第一篇：常見電磁兼容和電性能檢測檢測項(xiàng)目

常見電磁兼容和電性能檢測檢測項(xiàng)目

廣電計(jì)量 杜亞俊

電磁兼容和電性能檢測綜述...........................................................................................................1 汽車整車及零部件...........................................................................................................................1

汽車整車...................................................................................................................................2 汽車電子部件...........................................................................................................................2 航空機(jī)載...........................................................................................................................................3 軌道交通...........................................................................................................................................4 國防軍工...........................................................................................................................................5 電磁..................................................................................................................................................7 無線通信與通信基站干擾排查.......................................................................................................8

無線通信產(chǎn)品...........................................................................................................................9 其他電子設(shè)備.........................................................................................................................12 多國認(rèn)證.........................................................................................................................................14 產(chǎn)品電磁兼容設(shè)計(jì)整改服務(wù).........................................................................................................16 研發(fā)設(shè)計(jì)服務(wù).........................................................................................................................16 失效分析與整改調(diào)試服務(wù).....................................................................................................16 技術(shù)培訓(xùn)服務(wù).........................................................................................................................17 電磁兼容和電性能檢測綜述

廣電計(jì)量在廣州、武漢、北京、無錫檢測基地建有電磁兼容實(shí)驗(yàn)室，并與各 地電磁兼容檢測機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室達(dá)成戰(zhàn)略合作，為各大企業(yè)解決電磁兼容與電 磁輻射影響的各類安全問題。下設(shè)技術(shù)研究院所屬的電磁兼容研究所為客戶 提供電磁兼容設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)建立以及科研項(xiàng)目驗(yàn)收等服務(wù)。

服務(wù)類型：

? 汽車整車及零部件 ? 航空機(jī)載 ? 軌道交通 ? 電力設(shè)備 ? 醫(yī)療用電子設(shè)備 ? 國防軍工 ? 電磁

? 無線通信及其他電子設(shè)備 ? 船載電子設(shè)備

汽車整車及零部件

廣電計(jì)量汽車電磁兼容檢測能力獲日產(chǎn)、神龍、江淮、吉利、宇通等整車廠認(rèn)可，完全滿足民品汽車整車及零部件電磁兼容檢測領(lǐng)域有關(guān)國際、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及各車廠標(biāo)準(zhǔn)，汽車電子電磁兼容檢測技術(shù)能力處于行業(yè)領(lǐng)先水平。

審核認(rèn)可：

日產(chǎn)認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室 神龍認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室 江鈴認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室 廣汽認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室 一汽轎車認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室

E8/E9/E11認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室 北汽認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室 眾泰認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室 ……

汽車整車

所有乘用車、商用車、貨車及掛車

■檢測項(xiàng)目

■ 檢測標(biāo)準(zhǔn) 整車對外電磁輻射

GB14023/CISPR 12 整車對內(nèi)輻射

GB18655/CISPR 25 整車輻射抗干擾

ISO 11451-2 整車大電流（BCI）

ISO 11451-4 整車靜電放電（ESD）

GB/T 19951/ISO 10605 汽車電子部件

汽車電子控制裝置：包括動力總成控制、底盤和車身電子控制、舒適和防盜系統(tǒng)等。車載汽車電子裝置：包括汽車信息系統(tǒng)(車載電腦)、車燈、汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車視聽娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡(luò)、倒車影像后視系統(tǒng)、車載領(lǐng)航員后視攝像頭等。

新能源高壓部件：包括高壓電池包、DC/DC轉(zhuǎn)換器、充電機(jī)、高壓空調(diào)等。

■ 檢測項(xiàng)目

■ 檢測標(biāo)準(zhǔn)

CE傳導(dǎo)騷擾

中國標(biāo)準(zhǔn) GB系列、QC/T系列 RE輻射騷擾

國際標(biāo)準(zhǔn) ISO系列 低頻磁場騷擾測試

歐盟標(biāo)準(zhǔn) ECER10 BCI 大電流注入

美國SAE J系列

RI電波暗室法輻射抗擾度

NISSAN尼桑 28401NDS02 瞬態(tài)抗擾度低頻磁場抗擾度

BMW寶馬 Gs95002 2 瞬態(tài)噪音抗擾度測試，高周波，低周波實(shí)驗(yàn)

FORD福特 EMC-CS2009 靜電放電抗擾度

GMW通用 GMW30972004、GMW3172 手持發(fā)射設(shè)備輻射抗擾度

TOYOTA豐田 Ts系列

電源間斷跌落實(shí)驗(yàn)

VOLKSWAGEN大眾 TL系列、VW系列

電源微斷路的穩(wěn)定性

…… 接地偏移 電源偏移

航空機(jī)載

廣電計(jì)量航空機(jī)載電磁兼容檢測的電磁干擾頻率最高達(dá)到40GHz，電磁敏感度EMS最高場強(qiáng)達(dá)300V/m，為國內(nèi)多家民航飛機(jī)制造企業(yè)提供相關(guān)安全問題方案的技術(shù)咨詢和檢測服務(wù)。

航空機(jī)載產(chǎn)品：民航飛機(jī)電子及通信產(chǎn)品 ■ 檢測項(xiàng)目 ? 電源輸入 ? 電壓尖峰

? 電源線音頻傳導(dǎo)敏感度 ? 感應(yīng)信號敏感度 ? 傳導(dǎo)敏感度 ? 輻射敏感度 ? 射頻傳導(dǎo)發(fā)射 ? 射頻輻射發(fā)射 ? 靜電放電

? RTCA DO-294B/C全項(xiàng)目 ? RTCA DO-307BIC項(xiàng)目 ■ 檢測標(biāo)準(zhǔn) ? RTCA DO-160D ? RTCA DO-160E ? RTCA DO-160F ? RTCA DO-160G ? RTCA DO-294B/C 軌道交通

廣電計(jì)量作為軌道交通裝備控制和安全專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，滿足EN，IEC，GB/T,TB/Td的國際、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提供軌道交通電氣和電子設(shè)備型式試驗(yàn)電磁兼容檢測服務(wù)。

軌道交通裝備：軌道機(jī)車車輛電氣和電子設(shè)備（包括零部件、大樣品和整車）■ 檢測項(xiàng)目 ? 輻射騷擾 ? 傳導(dǎo)騷擾 ? 靜電放電抗擾度 ? 射頻電磁場輻射抗擾度 ? 電快速瞬變脈沖群抗擾度 ? 浪涌抗擾度

? 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度 ? 工頻磁場抗擾度

? 電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化 ? 電源電壓變化 ? 電源過電壓 ■ 檢測標(biāo)準(zhǔn) ? EN 50121-1 ? EN 50121-3-1 ? EN 50121-3-2 ? EN 50121-4 4 ? EN 50121-5 ? EN 50155 ? EN 50500 ? GB/T 25119 ? GB/T 24338.1/2/3/4/5/6系列 ? TB/T 3034

IEC 60571 ? IEC 62236-1 ? IEC 62236-2 ? IEC 62236-3-1 ? IEC 62236-3-2 ? IEC 62236-4 ? IEC 62236-

……

國防軍工

廣電計(jì)量形成中大型軍用裝備電磁兼容檢測、設(shè)計(jì)評估和咨詢整改的技術(shù)服務(wù)能力，滿足國防軍工設(shè)備、系統(tǒng)級和分系統(tǒng)電磁兼容測試需求。軍用設(shè)備與分系統(tǒng)電磁兼容試驗(yàn)： ? CE101 25Hz-10kHz電源線傳導(dǎo)發(fā)射 ? CE102 10kHz-10MHz電源線傳導(dǎo)發(fā)射 ? CE106 10kHz-40GHz天線端子傳導(dǎo)發(fā)射 ? CE107 電源線尖峰信號(時(shí)域)傳導(dǎo)發(fā)射 ? CS101 25Hz-150kHz電源線傳導(dǎo)敏感度 ? CS102 25Hz～50kHz地線傳導(dǎo)敏感度

? CS103 15kHz-10GHz天線端子互調(diào)傳導(dǎo)敏感度 ? CS104 25Hz-20GHz天線端子無用信號抑制傳導(dǎo)敏感度 ? CS105 25Hz-20GHz天線端子交調(diào)傳導(dǎo)敏感度 ? CS106 電源線尖峰信號傳導(dǎo)敏感度 ? CS109 50Hz-100kHz殼體電流傳導(dǎo)敏感度 ? CS112 靜電放電敏感度

