰,使它们的功能异常,而且当达到一定强度时,在无形中对人产生伤害。电磁波污染看不见、摸不着、闻不到,但却无处不有。人体时时处处处于一定能量电磁波辐射环境中,当其频率超过105Hz以上时就对人体有害。9日常生活中的电磁环境在地球上各式各样的电磁波充满日常生活中的电磁环境

10日常生活中的电磁环境10手机辐射

11手机辐射11手机辐射对人体健康的危害

手机辐射对人体健康的危害是客观存在的严重社会问题,它不会因为手机产业的刻意隐瞒与回避就可以消失。12手机辐射对人体健康的危害手机辐射对人体调查对象为使用手机时间在一天2小时以上者

13调查对象为使用手机时间在一天2小时以上者13手机辐射

14手机辐射14电磁干扰

电磁干扰是人们早就发现的电磁现象,它几乎和电磁效应的现象同时被发现。

在50年代,一部50W的短波电台通信距离可达1000km;到了80年代,一部250W的短波电台通信距离一般小于500km。其根本原因是80年代电磁干扰比50年代增强了许多倍。

日常生活中的电磁干扰:

日光灯的开关产生的电磁干扰对收音机和电视机及手机的影响。

电吹风的开关产生的电磁干扰对收音机和电视机及手机的影响。

雷电产生的电磁干扰对收音机和电视机及手机的影响。

收音机的窜台。

电视机的跳台。

电视机的伴音干扰图象。15电磁干扰电磁干扰是人们早就发现的电磁现象,它几乎电磁干扰效应电磁干扰效应按其危害程度分为五个等级:

灾难性非常危险中等危险严重使人烦恼电磁兼容性故障

设备或系统发生性能失效,甚至毁坏。电磁易损性

设备或系统发生有限度的性能降级。16电磁干扰效应电磁干扰效应按其危害程度分为五个等级:16电磁干扰对对继电保护的危害某220kV变电站的220kV旁路开关代路时采用检无压同期方式重合闸屡次重合不成功。某500kV变电站500kV系统#2母线因检修隔离开关,将该母线由运行转检修时,由于拉开母线隔离开关时产生高频电磁干扰,导致同串的相邻开关死区保护误动。17电磁干扰对对继电保护的危害某220kV变电站的220k电磁干扰对电子系统的危害

美国每年因电磁干扰(包括雷害)而导致设备损坏的损失就达260亿美元。18电磁干扰对电子系统的危害美国每年因电磁干扰(包括雷电磁干扰对航空、航天、战争的危害19电磁干扰对航空、航天、战争的危害19医疗设备的失灵20医疗设备的失灵20电磁干扰对人类的影响电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。热效应产生热效就应的电磁波功率密度在10mW/cm2;微观致热效应1mW-mW/cm2;浅致热效应在10mW/cm2以下。热效应可造成人体组织或器官不可恢复的伤害,当功率为1000W的微波直接照射人时,可在几秒内致人死亡。非热效应人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的。影响人体的神经系统、感觉系统、免疫系统、内分泌系统等。累积效应:热效应和非热效应作用于人体后,对人体的伤害尚未来得及自我修复之前,再次受到电磁波辐射的话,其伤害程度就会发生累积,久之会成为永久性病态,危及生命。21电磁干扰对人类的影响电磁辐射危害人体的机理主要是电磁干扰对人类的影响

在北京市朝阳区东润枫景小区,业主们入住后遭遇了失眠、脱发、乏力、白血球逐年下降等奇怪病症。①广播发射塔电磁辐射居民小区示意图。②3份检测报告均显示,存在电磁辐射超标现象。③辐射严重超标的居民家,窗户上安装了屏蔽网。22电磁干扰对人类的影响在北京市朝阳区东润枫景小区,电磁干扰对人类的影响23电磁干扰对人类的影响23为什么要研究电磁兼容技术

电磁干扰和电磁污染的危害日益严重

电磁兼容标准强制实施

市场竞争日益激烈,开发周期越来越短

产品EMC设计的重要性24为什么要研究电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重2电磁兼容标准强制实施

欧盟:EMC指令—89/336/EEC电气电子产品必须满足相关EMC标准。一旦发现产品不满足标准,将采取一切措施使其在市场上消失。

美国:FCC

任一不满足FCC行政和技术要求(包括未能取得FCC的认证或检定)的电磁辐射体都不得工作,也不能投放市场。

中国:CCC制度(ChinaCompulsoryCertification)

自2003年5月1日起,未获得强制性产品认证证书和未施加中国强制性认证标志的部分产品不得出厂、进口和销售。2002年5月1日开始受理这些产品的认证申请。25电磁兼容标准强制实施欧盟:EMC指令—89/336/E电磁兼容认证26电磁兼容认证26为什么要研究电磁兼容技术

电磁干扰和电磁污染的危害日益严重

电磁兼容标准强制实施

市场竞争日益激烈,开发周期越来越短

产品EMC设计的重要性27为什么要研究电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重2市场竞争日益激烈

电子、电器产品的电磁兼容性是一项非常重要的质量指标,随着中国国家强制认证的出台和不断完善,企业对电磁兼容的要求日益提高,所以要想使产品能先占领市场,必须缩短产品的开发周期而且要满足相应的电磁兼容标准。电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败。28市场竞争日益激烈电子、电器产品的电磁兼容性是一项非常为什么要研究电磁兼容技术

电磁干扰和电磁污染的危害日益严重

电磁兼容标准强制实施

市场竞争日益激烈,开发周期越来越短

产品EMC设计的重要性29为什么要研究电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重2产品EMC设计的重要性

产品的EMC设计是保证产品的EMC性能,而产品的EMC性能的好坏直接涉及到电子产品的市场准入;随着电子设备的大量运用,各国都感觉到产品EMC性能的重要性,纷纷从法规上提出对进入本国市场的电子产品的EMC要求。

另外产品的EMC性能好坏,还关系到产品的稳定性,影响客户满意度;主要表现在:

产品EMC设计考虑不周易引起内部串扰,影响产品稳定性;

抗外部干扰能力差,工作难稳定;

产生干扰会引起客户投诉。30产品EMC设计的重要性产品的EMC设计是保证产品的E产品EMC设计的重要性

生产进程可采取的措施解决EMC的成本设计生产使用31产品EMC设计的重要性生产进程可采取的措施解决EMC电磁兼容技术学习

为什么要研究电磁兼容技术

如何掌握电磁兼容技术电磁兼容试验32电磁兼容技术学习为什么要研究电磁兼容技术32如何掌握电磁兼容技术

运用这些知识可以解决电磁兼容问题(陆军8所):33如何掌握电磁兼容技术运用这些知识可以解决电磁兼容问题(如何掌握电磁兼容技术

电磁兼容概念和术语

电磁干扰源的特征电磁干扰耦合途径

电磁干扰抑制措施电磁兼容标准与测量34如何掌握电磁兼容技术电磁兼容概念和术语34什么是电磁兼容

电磁兼容:顾名思义,“兼容”即“兼顾”/容忍”,但电磁兼容(E1ectromagneticCompatibility,简写为EMC)并非指电与磁之间的兼容。电与磁是不可分割而相互共存的一种物理现象(物理环境)。

