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電磁兼容性

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  • 發(fā)布時間:2013/9/23 11:24:22
  • 作者:hb_yinhe

一、電磁兼容性定義

  電磁兼容性(EMC,即Electromagnetic Compatibility)是指設備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設備產生無法忍受的電磁騷擾的能力。因此,EMC包括兩個方面的要求:一方面是指設備在正常運行過程中對所在環(huán)境產生的電磁騷擾(Electromagnetic Disturbance)不能超過一定的限值;另一方面是指設備對所在環(huán)境中存在的電磁騷擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility,即EMS)。

二、電磁兼容性分類

  電磁兼容性包括兩方面:EMI(電磁干擾),EMS(電磁耐受)兩方面。

  其中EMI包括:CE(傳導干擾),RE(輻射干擾),PT(干擾功率測試)等等;

  EMS包括:ESD(靜電放電),RS(輻射耐受),EFT/B(快速脈沖耐受),surge(雷擊),CS(傳導耐受)等等;

三、EMC 設計

  由于微電腦的依存度正不斷提高,設備的大量使用,復雜了我們的電磁環(huán)境,因此外來的干擾如脈沖噪聲、放射電磁場、靜電、雷擊、電壓變動等,所引發(fā)的誤動作產生當機甚至破壞的情形,如無線電的通訊、雷達、大哥大、電視游樂器??等,往往干擾到電視,甚至于造成醫(yī)療器材使用中的誤動作,影響到飛航的安全。

  國際上對于電子、電器、工業(yè)設備產品的抗擾性測試日漸重視,且趨向整合以IEC(International Electrotechnical Commission)國際規(guī)格為測試標準,歐 洲共同體率先制定EMC防治法規(guī),于1996 年起全面實施抗擾測試。