? CS114 10kHz-400MHz電纜束注入傳導(dǎo)敏感度 ? CS115 電纜束注入脈沖激勵傳導(dǎo)敏感度

? CS116 10kHz-100MHz電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度 ? RE101 25Hz-100kHz磁場輻射發(fā)射 ? RE102 10kHz-18GHz電場輻射發(fā)射測試

? RE103 10kHz-40GHz天線諧波和亂真輸出輻射發(fā)射 ? RS101 25Hz-100kHz磁場輻射敏感度 ? RS103 10kHz-40GHz電場輻射敏感度 系統(tǒng)級電磁兼容試驗(yàn)： 安全裕度測量 ?電磁輻射危害 ?發(fā)射控制

系統(tǒng)內(nèi)電磁兼容性

電搭接 譜兼容性管理 ?外部射頻電磁環(huán)境 ?外部接地

?分系統(tǒng)和設(shè)備電磁干擾 ?靜電電荷控制 ?天線間耦合度測試 ?艙體屏蔽效能測試 ?電源系統(tǒng)特性測試

■ 檢測標(biāo)準(zhǔn) ? GJB 151A ? GJB 152A ? GJB 151B ? GJB 181A/B ? GJB 322A ? GJB 3947A ? GJB 1389A ? GJB 8848 ? GJB 298 ? GJB 5313 ? GJB 6785 ? MIL-STD-461D/E/F/G ? MIL-STD-704E/F ? MIL-STD-1275D 電磁

廣電計(jì)量提供通信基站的電磁輻射干擾信號測量及干擾排查服務(wù)和通信基站電臺執(zhí)照申請的電磁輻射綜合檢測服務(wù)，以及數(shù)據(jù)機(jī)房，變電站等環(huán)境評估與職業(yè)場所中的電磁輻射、等電磁檢測服務(wù)，同時(shí)提供電磁防護(hù)及培訓(xùn)。

環(huán)境評估與職業(yè)場所中的電磁輻射，紫外線輻射安全監(jiān)測 ■ 被檢對象

? 通信網(wǎng)絡(luò)中的基站電磁輻射 ? 高壓交流架空送電線無線電干擾測量 ? 變電站 ? 職業(yè)場所 ? 作業(yè)場所 ? 居民小區(qū) ? 超市商場 ■ 檢測項(xiàng)目 ? 電場強(qiáng)度 ? 磁場強(qiáng)度 ? 功率密度 ? 工頻電場 ? 工頻磁場 ? 超高頻輻射測量 ? 高頻輻射測量 ? 頻輻射測量 ? 微波輻射測量 ? 紫外光 ■ 檢測標(biāo)準(zhǔn)

? 移動通信基站電磁輻 ? 射環(huán)境監(jiān)測方法 ? GB 8702 ? GB 9175 ? GB 15707 ? GB/T 7349 ? HJ/T24 ? HJ/T 10.2 ? HJ/T 10.3 ? DL/T 988 ? DL/T 334 ? GBZ 2.2 ? GBZ/T 189系列

無線通信與通信基站干擾排查

廣電計(jì)量配備了國際領(lǐng)先，高端的無線通信電磁兼容測試設(shè)備和系統(tǒng)，擁有三米法半電波/全電波暗室，40GHz頻譜儀，配套EMC測 試 設(shè) 備，滿 足 無 線 通 信 產(chǎn) 品 射 頻 性 能、電 磁 兼 容 測 試 ； 配 備 了 無 線 通 信 產(chǎn) 品 寬 帶 數(shù) 據(jù) 傳 輸 設(shè) 備 射 頻 測試 系 統(tǒng)（RSTs8997測試系統(tǒng)），滿足EN 300 328 V1.8.1/1.9.1、EN 301 893 V1.7.1、ETSI DFS測試需求；可同時(shí)實(shí)現(xiàn)4天線通道同步測試需求，配有帶有雷達(dá)波信號、AWGN信號的矢量信號源、模擬信號源、4通道功率測量設(shè)備、頻譜儀及自動控制配件，滿足無線產(chǎn)品射頻性能測試需求。配合常規(guī)EMC測試設(shè)備及10/700?s，6kV雷擊（浪涌）通信端口測試、ISN電信端口人工電源網(wǎng)絡(luò)，三環(huán)天線等完全滿足目前配備無線通信功能的智 能家居產(chǎn)品射頻和電磁兼容測試需求。

配合頻譜儀、掃頻儀，定向天線等可對通信基站干擾源進(jìn)行排查。

配合汽車專用EMC測試設(shè)備，可滿足目前發(fā)展迅速的車載無線多媒體終端產(chǎn)品的多國檢測認(rèn)證需求。

無線通信產(chǎn)品

檢測范圍：

藍(lán)牙產(chǎn)品(Bluetooth BDR,EDR,BLE)? WiFi無線局域網(wǎng)產(chǎn)品(802.11a/b/g/n/ac)? 移動通信手機(jī)、數(shù)據(jù)終端、直放站等

?(GSM/GPRS/CDMA/CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA/LTE）? 無線麥克風(fēng)

? 對講機(jī)（手持，車載，船用）? GPS/北斗設(shè)備/電子海圖 ? 家用無線遙控、無線門鈴 ? 無線視頻監(jiān)控系統(tǒng) ? 遙控玩具 ? 智能遙控鎖 ? 無線胎壓監(jiān)測系統(tǒng) ? 運(yùn)動脈搏無線監(jiān)測系統(tǒng) ? 智能無線家電 ? 無線鼠標(biāo)、鍵盤

? 基站天線，連接器，功分器等無源器件 檢測項(xiàng)目：

無線通信產(chǎn)品射頻檢測 無線通信產(chǎn)品電磁兼容檢測 無線射頻通信產(chǎn)品的型號核準(zhǔn)服務(wù) 海上導(dǎo)航和無線電通信設(shè)備及系統(tǒng)認(rèn)證服務(wù) 直放站，無源器件產(chǎn)品檢測認(rèn)證服務(wù)

無線產(chǎn)品CE檢測認(rèn)證，F(xiàn)CC/IC檢測認(rèn)證服務(wù) ■ 檢測標(biāo)準(zhǔn) 中國

? 信部無[2002]353號 ? 信部無[2002]277號 ? …… 歐洲

? ETSI EN300220 ? ETSI EN300330 ? ETSI EN300440 ? ETSI EN300328 ? ETSI EN301511 ? ETSI EN301357 ? ETSI EN301025 ? ETSI EN301178 ? ETSI EN301489 系列 ? ETSI EN301908 系列 ? EN 301893 ? …… 美國

? FCC PART 15 ? FCC PART 22 ? FCC PART 24 ? FCC PART 27 ? FCC PART 80 ? FCC PART 90 ? FCC PART 95 ? …… 日本 ? STD-T66 ? STD-T74 ? STD-T33 ? …… 加拿大 ? RSS GEN ? RSS 210 ? RSS 310 ? RSS 133 ? RSS 123 ? RSS 139 ? …… 韓國 ? KC 22 ? KC 24 ? KC 301 489-1 巴西 ? Res.n 442 ? Res.n 506 ? Res.n 529 通信標(biāo)準(zhǔn) ? GR-1089 ? YD 1214 ? YD 1215 ? YD 1032 ? YD/T 1337 ? YD/T 1711 ? YD/T 1547 ? YD/T 1548 ? …… 其他電子設(shè)備

檢測范圍：

家電、電子玩具、燈具、音視頻產(chǎn)品、IT類產(chǎn)品、以及居住、商業(yè)、輕工業(yè)以 及工業(yè)環(huán)境中三相電源供電產(chǎn)品(工業(yè)空 調(diào)、商用電磁爐、工業(yè)電腦等)? 大型電子機(jī)械產(chǎn)品（登機(jī)橋、升降電 梯、電動扶梯、大型吊機(jī))檢測項(xiàng)目： ? 輻射騷擾 ? 傳導(dǎo)騷擾 ? 靜電放電抗擾度 ? 射頻電磁場輻射抗擾度 ? 電快速瞬變脈沖群抗擾度 ? 浪涌（雷擊）抗擾度 ? 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度 ? 工頻磁場抗擾度 ? 脈沖磁場抗擾度

? 電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化抗擾度 ? 感應(yīng)電流密度 ? 諧波電流發(fā)射

? 電壓變化、電壓波動和閃爍

? 交流電源端口諧波、諧間波及電網(wǎng)信號的低頻抗擾度

…… ■ 檢測標(biāo)準(zhǔn) 中國 ? GB 9254 ? GB 13837 ? GB 17743

? GB 4343.1 ? GB 4343.2 ? GB 17625.1 ? GB 17625.2 ? …… 臺灣 ? CNS 13438 ? CNS 13439 ? …… 美國

