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电磁兼容EMC三要素包括哪些

嘉峪检测网        2024-03-30 11:21

EMC(Electromagnetic Compatibility)即电磁兼容。它是研究电磁干扰的一门技术学科。电磁干扰是电磁能量使电子设备的运行产生不应有的响应。EMC的技术目的在于使电气装置或系统在共同的电磁环境条件下,既不受电磁环境的影响,也不会给环境带来干扰。比如开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高频谐波,因此会产生很强的辐射;电网中各种负载切换时会产生瞬态的电压脉冲。电磁干扰主要通过两个途径:一个是空间电磁波干扰的形式;另一个是通过传导的形式去影响周边其它的敏感设备。换句话说,产生一个EMC问题,它得有三个要素,分别是电磁干扰源、耦合途径和敏感设备。
1.电磁兼容三要素
产生电磁兼容或者说电磁干扰问题,必须同时具备三个条件:
1)干扰源:产生干扰的电路或者是设备
2)敏感源:产品中受这种干扰影响的关键电路或者是设备
3)耦合路径:能够将干扰源产生的干扰能量传递到敏感源的回路路径。
以上三个条件是电磁兼容问题的三要素,只要将这三个要素中的一个消除掉,那么电磁干扰问题就不会存在了。电磁兼容设计就是通过研究每个要素的关键特点,找出消除每个要素的技术方法,再在工程实践中进行具体的实践实施。
 
 
产生电磁干扰的条件:
1)变化的电压或者电流即电路中存在du/dt,di/dt。
2)电路中的传导导体,辐射天线
当电压或电流发生快速变化时,就会产生电磁辐射现象,导致电磁干扰。因此,电磁干扰的问题主要原因之一就是脉冲电路的应用问题,比如数字电路,变频器电路,开关电源电路等等。只要在这种电压或电流突然变化的环境中,都要考虑电磁干扰问题。
数字脉冲电路:随着产品的物联及智能化发展,这种电路将无所不在。
工作在开关状态的开关电源,比如AC/DC变换器、DC/DC变换器、电机及马达控制系统。
感性负载的接通和关断等等。
辐射干扰主要通过壳体和连接线以电磁波形式污染空间电磁环境;
传导干扰是通过电源线骚扰公共电网或通过其他端子(如:射频端子,输入端子)影响相连接的设备。
需要注意的是:
EMC三要素的概念是基于现实中的EMC现象而得出的;
工程实践中碰到的大部分EMC问题是EMC测试不能通过的问题;
EMC测试要求是基于实际环境中为解决实际EMC干扰问题而对其三个要素控制的分工而得到的。EMC测试时,其中两个要求是固定值(EMI测试时,被干扰对象和耦合路径是固定值,EMS测试时,干扰源和耦合路径是固定值)可控制的只有一个要素(EMI测试问题的可控要素是干扰源,EMS测试问题的可控要素是敏感设备)
改变思路,EMC测试不能通过的问题分析不要从三要素出发,而是应该从产品EMC设计要素的实现出发,EMC风险评估技术给EMC测试不能通过的问题分析提供了一个非常清晰的模型。
 
电磁骚扰特性有哪些:
① 单位脉冲的频谱最宽;
② 频谱中低频含量取决于脉冲的面积,高频分量取决于脉冲前后沿的陡度;
③ 晶体振荡电平必须满足一定幅度, 数字电路才能按一定的时序工作,使晶振产生的骚扰呈现覆盖带宽、骚扰电平高的特点;
④ 收发天线极化、方向特性相同时,EMI辐射和接受最严重;收发天线面积越大, EMI危害逾大;
⑤ 骚扰途径:辐射,传导,耦合和辐射、传导、耦合的组合。
⑥ 电源线传导骚扰主要由共模电流产生;
⑦ 辐射骚扰主要由差模电流形成的环路产生。
       
 
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