国际电工委员会(IEC)对EMC的定义是:在不损害信号所含信息的条件下,信号和干扰能够共存。

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骚扰的能力。

含义有两个方面:

不产生超过规定限度的电磁发射——发射特性

应具有抗电磁干扰的能力——敏感特性35什么是电磁兼容电磁兼容:顾名思义,“兼容”即“兼顾”什么是电磁兼容性电子线路、设备、系统互相不影响,从电磁的角度具有相容性的状态。设备内电路模块之间的相容性设备之间的相容性系统之间的相容性

36什么是电磁兼容性电子线路、设备、系统互相不影响,从电电磁干扰(EMI)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。37电磁干扰(EMI)是指设备在正常运行过程中对所在环境产电磁敏感性(EMS)是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度。38电磁敏感性(EMS)是指设备对所在环境中存在的电磁干扰电磁环境

存在于给定场所的所有电磁现象的总和。

要素:空间、时间、频谱。

空间有限性,如美国尼米兹(NIMITZ)航空母舰32.9m,宽48m,甲板上下需装设各种收、发信机数十部、各种天线数十付,还有其他各种用电设备。

时间,全天24小时,所有的设备与分系统都需要在这些时间内工作,作战时,几乎所有的设备都进入工作状态。

频谱,现在由国际电联(ITU)已经规划的可以利用的无线电频谱在10kHz~400GHz之间,频率再低则进入音频,而再高则进入光波,任何一种无线电业务都脱离不开这一频谱范围。39电磁环境存在于给定场所的所有电磁现象的总和。39电磁干扰的频谱

工频干扰

f=50Hz,λ=6000km;甚低频干扰f=30kHz以下,λ=10km以上;载频干扰

f=30kHz~300kHz,λ

=1km~10km;射频、视频干扰

f=300kHz~300MHz,λ=1m~1km;微波干扰

f=300MHz~300GHz,λ=1mm~1m;雷电及电磁脉冲干扰,频率范围很宽

f=0Hz~。40电磁干扰的频谱工频干扰40电磁干扰与电磁骚扰

电磁骚扰(ElectromagneticDisturbance)

任何可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。

电磁干扰(ElectromagneticInterference-EMI)由电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。

区别

电磁骚扰仅仅是指客观存在的一种电磁现象,它可能造成损害,但不一定已经形成后果。而电磁干扰是由电磁骚扰引起的后果。

“电磁骚扰”和“电磁干扰”分别表示“原因”与“后果”。过去“骚扰”与“干扰”常混用。41电磁干扰与电磁骚扰电磁骚扰(Electromagneti信号、噪声、干扰

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。42信号、噪声、干扰信号42无用信号与有用信号

无用信号(unwantedsignal,undesiredsignal)

可能损害有用信号接收的信号。

干扰信号(interferingsignal

损害有用信号接收的信号。

无用信号在某些条件下还是有用的、无害的,而干扰信号任何情况下都是有害的;过去认为“干扰”与“信号”是一个对立面,信号是有用的,干扰是有害的。但根据新的国家标准,信号可以是有用的,也可以是无用的;可以是无害的,也可能是有害的。43无用信号与有用信号无用信号(unwantedsigna抗扰度与敏感度

抗扰度

装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力

敏感性

在电磁骚扰作用下,装置、设备或系统不能避免性能降低的能力

敏感性高,抗扰度低

二者从不同角度反应装置、设备或系统的抗干扰的能力。

军用标体系常用敏感性这一术语;而民用标准体系惯用抗扰度一词。44抗扰度与敏感度抗扰度44电磁发射与电磁辐射

电磁发射(electromagneticemission)从源到外发出电磁能量的现象。

电磁辐射(electromagneticradiation)

电磁能量以电磁波辐射的形式发射到空间的现象。

辐射发射RE(RadiatedEmission)

通过空间传播的、有用的或不希望有的电磁能量。

传导发射CE(ConductedEmission)

沿电源或信号线传输的电磁发射。45电磁发射与电磁辐射电磁发射(electromagnetic辐射干扰

辐射干扰

是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备。辐射包含两部分:产品向外的辐射和外界对产品的辐射(通过场传输)。影响:辐射超标抗干扰差46辐射干扰辐射干扰46传导干扰

传导干扰

主要是电子设备产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰。传导包含两部分:产品向外的传导和外界对产品的传导(通过线传输)。影响:传导超标:通过导线影响其它产品的正常工作。抗干扰差:容易被其它产品影响。47传导干扰传导干扰47传输途径传导公共电源、公共地线、互连线辐射通过空间传播:近场区或感应场区(电容耦合、电感耦合)、远场区(干扰源的发射的电磁能量以电磁波的形式,通过空间传播作用到接收器上)。48传输途径传导48电磁干扰的模式共模干扰与差模干扰共模干扰(Common-mode):两导线上的干扰电流振幅相等,而方向相同者称为共模干扰。差模干扰(Differential-mode):两导线上的干扰电流,振幅相等,方向相反称为差模干扰。49电磁干扰的模式共模干扰与差模干扰49共模/差模干扰的产生

电网中电感性开关的通断,会产生差模的脉冲干扰。

空间的电磁波(通信、雷达、雷电等)在电缆上感应出共模干扰。

两台设备之间的地线电位导致共模电流。VVICMICMICMIDM50共模/差模干扰的产生电网中电感性开关的通断,会产生差敏感设备可以是一个很小的元件或一个电路板组件,也可以是一个单独的用电设备甚至可以是一个大型系统。51敏感设备可以是一个很小的元件或一个电路板组件,也电磁敏感度(EMS)辐射抗扰度(RadiatedImmunity)射频传导抗扰度(RFConductImmunity)静电放电(ESD)电快速瞬变脉冲群(EFT/Burst)浪涌(Surge)电压变化、突降/中断(Voltagedipsandinterruptions)工频/脉冲/振荡磁场(PowerFrequency/PulseMagnetic/DOWfield)振荡波(OscillatoryWaves)电源抗扰度52电磁敏感度(EMS)辐射抗扰度(RadiatedImmu电场与磁场电场,导体之间的电压产生电场,电场强度单位:V/m。磁场,导体上的电流产生磁场,磁场强度单位:A/m。波阻抗,Zo