? FCC PART 15B ? FCC PART 18 加拿? ? ICES-003 日本 ? VCCI-V3 檢測范圍 ■ 檢測標(biāo)準(zhǔn)其他電子設(shè)備 13 14 歐洲 ? EN 55011 ? EN 55013 ? EN 55014-1/-2 ? EN 55015 ? EN 55022 ? EN 55024 ? EN 300 386 ? EN 61547 ? EN 62493

? EN 61000-3-2 ? EN 61000-3-3 ? EN 61000-4-2 ? EN 61000-4-3 ? EN 61000-4-4 ? EN 61000-4-5 ? EN 61000-4-6 ? EN 61000-4-8 ? EN 61000-4-11 ? ……

多國認(rèn)證

多國認(rèn)證EMC及RF測試 認(rèn)證項(xiàng)目

可提供全球100多個(gè)國家進(jìn)出口認(rèn)證服務(wù)：? SRRC 中國無線電發(fā)射產(chǎn)品型號核準(zhǔn) ? CTA入網(wǎng)認(rèn)證代理

? R&TTE 歐洲射頻及通信終端認(rèn)證 ? FCC ID 美國聯(lián)邦通信委員會認(rèn)證 ? IC NO.加拿大工業(yè)局型式認(rèn)可 ? JAPAN MIC 日本電波法認(rèn)可 ? ANATEL 巴西電信局認(rèn)證 ? KCC 韓國認(rèn)證

? IDA 新加坡通信產(chǎn)品認(rèn)證 ? … … 主要服務(wù)國家 亞洲 ? 中國 ? 日本

? 韓國 ? 柬埔寨 ? 越南 ? …… 歐洲 ? 歐盟 ? 塞爾維亞 ? 俄羅斯 ? 白俄羅斯 ? 哈薩克斯坦? …… 南美洲 ? 阿根廷 ? 巴西 ? 哥倫比亞 ? 厄瓜多爾 ? 委內(nèi)瑞拉 ? …… 北美 ? 美國 ? 加拿大 ? 尼加拉瓜 ? 洪都拉斯 ? 哥斯達(dá)黎加…… 非洲

? 阿爾及利亞? 埃及 ? 突尼斯 ? 多哥

? 科特迪瓦 ……

產(chǎn)品電磁兼容設(shè)計(jì)整改服務(wù)

廣電計(jì)量具有電磁兼容設(shè)計(jì)及整改服務(wù)能力，縮短和降低企業(yè)產(chǎn)品在電磁兼容設(shè)計(jì)中的周期與成本，加快產(chǎn)品定型定樣的設(shè)計(jì)過程，從而幫助企業(yè)提高其產(chǎn)品的市場競爭力?！?研發(fā)與設(shè)計(jì)服務(wù)

■失效分析與整改調(diào)試

■技術(shù)培訓(xùn)服務(wù)

研發(fā)設(shè)計(jì)服務(wù)

廣電計(jì)量提供電子電器產(chǎn)品在設(shè)計(jì)開發(fā)階段的電磁兼容設(shè)計(jì)咨詢服務(wù)，服務(wù)項(xiàng) 目包括電磁兼容設(shè)計(jì)及風(fēng)險(xiǎn)評估。電磁兼容設(shè)計(jì)

在產(chǎn)品架構(gòu)、PCB Layout設(shè)計(jì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料與封裝工藝等基礎(chǔ)上，充分融入電磁兼容設(shè)計(jì)方案，對現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行簡化和優(yōu)化，簡化高成本 和高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化產(chǎn)品性能和電磁兼容性能，最大限度地縮短后期的調(diào)試工 作，達(dá)到成本和性能雙贏的效果。風(fēng)險(xiǎn)評估

對研發(fā)階段或設(shè)計(jì)定型的產(chǎn)品，根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)和測試項(xiàng)目，結(jié)合電路原理、產(chǎn) 品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝等，有效地評估在電磁兼容性與可靠性方面的潛在風(fēng)險(xiǎn)，正 確合理地采取彌補(bǔ)措施手段，將失敗的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

失效分析與整改調(diào)試服務(wù)

產(chǎn)品在檢測認(rèn)證過程中，出現(xiàn)有不通過的測試項(xiàng)目，廣電計(jì)量可提供失效分析 與整改調(diào)試服務(wù)，針對產(chǎn)品特性和測試原理，從結(jié)構(gòu)、原理、布局、軟件、工 藝上，由簡至繁，從易到難地分析排查，分析并找出引起失敗的潛在因素，并 形成正式的分析報(bào)告。同時(shí)在產(chǎn)品現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過電路器件參數(shù)的微 調(diào)、線束與布局的調(diào)整、端口處理、屏蔽與接地改良等等一系列措施手段進(jìn)行 有效地整改調(diào)試，以保證測試通過，測試通過后，對后期整改方案進(jìn)行量產(chǎn)方

案評估、成本評估和可靠性評估，最終形成正式的整改方案報(bào)告。

技術(shù)培訓(xùn)服務(wù)

廣電計(jì)量技術(shù)研究院電磁兼容研究所一直致力于產(chǎn)品電磁兼容研究工作，并以培 訓(xùn)、講座、大型技術(shù)研討會等形式，通過講解電磁兼容基礎(chǔ)知識和技術(shù)應(yīng)用，分析 經(jīng)典案例，分享技術(shù)成果，交流日常工作問題解決方案，幫助廣大企業(yè)順利通過檢 測和認(rèn)證，提高對電磁兼容性能的認(rèn)識，增強(qiáng)技術(shù)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)中對風(fēng)險(xiǎn)的 評估和控制，有效地控制周期和成本，提升產(chǎn)品的競爭力。培訓(xùn)內(nèi)容包含電路的原 理設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)、PCB電磁兼容設(shè)計(jì)、屏蔽機(jī)理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，也 可根據(jù)企業(yè)的實(shí)際需要進(jìn)行量身定制培訓(xùn)計(jì)劃和培訓(xùn)內(nèi)容，真正有效地讓受訓(xùn)人員 做到能了解電磁兼容、能分析電磁兼容、能掌握電磁兼容、能設(shè)計(jì)電磁兼容。

第二篇：電磁兼容認(rèn)證檢測工程師的五項(xiàng)修煉

電磁兼容認(rèn)證檢測工程師的五項(xiàng)修煉

電磁兼容應(yīng)用學(xué)者：毛洪濤

隨著中國3C認(rèn)證的不斷深入，電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)被列入強(qiáng)制執(zhí)行的電子產(chǎn)品幾乎覆蓋了所有的電子消費(fèi)產(chǎn)品，2008年金融危機(jī)卻推動了中國電磁兼容實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的高潮，各省級的質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，計(jì)量站等紛紛獲得政府的投資建起了現(xiàn)代化的電磁兼容實(shí)驗(yàn)室，使得中國現(xiàn)在擁有的電磁兼容實(shí)驗(yàn)室比世界上其他國家的總和還多，設(shè)備只要花錢買來就可以，但是電磁兼容檢驗(yàn)工程師可不是短期內(nèi)能夠培養(yǎng)出來的，所有實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)宗旨基本上都是“科學(xué)、公正、準(zhǔn)確、誠信”，這一切都需要有一只職業(yè)素質(zhì)過硬的檢測工程師隊(duì)伍才能做到，否則就不過是空喊口號自欺欺人！為了準(zhǔn)備中國的3C認(rèn)證，我在2000年調(diào)到信息產(chǎn)業(yè)部電子第五研究所電磁兼容實(shí)驗(yàn)室，專門從事電磁兼容檢測和對策研究工作。電磁兼容檢測工程師要面對的問題，就是針對被檢測的產(chǎn)品按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相應(yīng)的判定規(guī)則，對被檢測的產(chǎn)品做出是否合格的結(jié)論。這是個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)任務(wù)，由于其技術(shù)含量比較高，因此電磁兼容在國際貿(mào)易中常被用于限制對方進(jìn)入市場的技術(shù)壁壘。電磁兼容檢驗(yàn)工程師必須要眼明心細(xì)，公正不阿。我總結(jié)了多年的工作經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為電磁兼容檢驗(yàn)工程師應(yīng)該長期進(jìn)行下列五項(xiàng)修煉。

