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EMC电磁兼容性整改的三大定律

电磁兼容性或电磁兼容(英语:electromagnetic compatibility,缩写为 EMC)是在电学中研究意外电磁能量的产生、传播和接收,以及这种能量所引起的有害影响。电磁兼容的目标是在相同环境下,涉及电磁现象的不同设备都能够正常运转,而且不对此环境中的任何设备产生难以忍受的电磁干扰之能力。

规则1:EMC成本效益关系,越早考虑和解决EMC问题,成本越低,效果越好

在新产品研发阶段就进行EMC设计,比等到产品EMC测试不合格才进行改进,费用可以大大节省,效率可以大大提高;反之,效率就会大大降低,费用就会大大增加。

经验告诉我们,在功能设计的同时进行EMC设计,在样品和样机完成后通过EMC测试,是最省时、最经济的。相反,产品研发阶段不考虑EMC,投产以后发现EMC不合格才进行改进,非但技术上带来很大难度、而且返工必然带来费用和时间的大大浪费,甚至由于涉及到结构设计、PCB设计的缺陷,无法实施改进措施,导致产品不能上市。

规则2:高频电流环的面积越大,电磁干扰辐射越严重

高频信号电流流过电感的最小路径,频率高时,导线的电抗大于电阻,导线的高频信号为电感,电感串联产生辐射。电磁辐射主要由被测EUT设备的高频电流环产生,最坏的情况是开路天线。相应的处理方法是减少和缩短布线,减少高频电流环的面积,尽量消除任何异常运行所需要的天线,如不连续布线或有天线效应的元件引脚长。

如何减小高频电流环面积是降低射频辐射干扰或提高射频辐射抗干扰能力的重要任务之一。

规则3:回路电流频率f越高,电磁干扰辐射越严重,电磁辐射场强度的增加与当前频率f的平方成正比

减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要途径之二,就是想方设法减小骚扰源高频电流频率f,即减小骚扰电磁波的频率f。

本文的以下内容就是运用以上三个规律,倡导尽快考虑EMC问题,并介绍EMC设计和EMC问题改进。

改善EMC问题,如治疗疾病。如果产品没有通过EMC测试,我们只能从测量结果中得知哪些频率点是“超标”的,这些频率的电磁干扰来自哪里往往是工程师最难发现和解决的问题。产品EMC问题说起来难,说起来容易。改善EMC问题,首先,根据EMI生成的路径和机制,也就是说,EMC问题的元素,针对得(测试样本,首先做一些判断,如EMC问题的原因造成设备和AV音频和视频设备或者是内部干扰的来源。

然后结合测试项目的测试图,从现象看本质,分析超差的原因——明确干扰的来源,彻底找出干扰的方式,从而有明确的目标。要分析超差的原因,可以使用高频示波器或频谱分析仪加上现场探针来验证分析结果。从频域到时域,再从频域到时域,分析找出导致EMC问题的相应电路和器件。