=

E/H。在远场区电场和磁场方向垂直并且都和传播方向垂直称为平面波,电场和磁场的比值为固定值,为Zo=120∏=377欧。53电场与磁场电场,导体之间的电压产生电场,电场强度单位:V/m电磁干扰三要素电磁骚扰源

指产生电磁骚扰的元件、器件、设备或自然现象。耦合路径

指把能量从骚扰源耦合到敏感设备上,并使该设备产生响应的媒介。敏感设备

指对电磁骚扰产生响应的设备。所有的电磁干扰都是由上述三个因素的组合而产生的。把它们称为电磁干扰三要素。54电磁干扰三要素电磁骚扰源54电磁干扰三要素示意图55电磁干扰三要素示意图55电磁干扰三要素示例图56电磁干扰三要素示例图56电磁干扰三要素示例图57电磁干扰三要素示例图57电磁兼容结构图58电磁兼容结构图58如何掌握电磁兼容技术电磁兼容概念和术语

电磁干扰源的特征电磁干扰耦合途径

电磁干扰抑制措施电磁兼容标准与测量59如何掌握电磁兼容技术电磁兼容概念和术语59电磁干扰源

自然干扰源天电噪声和宇宙噪声人为干扰源无线电发射机、信息技术设备时钟、开关电源、静电放电、机动车辆和内然机等60电磁干扰源自然干扰源60电磁干扰源分类电磁干扰源自然电磁干扰源人为电磁干扰源大气干扰雷电干扰宇宙干扰热噪音功能性干扰源非功能性干扰源无线电广播电视无线通信雷达导航输电线电气化铁路车辆点火系统开关系统工业、科学、医疗设备家用电器办公设备61电磁干扰源分类电磁干扰源自然电磁干扰源人为电磁干扰源大气干扰自然电磁干扰自然电磁干扰主要指的是宇宙干扰、大气干扰、热噪声和沉积静电干扰。宇宙干扰是来自宇宙的背景噪声、太阳无线电噪声以及天体、星座发射的无线电噪声。太阳的的干扰频率从10MHz到几十GHz。宇宙干扰最为明显的频率范围为20MHz~500MHz,主要的干扰对象为航天飞行器以及通过卫星传播的通信信号和广播信号。除宇宙干扰外,大气干扰也是常见的自然电磁干扰。主要是雷电干扰,其他的还有沙暴、雨雾等。大气干扰的频率范围主要在30MHz以下,对地球上20MHz以下的无线电通信影响很大。热噪声指的是处于一定热力学状态下的导体中所出现的无规则电起伏,是由导体中自由电子的无规则运动引起的。如电阻热噪声、气体放电噪声等。62自然电磁干扰自然电磁干扰主要指的是宇宙干扰、大气干扰、热噪声电气设备干扰1)电晕放电

高压输电线因绝缘失效时会产生间歇脉冲电流,形成电晕放电。电晕放电干扰对低频感测系统的影响较为严重,对高频感测系统影响不大。2)辉光放电及气体放电。

如荧光灯、霓虹灯、等。常温空气中,当接点距离为0.0076mm,电压加到320V时会发生辉光放电。荧光灯的干扰电平一般为几十微伏到几千微伏,高的可达几十毫伏;频率为超高频。3)火花放电

电气设备触点处的断续电流将会引起火花放电。对于有金属外壳的电气设备,干扰一般只能从缝隙处和引线处泄露。火花放电干扰频率很高。汽车点火干扰的频率范围为20MHz~1000MHz,作用距离可达50~100m。4)开关干扰5)工频干扰63电气设备干扰1)电晕放电63如何掌握电磁兼容技术电磁兼容概念和术语电磁干扰源的特征

电磁干扰耦合途径

电磁干扰抑制措施电磁兼容标准与测量64如何掌握电磁兼容技术电磁兼容概念和术语64电磁干扰耦合途径

耦合途径(couplingpath)

电磁能量从源到另一电路或装置所经的途径。

传导耦合(conductedcoupling)

在骚扰源与敏感设备之间存在有完整的电路连接,电磁骚扰连接电路从骚扰源传输电磁骚扰至敏感设备。从广义上说,传导发射还包括不同设备、不同电路使用公共地线或公共电源线所产生的公共阻抗耦合。

辐射耦合(radiatedcoupling)

电磁骚扰通过其周围的媒介以电磁波的形式向外传播,骚扰电磁能且按电磁场的规律向周围空间发射。辐射发射有时也将感应现象包括在内。具体包括静电耦合、磁场耦合以及电磁耦合。65电磁干扰耦合途径耦合途径(couplingpath)65传导耦合的基本原理

传导耦合按其耦合方式可以划分为三种基本方式:

①电路性耦合

②电容性耦合

③电感性耦合

实际工程中,这三种耦合方式同时存在、互相联系。66传导耦合的基本原理传导耦合按其耦合方式可以划分为三种基电路性耦合电路性耦合是最常见、最简单的传导耦合方式。当电路1有电压U1作用时,该电压经Z1加到公共阻抗Z12上。当电路2开路时,电路1耦合到电路2的电压为

若公共阻抗Z12中不含电抗元件时为共电阻耦合,简称为电阻性耦合。图中,Z1、U1及Z12组成电路1Z2、Z12组成电路2Z12为电路1和电路2的公共阻抗67电路性耦合电路性耦合是最常见、最简单的传导耦合方式。图直接传导耦合

由式,若,则U1=U2,

即电路1的电压U1直接加至电路2,形成直接传导耦合。68直接传导耦合由式共阻性耦合

当两个电路的电流流经一个公共阻抗时,一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路,这就是共阻抗耦合。①通过公共地线阻抗的耦合69共阻性耦合当两个电路的电流流经一个公共阻抗时,一个电路共阻性耦合

②地线阻抗形成的耦合骚扰70共阻性耦合②地线阻抗形成的耦合骚扰70共阻性耦合

电源内阻及公共线路阻抗形成的耦合71共阻性耦合电源内阻及公共线路阻抗形成的耦合71电容性耦合

电容性耦合(TheCapacitiveCoupling)也称为电耦合,它是由两电路间的电场相互作用所引起。72电容性耦合电容性耦合(TheCapacitiv电容性耦合

假设电路1为骚扰源电路,电路2为敏感电路,两电路间的耦合电容为C。根据等效电路图(b),可以计算出骚扰源电路在电路2上耦合的骚扰电压为:73电容性耦合假设电路1为骚扰源电路,电路2为敏感电容性耦合

式表明:

电容性耦合引起的感应电压正比于骚扰源的工作频率、敏感电路对地的电阻R2(一般情况下为阻抗)、耦合电容C、骚扰源电压U1;