一、知和曰常，知常曰明

所有的電子產(chǎn)品都是想辦法把公用電源的能量轉(zhuǎn)換成實(shí)現(xiàn)其功能的能量，在這個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程中和者電磁兼容，不和者變成了電磁干擾，危害人類的身體健康和其它電子產(chǎn)品使用的功能。電磁兼容檢測工程師在工作中接觸到大量同類型的電子產(chǎn)品，經(jīng)過長期認(rèn)真的積累，對電子產(chǎn)品為實(shí)現(xiàn)其功能的能量轉(zhuǎn)換過程中的和與不和就會有直觀的感覺。實(shí)驗(yàn)室檢測的依據(jù)是標(biāo)準(zhǔn)，各類標(biāo)準(zhǔn)隨著國際、國內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢經(jīng)常變動，要檢測的科學(xué)、準(zhǔn)確，首先就要保證實(shí)驗(yàn)室的檢測標(biāo)準(zhǔn)跟隨標(biāo)準(zhǔn)化組織協(xié)調(diào)一致。是電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)支撐著這個(gè)行業(yè)，也是由電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)筑起一道技術(shù)壁壘，檢測認(rèn)證工程師就是這個(gè)壁壘的守門員。電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)門類繁多，沒有哪個(gè)人能夠精通所有的標(biāo)準(zhǔn)，對于電磁兼容檢測工程師，卻必須精通他所承擔(dān)檢測任務(wù)的產(chǎn)品相應(yīng)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，通過電磁兼容檢測設(shè)備觀察到產(chǎn)品的電磁幅頻特性，既可以明確地判斷出產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)狀況，就像高明的醫(yī)生看到病人的心電圖、血壓等指標(biāo)就能判斷病人的身體狀況一樣。

二、知己知彼，換位思考

電磁兼容檢測最大的問題就是不確定性，檢測機(jī)構(gòu)質(zhì)量控制的核心就是保證其檢測結(jié)果不確定性盡可能小，如果不能將不確定性控制在有效的范圍內(nèi)，不能夠清楚明白自己檢測能力的確定范圍，檢測機(jī)構(gòu)就沒有判定檢測產(chǎn)品合格或不合格的權(quán)威。知道自己的檢測能力，還要熟悉電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的功能，使用過程中可能產(chǎn)生最大輻射騷擾的狀態(tài)，檢測到產(chǎn)品在正常使用過程中可能出現(xiàn)的電磁兼容問題。換一個(gè)角度想，如果我送產(chǎn)品到實(shí)驗(yàn)室檢測當(dāng)然希望一次就能通過，沒有什么電磁兼容問題，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室告訴我什么項(xiàng)目被檢測不合格時(shí)，首先會對這些我在沒有專門設(shè)備很難直觀感覺到的內(nèi)容產(chǎn)生懷疑，也想知道產(chǎn)品能夠達(dá)到的限度，盡早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品發(fā)布后可能存在的電磁兼容風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)現(xiàn)一個(gè)不合格的項(xiàng)目，既可判定整個(gè)產(chǎn)品不合格，優(yōu)秀的電磁兼容工程師絕不會這樣，一定是全部項(xiàng)目評估完畢以后，考慮到系統(tǒng)不確定程度才會慎重地判定不合格，同時(shí)還會從產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師懷疑的角度來反觀檢測的細(xì)節(jié)，這也是電磁兼容檢測工程師走向更高職業(yè)生涯的途徑。

三、知進(jìn)知退，堅(jiān)守規(guī)則

設(shè)置這個(gè)技術(shù)壁壘的作用是為了建立一個(gè)公正的產(chǎn)品競爭秩序，保護(hù)消費(fèi)者使用個(gè)人無法識別的合格產(chǎn)品的權(quán)利，因此檢測認(rèn)證工程師肩負(fù)著保護(hù)消費(fèi)者不受非法電磁騷擾的責(zé)任，公平地行使競爭性電子產(chǎn)品市場準(zhǔn)入的裁判權(quán)。電磁兼容檢測是基于相關(guān)產(chǎn)品電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)給定的實(shí)驗(yàn)條件下的一次電路實(shí)驗(yàn)，其測試的數(shù)據(jù)只有在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相同的實(shí)驗(yàn)條件下才有與標(biāo)準(zhǔn)限值的可比性和可重復(fù)性。如果沒有嚴(yán)格的操作規(guī)則，實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將不符合標(biāo)準(zhǔn)，也就失去了權(quán)威性，因此認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室每年都有嚴(yán)格的資格審查和整改。電磁兼容檢測以小時(shí)計(jì)算其成本，不斷地提高檢測的效率也是電磁兼容檢測工程師追求的目標(biāo)，在標(biāo)準(zhǔn)許可的范圍內(nèi)盡量簡化EUT的實(shí)驗(yàn)布置，如EUT配置了連接線可以按實(shí)際使用情況檢測，而非堅(jiān)持國際化標(biāo)準(zhǔn)中操作性不強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)配置，教條化地執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，而忘了執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的宗旨。

四、精益求精，一絲不茍

電磁兼容檢測核心的問題還是精確性，由于現(xiàn)代電子產(chǎn)品中晶體管非線性工作狀態(tài)產(chǎn)生的電磁輻射也是量子態(tài)的，尤其現(xiàn)在的檢測頻率擴(kuò)展到1GHz以上后，根據(jù)量子力學(xué)的不確定性原理，又稱“測不準(zhǔn)原理”、“不確定關(guān)系”，該原理表明：以共軛量為自變量的概率幅函數(shù)（波函數(shù)）構(gòu)成傅立葉變換對；比如位置和速度，時(shí)間和能量就是一對共軛量，人們能對一對共軛量之一進(jìn)行測量，但不能同時(shí)測得另一個(gè)與之共軛的量，比如對頻率進(jìn)行準(zhǔn)確測量的同時(shí)，破壞了對幅度進(jìn)行準(zhǔn)確測量的可能性。其中一個(gè)量越確定，另一個(gè)量的不確定程度就越大。電子產(chǎn)品的電磁兼容性總是在它們與其他體系，特別是電磁兼容檢測儀器系統(tǒng)的相互作用中表現(xiàn)出來。電磁兼容檢測工程師作為這個(gè)檢測系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一環(huán)，必須要有精益求精，一絲不茍的工作態(tài)度，否則就不可能保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。影響電磁兼容檢測一致性的因素復(fù)雜多變，找到一個(gè)成熟的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)配置方案往往要經(jīng)歷很多次篩選，每一個(gè)接頭、每一根信號電纜、每一根電纜走線的布置，都要經(jīng)過選擇和定置管理，要用目前先進(jìn)的系統(tǒng)校驗(yàn)方法校準(zhǔn)電磁兼容設(shè)備。保持這個(gè)檢測系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行也要不厭其煩的日常校驗(yàn)，這也有賴于電磁兼容檢測工程師長期細(xì)致的工作積累。

五、上善若水，善解自在如果你的電磁兼容實(shí)驗(yàn)室有兩個(gè)以上電波暗室，你就會發(fā)現(xiàn)要保持自己實(shí)驗(yàn)室兩個(gè)暗室的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差在3dB以內(nèi)都不是很容易，更不要說與其他實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差了，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，不同的電磁兼容實(shí)驗(yàn)室之間數(shù)據(jù)偏差4～6dB都不是太離譜，但是電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家要為這幾個(gè)dB的偏差進(jìn)行整改和重新設(shè)計(jì)麻煩可就大了，尤其是產(chǎn)品到了境外以后。這可能也是歐洲除了把電磁兼容作為貿(mào)易技術(shù)壁壘之外，并沒有在內(nèi)部進(jìn)行強(qiáng)制認(rèn)證的原因，CE認(rèn)證80年代末就在準(zhǔn)備，到了96年才開始執(zhí)行如能力實(shí)驗(yàn)室出具檢測報(bào)告，電子產(chǎn)品生產(chǎn)廠家自我宣告的認(rèn)證模式，電磁兼容檢測不確定的風(fēng)險(xiǎn)主要由生產(chǎn)廠家自己承擔(dān)，十年之內(nèi)都可以追償生產(chǎn)廠家的法律責(zé)任。理解了這一切，電磁兼容檢測工程師應(yīng)該學(xué)習(xí)水性之利萬物而不爭，現(xiàn)在的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)要求實(shí)驗(yàn)室在檢測報(bào)告中標(biāo)明檢測的不確定度，電子產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家只是選擇一個(gè)電磁兼容檢測系統(tǒng)，來配合它顯示其產(chǎn)品的電磁兼容性能，他有充分的理由選擇最準(zhǔn)確，不確定度最小的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行認(rèn)證檢測，因此電磁兼容檢測工程師必須想盡一切辦法，做最大的努力保證電磁兼容檢測的準(zhǔn)確性和一致性。