電源方面

  1、三相入力電源在NFB(無熔絲斷路器)與變壓器間裝噪聲濾波器(Noise Filter),此濾波器的輸入線愈短愈好。

  2、電源及大電流導線緊貼電氣箱之底部,并沿著邊角布線。

  3、開關式電源供應器加裝隔離罩以防輻射性發(fā)射干擾,濾波器選用器選用π型或T 型可抑制寬波段噪聲,陶鐵磁體(Ferrite)材質可抑制射頻噪聲。

  4、電源線兩端考慮采隔離接地,以免接地回路(Ground Loop)形成共同阻抗耦合(Common Impedance Coupling)將噪聲耦合至信號線。

  5、電源線與信號線盡量采用隔離或分開配線。

  6、電源變壓器應加隔離(Shielding),外殼須接地良好。

  7、單相AC 控制線建議采用絞線。

  8、直流導線建議使用絞線來配線。

  9、避免將電源與信號線接至同一接頭。<

信號線方面

  1、信號輸入線與輸出線應避免排在一起造成干擾。

  2、應將CABLE剩余不用之線單端接地,以避免形成感應回路。

  3、接近電源線附近的信號線考慮采用捻合(Twist)。

  4、不同類別的信號線避免混雜接在一個連接頭上,宜按類別分類并加地線隔離。

  5、輸入信號線與輸出線盡量避免同在一個接頭上,如不能避免時應將輸入與輸出信號錯開。

  6、敏感性較高之低準位信號線,除采用絞線外可加隔離遮蔽。

模擬信號方面

  1、高頻的類比信號及脈波信號線建議采用隔離線。

  2、高頻類比信號線采用同軸式隔離線,低頻之類比信號線采用絞線,必要時可外加隔離遮蔽,絕不可使用同軸隔離線。

  3、連接頭安裝位置須清潔處理,接頭及金屬面的接觸電阻須小于2.5m歐姆。

  4、類比電路干擾以波形失真為主,抑制方法主要在濾波器選用的特性,例如;帶寬、頻率響應值。

  5、類比信號線與數(shù)位排線必須相互垂直。

數(shù)字信號

  1、 避免使用未隔離遮蔽的導線來傳送數(shù)位信號,宜使用多股絞線外加隔離線。

  2、數(shù)位電路干擾以外在磁場干擾為主,應加隔離措施。

  3、數(shù)位電路易受高能電場干擾,須使用隔離線隔離,以能防止1~10MHz頻段之高能電場200V/m 干擾為最佳隔離選擇。

  4、數(shù)位電路以抑制鄰近電路脈波與尖波(Spikes)干擾為主。

  5、數(shù)位電路傳送避免使用過長且未加隔離之導線。

電路設計方面

  1、具干擾性的回路,如時脈、驅動器、交換式電源的ON和OFF、振蕩器式控制信號,應加隔離遮蔽。

  2、各型PCB電路設計盡可能選用低噪聲零組件,且須考慮噪聲變化與環(huán)境溫度變化之關系。

  3、陶鐵磁體鐵芯(Ferrite core)適用于高頻濾波,但須注意經(jīng)由此線圈負載功率損耗。

  4、穩(wěn)壓器須考慮抑制線路間共通阻抗耦合(Common Impedance Coupling)EMI問題。

  5、振蕩器本身輸出越小越好,如須要較大輸出,宜由放大器放大。

  6、功率放大應予隔離以防止輻射性發(fā)射。

  7、電解質電容器適于清除高漣波(High Ripple)及暫態(tài)電壓(Transient Voltage)變化。

  8、動力線的干擾有低壓(或瞬間斷電)超壓及突波,這些干擾通常來自于電力開關的動作、重負載的開與關之瞬間、功率半導體動作、保險絲燒斷時、雷電感應…等。

四、電磁抑制

  1、使用電源濾波器。

  2.、適當?shù)碾娏Ψ峙洹?/p>

  3、受干擾的裝置改用另一電路。

  4、將電子零件及濾波器適當?shù)陌b。

  5、使用隔離變壓器。

  6、裝置壓敏電阻。

   ?交流電磁接觸器線圈、電磁閥,皆須聯(lián)結火花消除器。

   ?電磁開關之熱電驛輸出側須聯(lián)結三相火花消除器。

   ?直流繼電器線圈聯(lián)結二極管,以供反相電壓保護。

   ?火花消除器距離負載側愈近愈好。

   ?把突波吸收器裝于電路開關和噪聲濾波器之間,線與線間,線與接地之間,將能有效吸收突波。

五、技術標準

國外標準

  EN55014-1 電磁干擾

  EN55014-2 電磁抗擾度

  EN 60555-2/EN 61000-3-2 電源諧波檢測

  EN 60555-3/EN 61000-3-3電壓閃爍檢測

  EN 61000-4-2 (ESD) 靜電放電抗干擾性檢測

  EN 61000-4-3靜電放電抗干擾性檢測

  EN 61000-4-4 (EFT/B) 電性快速脈沖群抗干擾檢測

  EN 61000-4-5 (Surge) 雷擊抗干擾檢測

  EN 61000-4-6 (CS) 傳導抗干擾檢測

  EN 61000-4-8電源頻率磁場抗干擾檢測

  EN 61000-4-11 (V.Dips) 電壓瞬降抗干擾檢測<

  EN 61000-4-12振蕩波浪涌

  EN 61000-4-13 (Harmonic&interharmonics) 諧波、諧間波抗干擾

國內標準

  CISPR15:2005電氣照明和類似設備的無線電騷擾特性的限值和測量方法

  GB/T 19287 電信設備的抗擾度通用要求

  YD/T 1536.1 電信設備的電磁信息安全性要求和測量方法

  YD/T 1312 無線通信設備電磁兼容性要求和測量方法

  GB 1565城市無線電噪聲測量方法

  GB6833 電子測量儀器電磁兼容試驗規(guī)范

  GB/T 17626 電磁兼容 試驗和測量技術

  GB/T 12572-2008無線電發(fā)射設備參數(shù)通用要求和測量方法

  GB/T 26256-20102.4GHz頻段無線電通信設備的相互干擾限制與共存要求及測試方法

  GB/T 21646-2008 400MHz頻段模擬公眾無線對講機技術規(guī)范和測量方法

  GB 8702-1988電磁輻射防護規(guī)定

  GB9175-88環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準

  GB12638-90微波和超短波通信設備輻射安全要求


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