电容性耦合主要在射频频率形成骚扰,频率越高,电容性耦合越明显;

电容性耦合的骚扰作用相当于在电路2与地之间连接了一个幅度为的电流源。

一般情况下,骚扰源的工作频率、敏感电路对地的电阻R2(一般情况下为阻抗)、骚扰源电压U1是预先给定的,所以,抑制电容性耦合的有效方法是减小耦合电容C。74电容性耦合式电感性耦合

也称磁耦合,是由两电路间的磁场相互作用所引起的。

两个电路存在互感时,当干扰源是以电源形式出现时,此电流所产生的磁场通过互感耦合对邻近信号形成干扰。

磁场耦合的等效电路相当于电压源串接在敏感部位的电路中。

值得注意是两个电路之间有无直接连接对耦合没有影响。

无论两个电路对地是隔离还是连接的,感应电压都是相同的。75电感性耦合也称磁耦合,是由两电路间的磁场相互作用所电感性耦合76电感性耦合76电容性耦合与电感性耦合

电容性耦合等效于在敏感设备与地之间并联了一个骚扰电流源;

电感性耦合则是产生了一个串联的骚扰电压。77电容性耦合与电感性耦合电容性耦合等效于在敏感设备与地电容性耦合与电感性耦合

如何区分

当减小右侧敏感设备的阻抗时,测量跨接于另一端的阻抗上的骚扰电压;

电压降低为电容性耦合;

电压升高为电感性耦合。

同样道理,磁场耦合对低阻抗电路的影响更大,而电场耦合对高阻抗电路影响更大。78电容性耦合与电感性耦合如何区分78传导干扰

共阻抗耦合

由两个回路经公共阻抗耦合而产生,干扰量是电流i,或变化的电流di/dt。

容性耦合

在干扰源与干扰对称之间存在着分布电容而产生,干扰量是变化的电场,即变化的电压du/dt。

感性耦合

在干扰源与干扰对称之间存在着互感而产生,干扰量是变化的磁场,即变化的电流di/dt。79传导干扰共阻抗耦合79辐射耦合

通过辐射途径造成的骚扰耦合称为辐射耦合。

任何骚扰必须使电磁能量进入接受器才能产生危害,一般而言,实际的辐射骚扰大多数是通过:

①天线、电缆导线和机壳感应进入接受器。

②电缆导线感应,然后沿导线传导进入接受器;

③接收机的天线感应进入接受器;

④接受器的连接回路感应形成骚扰;

⑤金属机壳上的孔缝、非金属机壳耦合进入接收电路。

因此,辐射骚扰通常存在四种主要耦合途径:天线耦合、导线感应耦合、闭合回路耦合和孔缝耦合。80辐射耦合通过辐射途径造成的骚扰耦合称为辐射耦合。80导体的天线效应

任何载有时变电流的导体都能向外辐射电磁场,同样,任何处于电磁场中的导体都能感应出电压。

因此,金属导体在某种程度上可起发射天线和接收天线的作用。

例如:架空配电线、信号线、控制线均起天线作用。金属设备外壳也起天线作用。81导体的天线效应任何载有时变电流的导体都能向外辐射电磁辐射耦合方式1.天线与天线间的辐射耦合

天线与天线间的辐射耦合是一种强辐射耦合,它是指某一天线产生的电磁场在另一天线上的电磁感应。

根据耦合的作用距离可划分为近场耦合和远场耦合;根据耦合作用的目的可划分为有意耦合和无意耦合。2.电磁场对导线的感应耦合

设备电缆线是设备内部电路暴露在机箱外面的部分,它们最容易受到骚扰源辐射场的耦合而感应出骚扰电压或骚扰电流,沿导线进入设备形成辐射骚扰。82辐射耦合方式1.天线与天线间的辐射耦合

天线与天线辐射耦合方式3.电磁场对闭合回路的耦合

电磁场对闭合回路的耦合是指回路受感应最大部分的长度小于四分之一波长。在辐射骚扰电磁场的频率比较低的情况下,辐射骚扰电磁场与闭合回路的电磁耦合。4.电磁场通过孔缝的耦合

电磁场通过孔缝的耦合是指辐射骚扰电磁场通过非金属设备外壳、金属设备外壳上的孔缝、电缆的编织金属屏蔽体等对其内部的电磁骚扰。83辐射耦合方式3.电磁场对闭合回路的耦合

电磁场辐射干扰

干扰通过空间传输实质上是干扰源的电磁能量以场的形式向四周空间传播。

场可分为近场和远场。近场又称感应场,远场又称辐射场。判定近场远场的准则是以离场源的距离r也定的。r>λ/2π则为远场。r<λ/2π则为近场。84辐射干扰干扰通过空间传输实质上是干扰源的电磁能量如何掌握电磁兼容技术电磁兼容概念和术语电磁干扰源的特征电磁干扰耦合途径

电磁干扰抑制措施电磁兼容标准与测量85如何掌握电磁兼容技术电磁兼容概念和术语85电磁干扰抑制措施

最常用也是最基本是屏蔽、滤波、接地。86电磁干扰抑制措施最常用也是最基本是屏蔽、滤波、接地屏蔽、滤波、接地

屏蔽

主要用于切断通过空间的静电耦合、感应耦合形成的电磁噪声传播途径,这三种耦合又对应于静电屏蔽、磁场屏蔽与电磁屏蔽,衡量屏蔽的质量采用屏蔽效能这一指标。滤波

在频域上处理电磁噪声的一种技术,其特点是将不需要的一部分频谱滤掉。接地

提供有用信号或无用信号,电磁噪声的公共通路。接地的好坏则直接影响到设备内部和外部的电磁兼容性。87屏蔽、滤波、接地屏蔽87电磁兼容屏蔽技术目的和基本类型目的:切断电磁噪声的传播途径。基本类型:主动屏蔽—对电磁噪声源的屏蔽。

被动屏蔽—对电磁敏感设备的屏蔽。电磁噪声场类型:

近场(d<λ/2π)—分为电场和磁场两类。多用于设备内部屏蔽技术分析。

远场(d>λ/2π)—属于电磁场(波)。多用于设备之间、系统之间屏蔽技术分析。电场、磁场、电磁场屏蔽技术不同。88电磁兼容屏蔽技术目的和基本类型目的:切断电磁噪声的传近场静电场屏蔽

静电场屏蔽条件:金属体+接地+Q-Q+Q静电场主动屏蔽静电场被动屏蔽(不必接地)金属屏蔽体金属屏蔽体89近场静电场屏蔽静电场屏蔽条件:金属体+接地+近场交变电场屏蔽场源:交变高压、小电流载体。交变近电场屏蔽条件:金属体+接地GS~ZgZSUgC0USUS=jωC0ZS×Ug/[1+jωC0(Zg+ZS)]