結(jié)語：

以上所列五項(xiàng)修煉其實(shí)也是電磁兼容認(rèn)證檢測工程師在所面對復(fù)雜嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髦胁粩嗵嵘穆殬I(yè)素質(zhì)，電磁兼容認(rèn)證檢測工程師的隊(duì)伍在我們國家來說快速擴(kuò)張而又比較年輕，相對于現(xiàn)在經(jīng)過了十年建設(shè)的3C認(rèn)證體系和集中投資的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)設(shè)備來說，檢測工程師的人員素質(zhì)是最薄弱的環(huán)節(jié)，就我所了解的情況，由于目前大量采用電腦自動化測試，檢測工程師對儀器操作的步驟就生疏了，同時(shí)缺乏系統(tǒng)性分析和解決電磁兼容檢測的準(zhǔn)確性和一致性的能力。希望通過本文的分享引起年輕的電磁兼容檢測工程師們重視，加強(qiáng)內(nèi)功修煉。

作者：毛洪濤；技術(shù)交流信箱：2264130870@qq.com

第三篇：電磁兼容理論、檢測與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)部分講義[mphome]

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注冊：2006年12月2日樓主 電磁兼容理論、檢測與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)部分講義電磁兼容理論、檢測與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)部分講義 1．電磁兼容概述 1.1什么叫電磁兼容

1.1.1電磁兼容的定義：

國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4365-1995《電磁兼容術(shù)語》對電磁兼容（EMC）所下的定義為“設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力?！?國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB72-1985《電磁干擾與電磁兼容性名詞術(shù)語》的定義為“設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自的功能的共存狀態(tài)。即：該設(shè)備不會由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級；它也不會使同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備（系統(tǒng)、分系統(tǒng)）因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的降級。”

下列定義在闡明電磁兼容方面也有其特色：“電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時(shí)間、有限的頻譜資源條件下，各種用電設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)；廣義的還包括生物體）可以共存并不致引起降級的一門科學(xué)?！?/p>

在以上的各定義中，都涉及電磁環(huán)境這一概念。實(shí)際上，電磁環(huán)境是由空間、時(shí)間、頻譜三個(gè)要素組成的。在頻譜方面，現(xiàn)在由國際電聯(lián)（ITU）已經(jīng)規(guī)劃的可以利用的無線電頻譜在10kHz～400GHz之間。頻率再低則進(jìn)入聲頻，而再高則進(jìn)入光波，任何一種無線電業(yè)務(wù)都脫離不開這一頻譜范圍。實(shí)際上，要解決電磁兼容問題，離不開空間、時(shí)間、頻譜這三要素，這也就是我們說的電磁環(huán)境。

對于上述的電磁兼容定義，無論文字如何表述，都反映了這樣一個(gè)基本事實(shí)，即：在共同的電磁環(huán)境中，任何設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)都應(yīng)該不受干擾并且不干擾其他設(shè)備。1.1.2電磁兼容的研究領(lǐng)域：

作為一門科學(xué)，電磁兼容涉及的問題可以歸結(jié)為五大方面：(1)騷擾源特性的研究

包括電磁騷擾產(chǎn)生的機(jī)理，頻域與時(shí)域的特性，表征其特性的主要參數(shù)，抑制其發(fā)射強(qiáng)度的方法等等。

(2)敏感設(shè)備的抗干擾性能

在電磁兼容領(lǐng)域中，被干擾的設(shè)備或可能受電磁騷擾影響的設(shè)備稱為敏感設(shè)備，或者在系統(tǒng)分析中稱為騷擾接收器。如何提高敏感設(shè)備的抗干擾性能，是電磁兼容領(lǐng)域中的研究問題之一。

(3)電磁騷擾的傳播特性

即研究電磁騷擾如何從騷擾源傳播到敏感設(shè)備上去，包括輻射與傳導(dǎo)兩種傳播形式。與一般研究有用信號的天線與電波傳播相比，電磁兼容領(lǐng)域中傳播特性研究的特點(diǎn)在于：源的非理想化（源的頻域、時(shí)域特性的復(fù)雜性和源“天線”的幾何參數(shù)的復(fù)雜性）以及寬的頻率范圍。(4)電磁兼容測量

包括測量設(shè)備、測量方法、數(shù)據(jù)處理方法以及測量結(jié)果的評價(jià)等等。由于上述的電磁兼容問題的復(fù)雜性，理論上的結(jié)果往往與實(shí)際相距較遠(yuǎn)，因而使得電磁兼容測量顯得更為重要。美國肯塔基大學(xué)的帕爾博士曾說過“在判定最后結(jié)果方面，也許沒有任何其他學(xué)科像電磁兼容那樣更依賴于測量?！贝送猓捎陔姶膨}擾源在頻域與時(shí)域特性的復(fù)雜性，為了各個(gè)國家、各個(gè)實(shí)驗(yàn)室測量結(jié)果之間的可比性，必須詳細(xì)規(guī)定測量儀器的各方面指標(biāo)。當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中采用的表征電磁噪聲電平的參數(shù)有峰值、準(zhǔn)峰值、有效值、平均值等。這些參數(shù)有各自不同的定義和測量方法，用來表征電磁噪聲的不同方面的頻域特性。對一個(gè)恒定的連續(xù)正弦波，峰值、準(zhǔn)峰值、有效值、平均值的測量結(jié)果都是相同的。(5)系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容性

欲解決電磁兼容問題，分別研究源、傳播以及被干擾對象是不夠的。在一個(gè)系統(tǒng)之內(nèi)或系統(tǒng)之間，電磁兼容的問題往往要復(fù)雜得多。例如：干擾源可能同時(shí)也是敏感設(shè)備；傳播的途徑往往是多通道的；干擾源與敏感設(shè)備不只一個(gè)等等。這就需要我們對系統(tǒng)內(nèi)的或系統(tǒng)間的電磁兼容問題進(jìn)行分析與預(yù)測。為此，人們開發(fā)了一些容量很大的軟件進(jìn)行這方面仿真計(jì)算，但關(guān)鍵問題在于預(yù)測的精確性。由于電磁兼容問題的復(fù)雜性，不可能要求分析系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的問題達(dá)到非常高的精度，但預(yù)測誤差過大又失去了實(shí)用意義。近年來，對系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容問題的研究，除了“分析”以外，已開始研究“綜合”。這方面的進(jìn)展將對電磁兼容學(xué)科起到十分重要的促進(jìn)作用。1.2實(shí)施電磁兼容規(guī)范的目的 1.2.1電磁干擾及其危害

在電磁環(huán)境中，電磁干擾造成的危害是各種各樣的，可能從最簡單的令人煩惱的現(xiàn)象直到嚴(yán)重的災(zāi)難。

下面還可以舉出一些電磁干擾可能造成的危害： ①干擾電視機(jī)的收看、廣播收音機(jī)的收聽。②數(shù)字系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸過程中數(shù)據(jù)的丟失。

③設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)級正常工作的破壞。

④醫(yī)療電子設(shè)備（例如：醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀、心電起搏器等）的工作失常。

⑤自動化微處理器控制系統(tǒng)（例如：汽車的剎車系統(tǒng)、防撞氣囊保護(hù)系統(tǒng)）的工作失控。⑥民航導(dǎo)航系統(tǒng)的工作失常。⑦起爆裝置的意外引爆。

⑧工業(yè)過程控制功能的失效。

除以上所舉的例子之外，強(qiáng)電場還會對生物體造成影響。

由上可見，電磁環(huán)境的惡化，會導(dǎo)致多方面的后果。開展電磁兼容研究，加強(qiáng)電磁兼容管理，降低電磁騷擾，避免電磁干擾，是整個(gè)社會生活、環(huán)境保護(hù)等工作的當(dāng)務(wù)之急。1.2.2國內(nèi)外電磁兼容技術(shù)法規(guī)

由于電子設(shè)備的發(fā)展及廣泛應(yīng)用，造成了電磁環(huán)境的復(fù)雜化；由于頻譜資源有限，造成頻道擁擠，干擾日益嚴(yán)重。隨著對電子設(shè)備的性能要求越來越高，由于相互間的干擾越來越嚴(yán)重，可能造成電子設(shè)備或系統(tǒng)不能正常工作，甚至出現(xiàn)故障。

現(xiàn)在很多國家政府、軍隊(duì)部門以及世界組織均成立了相應(yīng)的管理或部門組織，出臺了許多有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定和措施。例如歐洲的CE指令、美國的FCC聯(lián)邦法規(guī)都有相應(yīng)的電磁兼容要求。這些技術(shù)法規(guī)的出臺則使對電磁兼容管理提高到技術(shù)法規(guī)的高度，從而進(jìn)一步地促進(jìn)了電磁兼容技術(shù)的發(fā)展。

