电磁兼容知识-学习

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1.1  基本的电磁兼容控制技术

最常用也是最基本的电磁兼容控制技术是屏蔽、滤波、接地。此外平衡技术、低电平技术等也是电磁兼容的重要控制技术。随着新工艺、新材料、新产品的出现，电磁兼容控制技术也得到不断的发展。

1. 屏蔽

主要用于切断通过空间的静电耦合、感应耦合形成的电磁噪声传播途径，这三种耦合又对应于静电屏蔽、磁场屏蔽与电磁屏蔽，衡量屏蔽的质量采用屏蔽效能这一指标。

2. 滤波

在频域上处理电磁噪声的一种技术，其特点是将不需要的一部分频谱滤掉。

3. 接地

提供有用信号或无用信号，电磁噪声的公共通路。 接地的好坏则直接影响到设备内部和外部的电磁兼容性。

1.2  电磁兼容标准

为了确保设备及其各单元必须满足的电磁兼容工作特性，国际有关机构、各国政府和军事部门以及其他相关组织制定了一系列的电磁兼容性标准。标准对设备电磁骚扰发射和电磁抗扰度作出了规定和限制。电磁兼容性标准是进行电磁兼容性设计的指导性文件，也是电磁兼容性试验的依据，因为试验项目、测试方法和极限值等到都是标准给定的。

1.2.1  电磁兼容标准的制订

电磁兼容标准主要通过标准化组织来制订，国际上制定电磁兼容的主要标准化组织如下表所示。

                                                                                                                                                                   表1-1 国际上主要标准化组织和标准

国家或组织	制订单位	标准名称
IEC	CISPR	CISPR Pub.XX
	TC77	IEC XXXXX
欧共体	CENELEC	EN XXXXX
美国	FCC	FCC Part XX
	MIL	MIL-STD.XXX
德国	VDE	VDE XXX
日本	VCCI	VCCI

 

IEC(国际电工委员会)有两个平等的组织制订EMC标准，即CISPR(国际无线电干扰特别委员会)和TC77(第77技术委员会)。

CENELEC(欧洲电工标准化委员会)由欧共体委员会授权制订欧洲标准EN (European Norm)。

FCC(美国联邦通信委员会)主要制订民用标准，关于电磁兼容的标准主要包括在FCC Part15和FCC Part18中。

MIL-STD是美国军用标准。

德国的VDE（电气工程师协会）是世界上最早建立电磁兼容标准的组织之一。

日本的VCCI（干扰自愿控制委员会）是民间机构，其标准与CISPR和IEC标准一致。

我国的EMC标准化工作是在国家技术监督局的领导下进行的。 国内标准以GB、GB/T开头。我国自从1983年发布第一个EMC标准（GB3907－1983）以来，至今已发布了47个有关的国家标准，其中32个强制，15个推荐。我国的EMC标准绝大多数引进国际标准。其来源包括：

国际无线电干扰特别委员会出版物。例如GB/T6113，GB14023

国际电工委员会。例如GB4365，GB/T13926

部分引自美国军用标准。例如GB15540

部分引自国际电信联盟有关文件。例如GB/T15658

引自国外先进标准。例如GB6833

根据我国自己的科研成果制定的标准, 例如GB/T15708为了世界贸易的需要，我国的很多EMC标准都采用了CISPR和IEC标准。实际上，世界上大多数国家采用CISPR和IEC的标准。

1.2.2  EMC标准拟订的理论基础

EMC标准的主要内容之一就是规定电磁骚扰和电磁抗扰度的极限值，极限值的制订在理论上应该满足下图所示的原则：                                                                                                                    

                                                                                                                                                                        图1-1 EMC标准拟订的理论基础

EMI和EMS是相互对立的两个方面，上图说明，设备的EMI极限值与EMS极限值之间应该留有足够的余量（IM），即设备EMI发射要小于其抗扰度（EMS），这样设备才有足够的抗干扰能力。另一方面，设备的EMI、EMS实测值应该与极限值之间有足够的余量。比如在EN300 386标准中，辐射发射的极限值（EMI Limit）为40dBuV/m，而辐射抗扰度极限值为130dBuV。由此可见，EMI、EMS极限值之间余量的重要性。

1.2.3  电磁兼容标准的分类

电磁兼容标准可以分为：基础标准、通用标准、产品类标准和专用标准。

基础标准是制订其他EMC标准的基础，它描述了EMC现象，规定了电磁骚扰发射和抗扰度的测试方法、测试设备和布置，同时定义了试验等级和性能判据，但并不涉及到具体的产品。例如：     IEC61000－X－X系列标准。

产品类标准和专用标准是针对某种产品系列和专用产品的EMC测试而制订的。它往往引用了基础标准的内容，同时根据产品的特殊性对测试作出更加详细的规定。对于骚扰发射测试，它规定了产品的骚扰发射限值。对于抗扰度试验，它规定了产品应该达到的试验等级和性能判据。如：

CISPR11  EN55011:ISM工科医设备的发射要求

CISPR22  EN55022:ITE信息技术设备的发射要求

CISPR24  EN55024:ITE信息技术设备的抗扰性要求

GB6833电子测量仪器电磁兼容试验规范

通常专用的产品EMC标准包含在某种特定产品的一般用途标准中，而不形成单独的EMC标准。例如：计算机：GB9813－88：微型数字电子计算机通用技术条件其中包括电磁兼容检测项目，要求按GB6833.2～GB6833.6、GB9254进行。

通用标准是按照产品使用的环境来分类的，例如欧洲标准中分类是按下表进行的。通用标准规定了设备应该在哪些端口作发射和抗扰度试验，包括设备的交、直流电源端口、信号和数据线端口、机壳、接地点等，同时也规定了可以依据的基础标准。

如： EN50082-1：居民区、商业区和轻工业区环境抗扰度通用标准

EN50082-2：工业区环境抗扰度通用标准

EN50081-1：居民区、商业区和轻工业区环境发射通用标准

EN50081-2：工业环境的发射通用标准

                                                                                                                                                                               表1-2 欧洲通用标准的分类

使用环境	通用发射标准	通用抗扰度标准
民用、商用、轻工业区	EN50081-1	EN50082-1
工业区	EN50081-2	EN50082-2

 

1.2.4  产品的电磁兼容标准遵循原则

    产品依照标准的原则依照如此的顺序：专用产品类标准→产品类标准→通用标准

即一个产品如果有专用产品类标准，则他的EMC性能应该满足专用产品类标准的要求；如果没有，则应该采用产品类标准进行EMC试验，如果没有产品类标准，则用通用标准进行EMC试验，以此类推。