~jωC0ZS×Ug

金属板不接地Uj=jωC1ZS×Ug金属板接地Uj=0US~jωC2ZS×Uj(C0’<C0)GS~ZgZSUgC1C0’C2UjUS90近场交变电场屏蔽场源:交变高压、小电流载体。GS~ZgZSU近场低频磁场屏蔽(<100kHz)场源:低压大电流载体。屏蔽方法:使用高导磁屏蔽材料,形成低磁阻通路。IΦ低频磁场主动屏蔽S低频磁场被动屏蔽例如:电源变压器、电抗器存在漏磁,可将器件装入铁壳体中,使漏磁通过铁壳体形成闭路。S高导磁体高导磁体Φ91近场低频磁场屏蔽(<100kHz)场源:低压大电流载体。I近场高频磁场屏蔽(>100kHz)

高频磁场屏蔽体的材料采用金属良导体,例如铜、铝等。高频磁场穿过良导体,产生大涡流,涡流的反磁场可抵消噪声磁场。因此屏蔽体的效能与涡流大小有关。

注意:屏蔽壳体上的开缝方向要有利于涡流流通。92近场高频磁场屏蔽(>100kHz)高频磁场屏蔽体的磁场屏蔽关键技术磁导率随场强变化,屏蔽体要选择适当横截面积,防止磁路饱和。选择较短磁路,尽量减小屏蔽体的接缝,保持低磁阻特性。屏蔽材料磁导率随频率升高而下降,注意对不同频率噪声磁场选用适当屏蔽材料。高导磁材料的导磁率对加工应力敏感,注意采用合理加工方法和加工后的磁性恢复处理。单纯增加屏蔽层厚度(>1.5mm)对磁场衰减效果不会明显增加。采用多层屏蔽,可收到良好效果。

单层铁磁材料的屏蔽效能:SEH=20log{0.22µr[1-(1-t/r)3]}µr—相对导磁率;t—屏蔽体厚度;r—屏蔽体容积等效球半径。高导磁层良导电层93磁场屏蔽关键技术磁导率随场强变化,屏蔽体要选择适当横截面积远场屏蔽—电磁波屏蔽电磁场屏蔽的分析基于电磁波(平面波)理论。波阻抗的概念ZW=E/H。波阻抗ZW377Ω电场为主ZW>377Eœ1/r3,Hœ1/r2磁场为主ZW<377Eœ1/r2,Hœ1/r3平面波ZW=377ΩEœ1/r,Hœ1/rλ/2π观测距离r94远场屏蔽—电磁波屏蔽电磁场屏蔽的分析基于电磁波(平面电磁兼容的屏蔽技术

三种不同的屏蔽,分别是磁场屏蔽、电场屏蔽和电磁场屏蔽;

三种屏蔽可以分别用于对付三种不同的干扰; 磁场屏蔽对付电感耦合干扰; 电场屏蔽对付电容耦合干扰; 电磁场屏蔽对付电磁场耦合干扰;95电磁兼容的屏蔽技术三种不同的屏蔽,分别是磁场屏蔽、电场屏蔽电磁兼容的屏蔽技术机理96电磁兼容的屏蔽技术机理96电磁兼容的屏蔽技术

如果用具有良好导电性能的金属材料,将系统包围起来,并将金属材料良好接地,就形成了一种能够同时对付磁场耦合干扰、电场耦合干扰和电磁场耦合干扰的“综合”屏蔽技术。

屏蔽体产生涡流→(高频)磁场耦合干扰

接地的屏蔽体→电场耦合干扰

金属屏蔽体→电磁场耦合干扰97电磁兼容的屏蔽技术如果用具有良好导电性能的金属材料金属外壳的屏蔽作用

金属外壳的确可以具有“综合”屏蔽效果;但是在实际中,其效果却会受到很多限制;通风口显示窗键盘指示灯电缆插座调节旋钮电源线缝隙98金属外壳的屏蔽作用金属外壳的确可以具有“综合”屏蔽屏蔽体缝隙处电磁场的泄漏

电磁场会从缝隙处泄漏屏蔽体99屏蔽体缝隙处电磁场的泄漏电磁场会从缝隙处泄漏屏蔽体滤波器的作用

切断干扰沿信号线或电源线传播的路径,与屏蔽共同构成完善的干扰防护。信号滤波器电源滤波器100滤波器的作用切断干扰沿信号线或电源线传播的路径,与滤波

101滤波101滤波

102滤波102滤波

103滤波103滤波

104滤波104滤波设计滤波电路是由电感、电容、电阻、铁氧体磁珠和共模线圈构成的频率选择性网络,阻止某段频率范围内的信号沿线传递。

滤波器频率特性分类:高通、低通、带通、带阻。滤波器对干扰信号的处理方式分类:反射式、吸收(损耗式)。滤波器构成形式:硬件滤波器、软件滤波器。滤波器件电容(通用电容、三端电容)电感(通用电感、共模电感、磁珠)电阻105滤波设计滤波电路是由电感、电容、电阻、铁氧体磁根据阻抗选择滤波电路

106根据阻抗选择滤波电路106接地

什么是地?电子工程师:地是电路的基准电压结构工程师:地是设备的金属外壳电工:地是大地,即地球107接地什么是地?107接地

安全地

大地——电子设备的金属外壳与大地相连接,其目的是防止当事故状态时金属外壳上出现过高的对地电压而危及操作人员的安全220V0V108接地安全地220V0V108接地

电位基准点

设备内各电路的电压参考点。电路2电路1电路3109接地电位基准点电路2电路1电路3109接地

地的分类

安全地——大地(地球)系统地——信号回路的电位基准点,也称工作地模拟地——连接模拟元器件接地引出端形成的地线数字地——连接数字元器件接地引出端形成的地线保护地——连接保护元器件接地引出端形成的地线110接地地的分类110接地

二个概念

实际的地(线或平面)一般并不是等电位的电路中的回流总是走最小阻抗的路径2mV200mV2mV~10mV10mV~20mV20mV~100mV100mV~200mV111接地二个概念2mV200mV2mV~10接地

接地问题-地环路

尽可能使回路面积小,特别是对于高频电路。回路面积越大,电路工作时对外产生的电磁骚扰越大;回路面积越大,电路工作时抗电磁干扰的能力越小。⊙

Hd112接地接地问题-地环路⊙Hd112接地

地的拓扑结构浮地单点接地多点接地混合接地113接地地的拓扑结构113接地

浮地优点:电路与外部的地系统有良好的隔离,不易受外部地系统上干扰的影响。缺点:电路上易积累静电从而产生静电干扰,有可能产生危险电压。电路2电路1电路3114接地浮地电路2电路1电路3114接地