我國對相關(guān)產(chǎn)品的電磁兼容性能也制訂了一系列強(qiáng)制性或推薦性標(biāo)準(zhǔn)，并通過市場監(jiān)督抽查和國家強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證等措施來保證市場銷售的產(chǎn)品的電磁兼容符合性。2．國內(nèi)外電磁兼容發(fā)展動態(tài)

2.1電磁兼容起源及其發(fā)展

在人類尚未發(fā)明發(fā)電機(jī)和使用電能之前，地球上就已經(jīng)存在自然界的電磁現(xiàn)象。自從1866年世界上第一臺發(fā)電機(jī)發(fā)電以來，利用電磁效應(yīng)工作的電氣設(shè)備越來越廣泛，同時(shí)也產(chǎn)生了越來越多的有害的電磁干擾，造成了所謂電磁環(huán)境“污染”。

電磁干擾是人們早就發(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象，它幾乎和電磁效應(yīng)現(xiàn)象同時(shí)被發(fā)現(xiàn)。早在19世紀(jì)初，隨著電磁學(xué)的萌芽和發(fā)展，1823年安培發(fā)表了電流產(chǎn)生磁力的基本定律，1831年法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)出電磁感應(yīng)定律，揭示了變化的磁場在導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的規(guī)律。1840年美國人亨利成功地獲得了高頻電磁振蕩。1864年麥克斯韋綜合了電磁感應(yīng)定律和安培全電流定律，總結(jié)出麥克斯韋方程，提出了位移電流的理論，全面地論述了電和磁的相互作用并預(yù)言電磁波的存在。麥克斯韋的電磁場理論為認(rèn)識和研究電磁干擾現(xiàn)象奠定了理論基礎(chǔ)。1881年英國科學(xué)家希維賽德發(fā)表了“論干擾”的文章，標(biāo)志著研究干擾問題的開端。1888年德國物理學(xué)家赫茲首創(chuàng)了天線，第一次把電磁波輻射到自由空間，同時(shí)又成功地接收到電磁波，用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，從此開始了人類對電磁干擾問題的實(shí)驗(yàn)研究。1889年英國郵電部門研究了通信中的干擾問題，使干擾技術(shù)問題研究開始走向工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。

二十世紀(jì)以來，由于電氣電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，隨著通信、廣播等無線電事業(yè)的發(fā)展，使人們逐漸認(rèn)識到需要對各種電磁干擾進(jìn)行控制。特別是工業(yè)發(fā)達(dá)國家格外重視控制干擾，他們成立了國家級以及國際間的組織，如德國的電氣工程師協(xié)會、國際電工委員會（IEC）、國際無線電干擾特別委員會（CISPR）等，均投入大量人力開始對電磁干擾問題進(jìn)行世界性有組織的研究。為了解決干擾問題，保證設(shè)備和系統(tǒng)的高可靠性，四十年代初有人提出了電磁兼容性的概念。1944年德國電氣工程師協(xié)會制訂了世界上第一個(gè)電磁兼容性規(guī)范VDE0878。接著美國在1945年頒布了美國最早的軍用規(guī)范JAN-I-225。

雖然電磁干擾問題由來已久，但電磁兼容這個(gè)新興的綜合性學(xué)科卻是近代形成的。從四十年代提出電磁兼容性概念起，電磁干擾問題由單純的排除干擾逐步發(fā)展成為從理論上、技術(shù)上全面保證用電設(shè)備在其電磁環(huán)境中正常工作的系統(tǒng)工程。電磁兼容學(xué)科在認(rèn)識電磁干擾、研究電磁干擾和控制電磁干擾的過程中得到發(fā)展。它深入闡述了電磁干擾產(chǎn)生的原因，分清了干擾的性質(zhì)，深刻研究了干擾傳輸及耦合的機(jī)理，系統(tǒng)地提出了抑制干擾的技術(shù)措施，促進(jìn)了電磁兼容的系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的制訂，建立了電磁兼容試驗(yàn)和測量的體系，解決了電磁兼容設(shè)計(jì)、分析和預(yù)測的一系列理論和技術(shù)問題。

七十年代以來，電磁兼容技術(shù)逐漸成為非?；钴S的學(xué)科領(lǐng)域之一，每年都會召開幾次較大規(guī)模的國際性電磁兼容學(xué)術(shù)會議。美國最有影響的電子電氣工程師協(xié)會“IEEE”的權(quán)威雜志，專門設(shè)有EMC分冊。美國學(xué)者B.E.凱瑟撰寫了系統(tǒng)性的論著《電磁兼容原理》。美國國防部編輯出版了各種電磁兼容性手冊，廣泛應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)。

到八十年代，美國、德國、日本、前蘇聯(lián)、法國等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家在電磁兼容研究和應(yīng)用方面達(dá)到了很高的水平。主要研究和應(yīng)用的內(nèi)容包括電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、分析設(shè)計(jì)和預(yù)測、試驗(yàn)測量和開發(fā)屏蔽導(dǎo)電材料、培訓(xùn)教育和管理等。在工程應(yīng)用方面研制出高精度的電磁干擾及電磁敏感度自動測量系統(tǒng)，開發(fā)出多種系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間電磁兼容性計(jì)算機(jī)分析和預(yù)測軟件，形成了一套完整的設(shè)計(jì)體系，還開發(fā)研制成功多種抑制電磁干擾的新材料和新工藝。電磁兼容設(shè)計(jì)成為民用電子設(shè)備和軍用武器裝備研制中必須嚴(yán)格遵循的原則和步驟。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測、試驗(yàn)和使用的各個(gè)階段都要考慮電磁兼容技術(shù)和管理。電磁兼容性成為產(chǎn)品可靠性保證中的重要組成部分。

九十年代，電磁兼容性工程已經(jīng)從事后檢測處理發(fā)展到預(yù)先分析評估、預(yù)先檢驗(yàn)、預(yù)先設(shè)計(jì)。電磁兼容工程師必須與產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、制造商以及各方面的專家共同合作，在方案設(shè)計(jì)階段就開展有針對性的預(yù)測分析工作。并把過去用于研制后期試驗(yàn)測量和處理以及返工補(bǔ)救的費(fèi)用安排到加強(qiáng)事前設(shè)計(jì)和預(yù)測檢驗(yàn)中來。電磁兼容技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)并行工程系統(tǒng)的實(shí)施項(xiàng)目組成部分。

產(chǎn)品電磁兼容性達(dá)標(biāo)認(rèn)證已由一個(gè)國家范圍發(fā)展到一個(gè)地區(qū)或一個(gè)貿(mào)易聯(lián)盟采取統(tǒng)一行動。從1996年1月1日開始，歐洲共同體12個(gè)國家和歐洲自由貿(mào)易聯(lián)盟的北歐6國共同宣布實(shí)行電磁兼容認(rèn)證制度，使得電磁兼容性認(rèn)證與電工電子產(chǎn)品安全性認(rèn)證處于同等重要的地位?？梢灶A(yù)言，在21世紀(jì)，電磁兼容學(xué)科將獲得更加迅速的發(fā)展，將得到全人類的高度重視。在我國對電磁兼容理論和技術(shù)的研究起步較晚，直到80年代初才有組織系統(tǒng)地研究并制訂國家級和行業(yè)級的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。1981年頒布了第一個(gè)航空工業(yè)部較為完整的標(biāo)準(zhǔn)HB5662-81《飛機(jī)設(shè)備電磁兼容性要求和測試方法》。此后，我國在標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的研究與制訂方面有了較大進(jìn)展，到目前已制定了近百個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)和國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。八十年代以來，國內(nèi)電磁兼容學(xué)術(shù)組織紛紛成立，學(xué)術(shù)活動頻繁開展。1987年召開了第一屆全國性電磁兼容性學(xué)術(shù)會議。1990年在北京成功地舉辦了第一次國際電磁兼容性學(xué)術(shù)會議，標(biāo)志著我國電磁兼容學(xué)科的迅速發(fā)展并開始參與世界交流。

九十年代以來隨著國民經(jīng)濟(jì)和高科技產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，在航空、航天、通信、電子等部門，電磁兼容技術(shù)受到格外重視，并投入了較大的財(cái)力和人力建立了一批電磁兼容性試驗(yàn)測試中心，引進(jìn)了許多先進(jìn)的電磁干擾及敏感度自動測試系統(tǒng)和試驗(yàn)設(shè)備。

