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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