单点接地(串联)优点:简单缺点:存在共阻抗耦合电路2电路1电路3I1I2I3115接地单点接地(串联)电路2电路1电路3I1I2I3接地

单点接地(并联)优点:没有共阻抗耦合缺点:接地线过多电路2电路1电路3I1I2I3116接地单点接地(并联)电路2电路1电路3I1I2I3接地

多点接地优点:尽可能少的高频干扰问题缺点:有地环路问题电路2电路1电路3117接地多点接地电路2电路1电路3117接地

混合接地电路3电路1电路4电路2f<1MHzf>10MHz118接地混合接地电路3电路1电路4电路2f<1MH接地线阻抗

在EMC领域不能忽视接地导线的交流电阻和电感。导线直流电阻:

σ—导体电导率,S导线交流电阻:

r—导线半径,m导线电感:s—导线间距,m

ε—导体间介质介电常数,F/m内感μ—导体间介质导磁率,H/m外感和电容(平行双线)119接地线阻抗在EMC领域不能忽视接地导线的交流电阻和接地线阻抗应使S>0.83L,S-导线截面(mm2),L-导线长度(m)地线宜选用扁平线,可增加导线表面积,减小交流电阻使地线靠近地面等大容量导体,可以减小地线电感120接地线阻抗应使S>0.83L,S-导线截面(mm2如何掌握电磁兼容技术电磁兼容概念和术语

电磁干扰源的特征电磁干扰耦合途径

电磁干扰抑制措施

电磁兼容标准与测量121如何掌握电磁兼容技术电磁兼容概念和术语121电磁兼容测量的基本特点

电磁兼容测量是一项综合活动,包含以下几方面的内容。试验(Experiment)是指根据一定的目的,运用必要的手段,在人为控制条件下观察事物本质和规律的一种实践活动。测试(Test)则更多关心的是某一参数的变化或响应;测量(Measurement)是用一定的仪器或工具测定某一参数或指标。122电磁兼容测量的基本特点电磁兼容测量是一项综合活动,包含标准与规范

电磁兼容标准和规范是涉及电磁兼容问题并具有一定法律效力的文件,其主要研究内容有:电气电子系统或设备的电磁干扰、敏感度、电磁兼容测量技术,电子产品辐射的安全性,频段分配与指定等。标准是一个一般性导则,由它可以导出各种规范;

而规范则是一个包含详细数据的、必须按照合同遵守的文件。123标准与规范电磁兼容标准和规范是涉及电磁兼容问题并具有电磁兼容三要素与标准的关系

解决三者之一都可以解决电磁兼容问题电磁干扰源电磁干扰敏感源电磁干扰传播路径标准中的干扰发射限制标准中的敏感限值内部重点设计124电磁兼容三要素与标准的关系解决三者之一都可以解决电磁电磁兼容标准

为了确保设备及其各单元必须满足的电磁兼容工作特性,国际有关机构、各国政府和军事部门以及其他相关组织制定了一系列的电磁兼容性标准。

标准对设备电磁骚扰发射和电磁抗扰度作出了规定和限制。

电磁兼容性标准是进行电磁兼容性设计的指导性文件,也是电磁兼容性试验的依据,因为试验项目、测试方法和极限值等到都是标准给定的。125电磁兼容标准为了确保设备及其各单元必须满足的电磁兼容电磁兼容标准体系表

通用标准

产品类标准

基础标准基础抗扰度标准

通用发射标准

基础发射标准通用抗扰度标准

A类环境A类环境

B类环境

B类环境126电磁兼容标准体系表通用标准产品类标准基础标准基础抗基础标准

基础标准是制定其他EMC标准的基础,一般不涉及具体的产品。

基础标准规定了现象、环境特征、试验和测量方法、试验仪器和基本试验装置,也规定不同的试验等级及相应的试验电平。127基础标准基础标准是制定其他EMC标准的基础,一般不涉及具体重要的基础标准系列(IEC61000系列)128重要的基础标准系列(IEC61000系列)128通用标准

通用标准规定了一系列的标准化试验方法与要求(限值),并指出这些方法和要求所适用的环境。即通用标准是对给定环境中所有产品的最低要求。

如果某种产品没有产品类标准,则可以使用通用标准。129通用标准通用标准规定了一系列的标准化试验方法与要求(限值)产品类标准

产品类标准针对某类产品规定了特殊的电磁兼容要求(发射或抗扰度限值)以及详细的测量程序。

产品类标准不像基础标准那样规定一般的测试方法,它比通用标准包含更多的特殊性和详细的规范,其测量方法和限值须与通用标准相互协调。130产品类标准产品类标准针对某类产品规定了特殊的电磁兼容要求(产品的电磁兼容标准遵循原则

产品依照标准的原则依照如此的顺序:专用产品类标准→产品类标准→通用标准;即一个产品如果有专用产品类标准,则他的EMC性能应该满足专用产品类标准的要求;如果没有,则应该采用产品类标准进行EMC试验,如果没有产品类标准,则用通用标准进行EMC试验,以此类推。131产品的电磁兼容标准遵循原则产品依照标准的原则依照如此国际上主要标准化组织和标准132国际上主要标准化组织和标准132电磁兼容技术学习

为什么要研究电磁兼容技术

如何掌握电磁兼容技术电磁兼容试验133电磁兼容技术学习为什么要研究电磁兼容技术133电磁兼容试验的特点134电磁兼容试验的特点134电磁兼容试验的特殊地位135电磁兼容试验的特殊地位135电磁兼容试验原则一所连接的外围设备受试设备处于实际使用状态电缆的种类、布置、长度等接地状态软硬件的工作状态136电磁兼容试验原则一所连接的外围设备受试设备处于电缆的种类、布电磁兼容试验原则二敏感度试验时处于最敏感状态(例如:做电缆传导敏感度试验时,设备读取电缆上的数据)受试设备处于最坏状态发射试验时,处于最大发射状态(例如:测量控制器辐射发射时,所有控制数据的传输状态)137电磁兼容试验原则二敏感度试验时处于最敏感状态受试设备处于发射电磁兼容测试技术

电磁兼容测试

是根据有关电磁兼容标准规定的方法对设备进行测试,评估其是否达到标准要求。产品在定型和进入市场之前EMC性能必须达到标准要求。

EMC测试项目

EMC测量主要分两大类:电磁干扰EMI(ElectromagneticIntreference)测试和电磁抗扰性EMS(ElectromagneticSusceptibility)测试。