我國在電磁兼容性工程設(shè)計(jì)和預(yù)測分析方面也開展了研究并逐漸開始實(shí)際應(yīng)用。近年來，部分高等院校中相繼開設(shè)了電磁兼容原理及設(shè)計(jì)課程，翻譯和編寫了一批教材。1993年由國家軍用標(biāo)準(zhǔn)化中心組織編寫了《電磁兼容性工程設(shè)計(jì)手冊》，表明我國軍用設(shè)備的電磁兼容性工程設(shè)計(jì)進(jìn)入全面實(shí)施階段。

2.2世界主要國家、地區(qū)的電磁兼容管理及實(shí)施情況

經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)對電磁兼容問題都較為重視，政府甚至采取立法和認(rèn)證程序來管理相關(guān)產(chǎn)品的電磁兼容性能，對不符合者采取非常嚴(yán)厲的處罰行動。歐盟的“CE EMC”指令和美國的FCC法規(guī)的對世界的影響尤為深遠(yuǎn)。

世界各國對于EMC的管理，一般可分為兩種管理型式：部份的國家只管制電機(jī)、電子產(chǎn)品的電磁輻射干擾部份（EMI），如美國；另有部份國家也增加了電磁抗擾性（EMS）的管制，如歐盟地區(qū)。以下將介紹世界各國對于EMC的管制項(xiàng)目及依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。2.2.1歐盟(1)CE指令

歐盟地區(qū)為了讓市場內(nèi)的貨品能在加盟國內(nèi)自由流通，歐盟執(zhí)行委員會即通過歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會（CEN）制定出各種標(biāo)準(zhǔn)并頒布了指令。其中電機(jī)、電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)（包括電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)）由歐洲電器標(biāo)準(zhǔn)委員會（CENELEC）所制定。早期歐盟所制定的EMC標(biāo)準(zhǔn)，主要取自于國際電工委員會（IEC）及國際無線電干擾特別委員會（CISPR）的標(biāo)準(zhǔn)。歐盟EMC指令，即1989年所公布的89/336/EEC指令。歐盟89/336/EEC EMC指令要求從1996年開始，凡欲進(jìn)入歐共體市場的電子、電器和相關(guān)產(chǎn)品一定要符合有關(guān)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)要求，并在產(chǎn)品上粘貼符合性標(biāo)記“CE”。歐盟對有關(guān)產(chǎn)品的電磁兼容性要求一般包括電磁騷擾和抗擾度兩個(gè)方面的內(nèi)容。(2)CE標(biāo)記

歐洲聯(lián)盟包括十五個(gè)國家：英、法、荷、比利時(shí)、西班牙、盧森堡、奧地利、芬蘭、瑞典、丹麥、德、希臘、葡萄牙、愛爾蘭、意大利。CE指令由歐盟總部所制訂，于發(fā)布時(shí)并不具有強(qiáng)制執(zhí)行意義，但該指令落實(shí)到各會員國，由會員國立法成為國內(nèi)法令之后，就具有強(qiáng)制性。而CE標(biāo)記的“CE”二個(gè)字是法語歐共體的簡寫。

CE標(biāo)記是采取自我宣告（EC Declaration of conformity ,Doc）的方式。如果產(chǎn)品滿足了EMC要求，檢測單位會將產(chǎn)品的型式試驗(yàn)（Type Test）報(bào)告等證明文件給廠商，此時(shí)廠商建立產(chǎn)品技術(shù)檔案，自我宣告產(chǎn)品已符合相關(guān)指令，按規(guī)定作成CE標(biāo)記，貼示于適當(dāng)位置。2.2.2美國(1)FCC法規(guī)

美國是世界比較早對電子、電器產(chǎn)品及相關(guān)設(shè)備的電磁兼容性進(jìn)行控制的國家之一，并利用認(rèn)證體系進(jìn)行強(qiáng)制性管理。認(rèn)證所依據(jù)的技術(shù)文件和管理?xiàng)l例便是具有法律效力的《聯(lián)邦法規(guī)法典》（Code of Federal Regulation2006 Cndw.Com Powered By Dvbbs Version 7.1.0 Sp1 頁面執(zhí)行時(shí)間 03.68750 秒, 4 次數(shù)據(jù)查詢

第四篇：西電EMC電磁兼容復(fù)習(xí)資料+習(xí)題集

? EMC基本問題

問題一

? ?以親身經(jīng)歷的EMI案例及其解決方法，闡述EMC的重要性。? ?什么是電磁干擾與電磁騷擾？它們的區(qū)別何在？

P10 電磁干擾是指電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。

電磁騷擾是指任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低，或者對有生命或無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁干擾是指由電磁騷擾產(chǎn)生的具有危害性的電磁能量或者引起的后果，電磁騷擾強(qiáng)調(diào)任何可能的電磁危害現(xiàn)象，而電磁干擾強(qiáng)調(diào)這種電磁危害現(xiàn)象產(chǎn)生的后果。

? ?EMC的定義是什么？依據(jù)系統(tǒng)組成，電磁兼容性應(yīng)該如何分類？

P11 電磁兼容性：“設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)。

即：該設(shè)備不會由于受到處于同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致或遭受不允許的降級；它也不會使同一電磁環(huán)境中其它設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的降級”

電磁兼容：研究在有限的空間、時(shí)間和頻譜資源等條件下，各種用電設(shè)備（廣義的還包括生物體）可以共存，并不致引起降級的一門科學(xué)。

分類：系統(tǒng)電磁兼容性分為系統(tǒng)之間的電磁兼容性和系統(tǒng)內(nèi)部的電磁兼容性。

? ?EMC學(xué)科形成的標(biāo)志、起源是什么？

P13 標(biāo)志：1933年CISPR成立，第一次會議提出的兩個(gè)問題：可以接受的無線電干擾限制和測量無線電干擾的方法。

? ?電磁兼容學(xué)科的研究內(nèi)容、特點(diǎn)是什么

P17 研究內(nèi)容：

電磁干擾特性及其傳播理論 電磁危害及電磁頻譜的利用和管理

電磁兼容性的工程分析和電磁兼容性控制技術(shù) 電磁兼容設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法 電磁兼容性測量和試驗(yàn)技術(shù) 電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范與工程管理 電磁兼容性分析和預(yù)測

信息設(shè)備的電磁泄漏及防護(hù)技術(shù) 環(huán)境電磁脈沖及其防護(hù) 系統(tǒng)內(nèi)與系統(tǒng)間的電磁兼容性 特點(diǎn)：

1、電磁兼容學(xué)科的理論體系以電磁場理論為基礎(chǔ)

2、電磁兼容學(xué)科是一門新興的綜合性交叉學(xué)科

3、計(jì)量單位的特殊性

4、大量引用無線電技術(shù)的概念和術(shù)語

5、極強(qiáng)的實(shí)用性

6、強(qiáng)烈的依賴于測量

? Tips：最有用的

2dB =

3、lg2=0.3 3dB=4.77、lg3=0.477 電壓電流乘20，功率乘10 dBm 表示法Prec=電纜增益+Psource 問題二

? ?功能性干擾源與非功能性干擾源有什么區(qū)別？舉例說明。

P49 功能性干擾源：指設(shè)備、系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)自身功能的過程中所產(chǎn)生的有用電磁能量對其他設(shè)備、系統(tǒng)造成干擾的用電裝置，例如廣播信號、雷達(dá)信號產(chǎn)生的干擾。

非功能性干擾源：指設(shè)備、系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)自身功能的過程中所產(chǎn)生的無用電磁能量對其他設(shè)備、系統(tǒng)造成干擾的用電裝置，例如開關(guān)閉合斷開產(chǎn)生電弧的放電干擾。

? ?什么是傳導(dǎo)干擾與輻射干擾？騷擾主要通過什么途徑傳輸（傳播）。

P27 輻射干擾：由任何部件、天線、電纜或連接線輻射的電磁干擾 傳導(dǎo)干擾：沿著導(dǎo)體附近傳輸?shù)碾姶鸥蓴_ 輻射和傳導(dǎo)

? ?怎樣描述電磁騷擾的性質(zhì)？

P53 描述：

1、頻譜寬度

2、幅度或電平

3、波形

4、出現(xiàn)率

5、輻射騷擾的極化特性

6、輻射騷擾的方向特性

7、天線有效面積

? ?環(huán)境的電磁現(xiàn)象如何分類、怎樣界定？

P56 分類：

低頻現(xiàn)象、高頻現(xiàn)象、靜電放電

低頻現(xiàn)象是指電磁騷擾頻譜中低于9kHz分量占主要成分的情況 高頻現(xiàn)象是指電磁騷擾頻譜遠(yuǎn)大于9kHz分量占主要成分的情況 ? ?舉例說明應(yīng)用輻射騷擾的極化特性解決干擾問題。問題三 傳導(dǎo)耦合

