关于硬件:干货-带你了解-EMC-什么是-EMC

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EMC

中文名称:电磁兼容

英文名称:Electro Magnetic Compatibility

是指电子产品或电气设备在规定的电磁环境中,按设计要求失常工作的能力。

EMC=EMI+EMS

EMI:电磁干扰 (ElectroMagnetic Interference) 是指电子产品失常运行时,不应产生超过规定规范所要求的电磁能量,测试项及相应规范也依据产品性能、状态、利用场景的不同有所差别。

根本的 EMI 测试项如下:
1)电源线传导骚扰 (CE) 测试(FCC 450KHz-30MHz,CISPR 22 150KHz-30MHz)

2)信号传导骚扰 (CE) 测试(FCC 450KHz-30MHz,CISPR 22 150KHz-30MHz)

3)辐射骚扰 (RE) 测试(30MHz-1GHz)

4)谐波电流(Harmonic) 测试(FCC part15:1GHz-18GHz,EN300 328:1GHz-12.75GHz)

5)电压稳定和闪动(Fluctuation and Flicker) 测试

断定等级:
EMI 个别状况下以断定规范分为 Class A(工业级)& Class B(民用消费类)两个等级;

以辐射 3m 场测试为例:

Class A 在 30-230MHz 要求不能超过 50dBuV,在 230-1000MHz 要求不能超过 57dBuV

Class B 在 30-230MHz 要求不能超过 40dBuV,在 230-1000MHz 要求不能超过 47dBuV


EMS:电磁抗扰度 (ElectroMagnetic Susceptibility) 是指在肯定环境中的电子产品能接受相应标准规定范畴内的电磁能量烦扰而失常运行,测试项及相应规范也依据产品性能、状态、利用场景的不同有所差别。

根本的 EMS 测试项如下:
1)静电放电抗扰度(ESD)

2)电疾速瞬变脉冲群抗扰度(EFT)

3)浪涌(SURGE)

4)辐射抗扰度(RS)

5)传导抗扰度(CS)

6)电压跌落与中断(DIP)

断定等级:
EMS 中依照设施施加烦扰后产品的运行转态分为 Class A~D

以静电测试为例:

Class A: 测试实现后或测试中被测设施始终处于失常工作;

Class B: 测试实现或测试中容许被测设施呈现重启,不须要人为干涉的状况下,能够恢复正常工作;

Class C: 测试实现或测试中容许被测设施死机(或其余无奈失常工作的景象),然而须要人为调整后能够重启并失常工作;

Class D: 设施已损坏,无论怎样调整也无奈启动。

严格水平 EMI 是 B > A,EMS 是 A > B > C > D。

国际标准:

1,国内电工委员为 IEC

2,国际标准华组织 ISO

3,电气电子工程师学会 IEEE,

4,欧盟电信规范委员会 ETSI,

5,国内无线电通信征询委员 CCIR,

6,国内通信联盟 ITU,

7,国际电工委员会 IEC 有以下分会进行 EMC 规范钻研

各国产品安全和 EMC 认证组织

中国:CCC

中国台湾:CE

欧州:CE

日本:VCCI

韩国:MIC

美国:FCC

加拿大:ICES

澳洲:C-Tick

EMC 设计中注意事项:

以 AC/DC 开关电源传导整改为例:

1、传导测试中 150KHZ-1MHz 以差模烦扰为主,1MHz-5MHz 差模和共模独特起作用,5MHz 以上频点基本上是共模烦扰;

2、适当加大 X 电容能够优化 150KHZ 频点左近总超标的问题。

3、1MHz 以下超标能够加大 PFC 输出局部的单绕组电感的电感量。

4、200KHz 左右次要是漏感产生的尖刺;

5,在共模电感上并联一个几K到几十K电阻,对拟制 150KHZ-1MHz 频点有帮忙。

6,共模电感的两边感量不对称,可引起传导 150KHZ-3MHZ 超标。

7,20MHz 左右次要是电路开关的噪声。

8、在 PCB 设计时应将变压器和共模电感隔开一些免得相互烦扰。

9、三线输出的电源设计总将 L、N 进线接地的 Y 电容容量从 2.2nF 减小到 471。

10、对于有两级滤波的可将后级 0.22uFX 电容去掉,有时前后 X 电容会引起震荡。

11、将共模电感前加一对小的几百 uH 差模电感。

12、1-5MHz 超标,对于差模烦扰超标可调整 X 电容量, 增加差模电感器,调差模电感量。

13,对于无 Y 电容电源,烦扰在 1M 以前的共模烦扰也十分厉害。

14、绕制变压器时将所有同名端放在一边,可升高 1.0MHZ-5.0MHZ 传导烦扰。

15、对于小功率电源用两个差模电感,缩小差模电感匝数可升高传导 1MHZ 以下烦扰。

16、加大 Y 电容,可升高传导中段 1MHZ-5MHZ 的共模烦扰。

17、在输出端滤波电容上并联小容量低压贴片电容,可升高传导中段 1MHZ-5MHZ 烦扰。

18、在变压器高级绕组上并绕一个屏蔽绕组,屏蔽绕组的一端接电源端另外一端通过一个电容接到地,对高频烦扰有升高作用。

19,通常通过加大Y电容容值将传导烦扰降下来了,那么也能够扭转变压器绕法来改进,如在首次级间加多几层胶带。

20、将变压器电感量适当加大,可升高开关电源在半载时的传导烦扰。

21、将次级的辅助绕组用来屏蔽高级主绕组,可升高传导 3 -15MHZ 烦扰。

22、在变压器的输出电压脚加一个小电容,可升高传导 25MHZ-30MHZ 烦扰。

23、可在 MOS 管 D 端对地接一个 101 的电容,可升高传导 25MHZ-30MHZ 烦扰。

24、传导后段 25MHZ 超标可在输入端加共模电感。

以 AC/DC 开关电源辐射整改为例:

1、30MHz-50MHz 广泛是 MOS 管高速开明关断引起,50MHz-100MHZ 广泛是输入整流管反向恢复电流引起,再往上开关电源辐射量根本很小,个别都能够通过规范。

2、RCD 缓冲电路采纳 1N4007 慢管,可升高 30MHz-50MHz 辐射烦扰。

3、VCC 供电电压用 1N4007 慢管,可升高 30MHz-50MHz 辐射烦扰。

4、在 MOS 的 D 端对地接一个小的排汇电容,可升高 30MHz-50MHz 辐射烦扰。

5、在变压器的输出电压脚加一个小电容,可升高 30MHz-50MHz 辐射烦扰。

6、PCB Layout 时大电解电容,变压器,MOS 形成的电路环尽可能的小。

7、变压器,输入二极管,输入平波电解电容形成的电路环尽可能的小。

8、调整输入整流管的排汇电路参数,能够改善 50MHz 以上的烦扰。

9、扭转首次级间跨接 Y 电容支路的阻抗,如串接适当的电阻,能够改善 50MHz 以上的烦扰。

10、变压器绕制时减少屏蔽铜箔能够克制向空间辐射。


当然每个设计因为 PCB Layout、选用的物料、负载的利用场景等不同,测试过程中遇到的问题也不尽相同,对应的解决措施也可能不同,以上仅供参考。

另外,在整改开关电源 EMC 时,传导和辐射要同时去看,整改传导的措施有可能会对辐射造成影响,反之雷同,所以同样的频点超标,解决的方法并不惟一,须要全程对整个零碎影响最小的计划。另外提醒,整改 EMC 后最好对电源的效率、动静相应、负载调整率等要害指标须要负责,免得整改计划对这些重要指标造成不好的影响。

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正文完
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