电磁发射

辐射发射RE(RadiatedEmission):测试通过空间传播的电磁能量。

传导发射CE(ConductedEmission):测试沿电源线、控制线或信号线传播的电磁能量。138电磁兼容测试技术电磁兼容测试138提问与解答环节Questionsandanswers139提问与解答环节139添加标题添加标题添加标题添加标题此处结束语点击此处添加段落文本.您的内容打在这里,或通过复制您的文本后在此框中选择粘贴并选择只保留文字140添加标题添加添加添加标题此处结束语点击此处添加段落文本.感谢您的观看与聆听本课件下载后可根据实际情况进行调整141感谢您的观看与聆听本课件下载后可根据实际情况进行调整141电磁兼容技术学习142电磁兼容技术学习1概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概述概况三点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容概况二点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容143概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概电磁兼容技术学习

为什么要研究电磁兼容技术

如何掌握电磁兼容技术电磁兼容试验144电磁兼容技术学习为什么要研究电磁兼容技术3电磁兼容技术学习

为什么要研究电磁兼容技术

如何掌握电磁兼容技术电磁兼容试验145电磁兼容技术学习为什么要研究电磁兼容技术4为什么要研究电磁兼容技术

电磁干扰和电磁污染的危害日益严重

电磁兼容标准强制实施

市场竞争日益激烈,开发周期越来越短

产品EMC设计的重要性146为什么要研究电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重5为什么要研究电磁兼容技术

电磁干扰和电磁污染的危害日益严重

电磁兼容标准强制实施

市场竞争日益激烈,开发周期越来越短

产品EMC设计的重要性147为什么要研究电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重6电磁污染

电磁污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。

电场和磁场的交互变化产生电磁波。电磁波向空中发射或汇汛的现象,叫电磁辐射。过量的电磁辐射就造成了电磁污染。

环保科学把电磁辐射列为继水污染、空气污染、噪声污染、环境污染之后的第五公害,称之为电磁污染。

148电磁污染电磁污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及电磁污染具体表现拥有现代化生活方式的我们所接受到的电磁波是我们祖辈的1.5亿倍!

电磁炉在使用时,距离十公分的距离可测得电磁波的强度是840mGS,即使距离一百公分量测,电磁波的强度仍高达4.5mGS,远较欧美各国所订环境中电磁波的安全标准「2mGS」要高出许多。

电吹风,距离1200W的电吹风15cm可以测到大约50mGS的高强度电磁波。手机在收发电波信号时候的电磁波辐射是非常强大的。从电磁波发生源开始一个波长之内被称作“边近界”,当人们把手机贴在耳朵上使用时,头部正好处在“边近界”区域内。电磁波50%被头部吸收。149电磁污染具体表现拥有现代化生活方式的我们所接受到的电磁波日常生活中的电磁环境

在地球上各式各样的电磁波充满人类生活空间,无线电广播、电视、移动通讯、无线电遥控、导航、高压送配电线等均向空中和地面辐射强大的电磁波能量。电子产品或设备在空间形成的许多电磁波不仅相互干扰,使它们的功能异常,而且当达到一定强度时,在无形中对人产生伤害。电磁波污染看不见、摸不着、闻不到,但却无处不有。人体时时处处处于一定能量电磁波辐射环境中,当其频率超过105Hz以上时就对人体有害。150日常生活中的电磁环境在地球上各式各样的电磁波充满日常生活中的电磁环境

151日常生活中的电磁环境10手机辐射

152手机辐射11手机辐射对人体健康的危害

手机辐射对人体健康的危害是客观存在的严重社会问题,它不会因为手机产业的刻意隐瞒与回避就可以消失。153手机辐射对人体健康的危害手机辐射对人体调查对象为使用手机时间在一天2小时以上者

154调查对象为使用手机时间在一天2小时以上者13手机辐射

155手机辐射14电磁干扰

电磁干扰是人们早就发现的电磁现象,它几乎和电磁效应的现象同时被发现。

在50年代,一部50W的短波电台通信距离可达1000km;到了80年代,一部250W的短波电台通信距离一般小于500km。其根本原因是80年代电磁干扰比50年代增强了许多倍。

日常生活中的电磁干扰:

日光灯的开关产生的电磁干扰对收音机和电视机及手机的影响。

电吹风的开关产生的电磁干扰对收音机和电视机及手机的影响。

雷电产生的电磁干扰对收音机和电视机及手机的影响。

收音机的窜台。

电视机的跳台。

电视机的伴音干扰图象。156电磁干扰电磁干扰是人们早就发现的电磁现象,它几乎电磁干扰效应电磁干扰效应按其危害程度分为五个等级:

灾难性非常危险中等危险严重使人烦恼电磁兼容性故障

设备或系统发生性能失效,甚至毁坏。电磁易损性

设备或系统发生有限度的性能降级。157电磁干扰效应电磁干扰效应按其危害程度分为五个等级:16电磁干扰对对继电保护的危害某220kV变电站的220kV旁路开关代路时采用检无压同期方式重合闸屡次重合不成功。某500kV变电站500kV系统#2母线因检修隔离开关,将该母线由运行转检修时,由于拉开母线隔离开关时产生高频电磁干扰,导致同串的相邻开关死区保护误动。158电磁干扰对对继电保护的危害某220kV变电站的220k电磁干扰对电子系统的危害

美国每年因电磁干扰(包括雷害)而导致设备损坏的损失就达260亿美元。159电磁干扰对电子系统的危害美国每年因电磁干扰(包括雷电磁干扰对航空、航天、战争的危害160电磁干扰对航空、航天、战争的危害19医疗设备的失灵161医疗设备的失灵20电磁干扰对人类的影响电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。热效应产生热效就应的电磁波功率密度在10mW/cm2;微观致热效应1mW-mW/cm2;浅致热效应在10mW/cm2以下。热效应可造成人体组织或器官不可恢复的伤害,当功率为1000W的微波直接照射人时,可在几秒内致人死亡。非热效应人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的。影响人体的神经系统、感觉系统、免疫系统、内分泌系统等。累积效应:热效应和非热效应作用于人体后,对人体的伤害尚未来得及自我修复之前,再次受到电磁波辐射的话,其伤害程度就会发生累积,久之会成为永久性病态,危及生命。162电磁干扰对人类的影响电磁辐射危害人体的机理主要是电磁干扰对人类的影响

在北京市朝阳区东润枫景小区,业主们入住后遭遇了失眠、脱发、乏力、白血球逐年下降等奇怪病症。①广播发射塔电磁辐射居民小区示意图。②3份检测报告均显示,存在电磁辐射超标现象。③辐射严重超标的居民家,窗户上安装了屏蔽网。163电磁干扰对人类的影响在北京市朝阳区东润枫景小区,电磁干扰对人类的影响164电磁干扰对人类的影响23为什么要研究电磁兼容技术

