emc(electro magnetic compatibility)——電磁兼容,是指電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)期的電磁環(huán)境中,按設(shè)計要求正常工作的能力,也是電子、電氣設(shè)各或系統(tǒng)的一項重要的技術(shù)性能。就世界范圍來說,電磁兼容性問題已經(jīng)形成一門新的學(xué)科,也是一門以電磁場理論為基礎(chǔ),包括信息、電工、電子、通信、材料、結(jié)構(gòu)等學(xué)科的邊緣科學(xué),同時也是一門實踐性比較強的學(xué)科,需要產(chǎn)品工程師具有豐富的實踐知識。電磁兼容的中心課題是研究如何控制和消除電磁干擾,使電子設(shè)備或系統(tǒng)與其他設(shè)備聯(lián)系在一起工作時,不導(dǎo)致設(shè)備或系統(tǒng)的任何部分的工作性能的惡化或降低。一個設(shè)計理想的電子設(shè)備或系統(tǒng)應(yīng)該既不發(fā)射任何不希望的能量,又應(yīng)該不受任何不希望有的能量的影響。當然,在電子設(shè)備或系統(tǒng)出廠前,衡量其emc j眭能好壞的主要依據(jù)就是fmc測試結(jié)果。這些測試,就是模擬產(chǎn)品在實際工作環(huán)境中發(fā)生的一些騷擾和干擾,如圖所示。目前,衡量一個產(chǎn)品的emc跬能主要從以下兩個方面來考慮。
(1)emi(electro magnetic interference)——電磁干擾性能。即處在一定環(huán)境中的設(shè)備或系統(tǒng)正常運行時,不應(yīng)產(chǎn)生超過相應(yīng)標準所要求的電磁能量于擾。這樣的電磁干擾有:
●從電源線傳導(dǎo)出來的電磁騷擾;
●從信號線、控制線傳導(dǎo)出來的騷擾;
●從產(chǎn)品殼體(包括產(chǎn)品中的所有電纜)輻射出來的騷擾;
●從電源端口傳導(dǎo)出來的諧波電流(harmonic);
●電源端口產(chǎn)生的電壓波動和閃爍(fluctuation and flicker)。
(2)ems(electro magnetic susceptibility)——電磁抗擾度性能。即處在一定環(huán)境中的設(shè)各或系統(tǒng)正常運行時,設(shè)各或系統(tǒng)能承受各種類型的電磁能量干擾。這種電磁能量干擾主要有:
●靜電放電;
●電源端口的電快速瞬變脈沖群;
●信號線、控制線端口的電快速瞬變脈沖群;
●電源端口的浪涌和雷擊;
●信號線、控制線端口的浪涌和雷擊;
●從空間傳遞給產(chǎn)品殼體的電磁輻射;
●電源端口傳入的傳導(dǎo)干擾;
●電源端口的電壓跌落與中斷。
emc設(shè)計則是在產(chǎn)品設(shè)計過程中,利用一定的設(shè)計技巧和額外的技術(shù)手段提高產(chǎn)品的emc性能(包括產(chǎn)品的抗干擾能力和產(chǎn)品的抗騷擾水平),并能在一定環(huán)境中按照產(chǎn)品的設(shè)計期望正常運行。為了衡量到達實際應(yīng)用環(huán)境前產(chǎn)品的emc性能,則需要進行emc測試。對應(yīng)于以上產(chǎn)品各項fmc指標,emc測試通常也有如下兩個方面。
(1)emi電磁干擾測試
●電源線傳導(dǎo)騷擾(ce)測試;
●信號、控制線傳導(dǎo)騷擾(ce)測試;
●輻射騷擾(re)則試;
●諧波電流(harmonic)唄刂試;
●電壓波動和閃爍(fluctuation and flicker)測試。
(2)ems電磁抗擾度測試
●靜電放電(esd)抗擾度測試;
●電源端口的電快速瞬變脈沖群(eft/b)抗擾度測試;
●信號線、控制線的電快速瞬變脈沖群(eft/b)抗擾度測試;
●電源端口的浪涌(surge)和雷擊測試;
●信號線、控制線的浪涌(surge)和雷擊測試;
●殼體輻射抗擾度(rs)壩刂逑;
●電源端口的傳導(dǎo)抗擾度(cs)測試;
●信號線、控制線的傳導(dǎo)抗擾度(cs)測試;
●電源端口的電壓跌落與中斷測試(dip)。
對于汽車及車載電子設(shè)備,由于其電磁環(huán)境與供電環(huán)境相對特殊,其emc測試也相對特殊,但也可分為emi測試和ems測試兩大類。它更加突出iso、cispr和saej標準的重要性,具體的fmc測試項目有兩個。
(1)emi測試
●符合cispr25(對應(yīng)國標為gb18655)、cispr12(對應(yīng)國標為gb14023)、saej551/5(對應(yīng)國標為gb18387)標準的輻射騷擾測試;
●符合cispr25(對應(yīng)國標為gb18655)標準的傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)發(fā)射騷擾測試。
(2)ems測試
●符合1507637-1/2標準規(guī)定的電源線傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)抗擾度測試;
●符合1507637-3標準規(guī)定的傳感器電纜與控制電纜傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)抗擾度測試;
●符合150114527(對應(yīng)國標為gb17619)標準規(guī)定的射頻傳導(dǎo)抗擾度測試;
●符合15011452-2(對應(yīng)國標為gb17619)標準規(guī)定的輻射場抗擾度測試;
●符合15011452-3(對應(yīng)國標為gb17619)標準規(guī)定的橫電磁波(tem)小室的輻射場抗擾度測試;
●符合15011452-4(對應(yīng)國標為gb17619)標準規(guī)定的大電流注入(bci)抗擾度測試;
●符合15011452-5(對應(yīng)國標為gb17619)標準規(guī)定的帶狀線抗擾度測試;
●符合15011452-6(對應(yīng)囟標為gb17619)標準規(guī)定的三平板抗擾度測試;
●符合15010605標準的靜電放電抗擾度測試。
emc設(shè)計不能像硬件電路設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件設(shè)計等設(shè)計活動可以單獨存在,它依附于產(chǎn)品的其他設(shè)計活動中。如果一定要對emc設(shè)計活動進行分類,那么主要包括:
(1)產(chǎn)品的emc標準和需求分析;
(2)產(chǎn)品機械結(jié)構(gòu)構(gòu)架的fmc設(shè)計,包括產(chǎn)品中的電纜部分的設(shè)計;
(3)電路原理圖的fmc設(shè)計;
(4)pcb的emc設(shè)計;
(5)emc測試過程中出現(xiàn)問題的改進。