电磁干扰和电磁污染的危害日益严重

电磁兼容标准强制实施

市场竞争日益激烈,开发周期越来越短

产品EMC设计的重要性165为什么要研究电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重2电磁兼容标准强制实施

欧盟:EMC指令—89/336/EEC电气电子产品必须满足相关EMC标准。一旦发现产品不满足标准,将采取一切措施使其在市场上消失。

美国:FCC

任一不满足FCC行政和技术要求(包括未能取得FCC的认证或检定)的电磁辐射体都不得工作,也不能投放市场。

中国:CCC制度(ChinaCompulsoryCertification)

自2003年5月1日起,未获得强制性产品认证证书和未施加中国强制性认证标志的部分产品不得出厂、进口和销售。2002年5月1日开始受理这些产品的认证申请。166电磁兼容标准强制实施欧盟:EMC指令—89/336/E电磁兼容认证167电磁兼容认证26为什么要研究电磁兼容技术

电磁干扰和电磁污染的危害日益严重

电磁兼容标准强制实施

市场竞争日益激烈,开发周期越来越短

产品EMC设计的重要性168为什么要研究电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重2市场竞争日益激烈

电子、电器产品的电磁兼容性是一项非常重要的质量指标,随着中国国家强制认证的出台和不断完善,企业对电磁兼容的要求日益提高,所以要想使产品能先占领市场,必须缩短产品的开发周期而且要满足相应的电磁兼容标准。电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败。169市场竞争日益激烈电子、电器产品的电磁兼容性是一项非常为什么要研究电磁兼容技术

电磁干扰和电磁污染的危害日益严重

电磁兼容标准强制实施

市场竞争日益激烈,开发周期越来越短

产品EMC设计的重要性170为什么要研究电磁兼容技术电磁干扰和电磁污染的危害日益严重2产品EMC设计的重要性

产品的EMC设计是保证产品的EMC性能,而产品的EMC性能的好坏直接涉及到电子产品的市场准入;随着电子设备的大量运用,各国都感觉到产品EMC性能的重要性,纷纷从法规上提出对进入本国市场的电子产品的EMC要求。

另外产品的EMC性能好坏,还关系到产品的稳定性,影响客户满意度;主要表现在:

产品EMC设计考虑不周易引起内部串扰,影响产品稳定性;

抗外部干扰能力差,工作难稳定;

产生干扰会引起客户投诉。171产品EMC设计的重要性产品的EMC设计是保证产品的E产品EMC设计的重要性

生产进程可采取的措施解决EMC的成本设计生产使用172产品EMC设计的重要性生产进程可采取的措施解决EMC电磁兼容技术学习

为什么要研究电磁兼容技术

如何掌握电磁兼容技术电磁兼容试验173电磁兼容技术学习为什么要研究电磁兼容技术32如何掌握电磁兼容技术

运用这些知识可以解决电磁兼容问题(陆军8所):174如何掌握电磁兼容技术运用这些知识可以解决电磁兼容问题(如何掌握电磁兼容技术

电磁兼容概念和术语

电磁干扰源的特征电磁干扰耦合途径

电磁干扰抑制措施电磁兼容标准与测量175如何掌握电磁兼容技术电磁兼容概念和术语34什么是电磁兼容

电磁兼容:顾名思义,“兼容”即“兼顾”/容忍”,但电磁兼容(E1ectromagneticCompatibility,简写为EMC)并非指电与磁之间的兼容。电与磁是不可分割而相互共存的一种物理现象(物理环境)。

国际电工委员会(IEC)对EMC的定义是:在不损害信号所含信息的条件下,信号和干扰能够共存。

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骚扰的能力。

含义有两个方面:

不产生超过规定限度的电磁发射——发射特性

应具有抗电磁干扰的能力——敏感特性176什么是电磁兼容电磁兼容:顾名思义,“兼容”即“兼顾”什么是电磁兼容性电子线路、设备、系统互相不影响,从电磁的角度具有相容性的状态。设备内电路模块之间的相容性设备之间的相容性系统之间的相容性

177什么是电磁兼容性电子线路、设备、系统互相不影响,从电电磁干扰(EMI)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。178电磁干扰(EMI)是指设备在正常运行过程中对所在环境产电磁敏感性(EMS)是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度。179电磁敏感性(EMS)是指设备对所在环境中存在的电磁干扰电磁环境

存在于给定场所的所有电磁现象的总和。

要素:空间、时间、频谱。

空间有限性,如美国尼米兹(NIMITZ)航空母舰32.9m,宽48m,甲板上下需装设各种收、发信机数十部、各种天线数十付,还有其他各种用电设备。

时间,全天24小时,所有的设备与分系统都需要在这些时间内工作,作战时,几乎所有的设备都进入工作状态。

频谱,现在由国际电联(ITU)已经规划的可以利用的无线电频谱在10kHz~400GHz之间,频率再低则进入音频,而再高则进入光波,任何一种无线电业务都脱离不开这一频谱范围。180电磁环境存在于给定场所的所有电磁现象的总和。39电磁干扰的频谱

工频干扰

f=50Hz,λ=6000km;甚低频干扰f=30kHz以下,λ=10km以上;载频干扰

f=30kHz~300kHz,λ

=1km~10km;射频、视频干扰

f=300kHz~300MHz,λ=1m~1km;微波干扰

f=300MHz~300GHz,λ=1mm~1m;雷电及电磁脉冲干扰,频率范围很宽

f=0Hz~。181电磁干扰的频谱工频干扰40电磁干扰与电磁骚扰

电磁骚扰(ElectromagneticDisturbance)

任何可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。

电磁干扰(ElectromagneticInterference-EMI)由电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。

区别

电磁骚扰仅仅是指客观存在的一种电磁现象,它可能造成损害,但不一定已经形成后果。而电磁干扰是由电磁骚扰引起的后果。

“电磁骚扰”和“电磁干扰”分别表示“原因”与“后果”。过去“骚扰”与“干扰”常混用。182电磁干扰与电磁骚扰电磁骚扰(Electromagneti信号、噪声、干扰

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。183信号、噪声、干扰信号42无用信号与有用信号

无用信号(unwantedsignal,undesiredsignal)

可能损害有用信号接收的信号。

干扰信号(interferingsignal

损害有用信号接收的信号。

无用信号在某些条件下还是有用的、无害的,而干扰信号任何情况下都是有害的;过去认为“干扰”与“信号”是一个对立面,信号是有用的,干扰是有害的。但根据新的国家标准,信号可以是有用的,也可以是无用的;可以是无害的,也可能是有害的。184无用信号与有用信号无用信号(unwantedsigna抗扰度与敏感度

抗扰度

装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力

敏感性

在电磁骚扰作用下,装置、设备或系统不能避免性能降低的能力

敏感性高,抗扰度低

二者从不同角度反应

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论