? ?傳導(dǎo)耦合

? ?電基本振子與磁基本振子的概念

在分析騷擾源時(shí)，常常用到兩個(gè)基本的騷擾源（天線）模型：長為l的電基本陣子（短線天線）以及半徑為a的磁基本陣子（小圓環(huán)天線）

“短”和“小”是相對于其輻射的電磁波的波長λ而言的，即l?λ，a?λ。

? ?近區(qū)場與遠(yuǎn)區(qū)場的概念、劃分準(zhǔn)則、特征

P82 當(dāng) kr>>1或r>>人/2π時(shí)

場點(diǎn)P與源點(diǎn)的距離r遠(yuǎn)大于波長，與這些點(diǎn)相應(yīng)的區(qū)域稱為遠(yuǎn)區(qū)。場點(diǎn)P與源點(diǎn)的距離r遠(yuǎn)小于波長，與這些點(diǎn)相應(yīng)的區(qū)域稱為近區(qū)。在近區(qū)場主要取決于分母中含的kr的最低次項(xiàng) 在近區(qū)場主要取決于分母中含的kr的最高次項(xiàng)

在遠(yuǎn)區(qū)，電、磁基本陣子的波阻抗均趨于媒質(zhì)的波阻抗ZW ；

在近區(qū)，電基本陣子產(chǎn)生的電場占優(yōu)勢，在電磁兼容工程中稱電基本振子的騷擾源模型為電場騷擾源； 在近區(qū)，磁基本陣子產(chǎn)生的磁場 占優(yōu)勢，在電磁兼容工程中稱磁基本振子的騷擾源模型為磁場騷擾源。在近區(qū)場中，由于波阻抗不是常數(shù)，必須分別考慮電場和磁場；

在遠(yuǎn)區(qū)場中，電場和磁場結(jié)合起來形成了平面電磁波（具有媒質(zhì)的波阻抗）；

當(dāng)討論平面電磁波的時(shí)候，假定電場、磁場處于遠(yuǎn)區(qū)場；當(dāng)分開討論電場、磁場時(shí)，認(rèn)為電場、磁場處于近區(qū)場。

? ?電流元長度和磁流元長度相同，哪一個(gè)輻射的電磁能大，比值是多少？

? ?近場阻抗的概念、表達(dá)式、工程應(yīng)用

P85 通常將空間某處的電場與磁場的橫向分量的比值稱為波阻抗ZW

E?E?Z??H?H?

電基本振子：ZEW16)kr?Zw2?1?1????kr?1?（近區(qū)：r遠(yuǎn)區(qū)：???2?ZEW?Zw??Zw kr2?rZEW?Zw

磁基本振子：

在遠(yuǎn)區(qū)，電、磁基本陣子的波阻抗均趨于媒質(zhì)的波阻抗ZW；

在近區(qū)，電基本陣子產(chǎn)生的電場占優(yōu)勢，在電磁兼容工程中稱電基本振子的騷擾源模型為電場騷擾源； 在近區(qū)，磁基本陣子產(chǎn)生的磁場占優(yōu)勢，在電磁兼容工程中稱磁基本振子的騷擾源模型為磁場騷擾源。

? ?輻射耦合的主要方式有哪些？詳述之

P89 天線耦合 導(dǎo)線感應(yīng)耦合 閉合回路耦合 孔縫耦合 問題四

? ?實(shí)現(xiàn)并行和系統(tǒng)的電磁兼容性設(shè)計(jì)，需要采取的技術(shù)措施如何分類，包含哪些內(nèi)容。

P92

1、盡可能選用互相干擾最小、符合電磁兼容性要求的器件、部件、電路，并進(jìn)行合理布局、裝配、已組成設(shè)備或系統(tǒng)。

2、考慮形成電磁干擾的三要素，實(shí)施屏蔽、濾波、接地和搭接等技術(shù)以抑制和隔離電磁干擾。

? ?分析和解決電磁兼容性問題的一般方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)。

P92 問題解決法：在電路、設(shè)備和系統(tǒng)建立之前不專門考慮電磁兼容問題，而后根據(jù)出現(xiàn)的電磁兼容問題應(yīng)用各種抑制干擾的技術(shù)去解決。由于設(shè)備和系統(tǒng)可能已經(jīng)裝配好，為解決問題可能要進(jìn)行大量的拆卸和修改，也可能要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，可能造成人力物力的浪費(fèi)，延誤電路設(shè)備和系統(tǒng)的研制周期，有可能會使性能下降。

規(guī)范法：這種方法在一定程度上可以預(yù)防電磁干擾的出現(xiàn)，比問題解決發(fā)法更加合理，但是標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范不是針對某一設(shè)備和系統(tǒng)制定，因此不一定能夠解決問題。而且沒有進(jìn)行電磁兼容的分析和預(yù)測，有可能導(dǎo)致過量的預(yù)防儲備，導(dǎo)致成本增加。

系統(tǒng)法：在設(shè)計(jì)階段就用分析程序預(yù)測在設(shè)備系統(tǒng)中將要遇到的電磁干擾問題，并在設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、制造、裝配環(huán)節(jié)不斷進(jìn)行分析和預(yù)測，一般可以避免出現(xiàn)電磁干擾過量。

? ?抑制電磁騷擾的策略采用什么思維方法？

P94 主動預(yù)防、整體規(guī)劃、對抗疏導(dǎo)相結(jié)合

? ?抑制電磁騷擾的方法如何分類？具體方法包含哪些技術(shù)措施。

P95 傳輸途徑抑制：濾波、屏蔽、接地、搭接、布線

空間分離：地點(diǎn)位置、自然地形、方位角、電磁場矢量方向

時(shí)間分隔：時(shí)間公用準(zhǔn)則、雷達(dá)脈沖同步、主動時(shí)間分隔、被動時(shí)間分隔 頻域管理：頻譜管制、濾波、頻率調(diào)制、數(shù)字傳輸、光電轉(zhuǎn)換

電器隔離：變壓器隔離、光電隔離、繼電器隔離、DC/DC變換、電動-發(fā)電機(jī)組

問題五

? ?何謂屏蔽？抑制何種類型的電磁騷擾。

P102 屏蔽：由導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻慕饘倨帘误w將電磁騷擾源限制在一定范圍內(nèi) 凡是通過空間傳輸?shù)碾姶膨}擾可以采用屏蔽的方法抑制。

? ?靜電屏蔽、交變電場的屏蔽、低頻磁場的屏蔽、高頻磁場的屏蔽、電磁屏蔽的原理及其應(yīng)用時(shí)的注意問題。

P102 靜電屏蔽：完整的屏蔽導(dǎo)體和良好的接地

交變電場的屏蔽：采用接地良好的金屬屏蔽體將騷擾源

低頻磁場的屏蔽：利用鐵磁材料的高磁導(dǎo)率對騷擾磁場進(jìn)行分離；注意問題，磁導(dǎo)率越高、屏蔽罩越厚、磁阻越小則屏蔽效果越好。

用鐵磁材料做的屏蔽罩，在垂直磁力線方向不應(yīng)開口或者有縫隙。鐵磁材料的屏蔽不能用于高頻磁場屏蔽。

高頻磁場的屏蔽：利用磁感現(xiàn)象在屏蔽體表面所產(chǎn)生的渦流的反磁場達(dá)到屏蔽目的；注意問題：無需考慮屏蔽盒厚度；垂直渦流方向不應(yīng)該有縫隙或開口，實(shí)際中應(yīng)接地。

? ?屏蔽效果怎樣定量表示？如何計(jì)算屏蔽效能。

P109 屏蔽系數(shù)：加屏蔽體后的感應(yīng)電壓與未加屏蔽的電壓之比。

傳輸系數(shù)：存在屏蔽體時(shí)的電場強(qiáng)度與無屏蔽的電場（或磁場）強(qiáng)度之比

屏蔽效能：不存在屏蔽體時(shí)某處的電場強(qiáng)度與存在屏蔽體時(shí)同一處的電場強(qiáng)度之比，常用分貝表示。SEE=20lg（E0/ES）系數(shù)與效能互為倒數(shù)關(guān)系

? ?當(dāng)屏蔽盒為長方形時(shí)，如何放置屏蔽盒，才能是其低頻磁屏蔽效能最大？

P114 屏蔽盒為長方形時(shí)，應(yīng)使長邊平行于磁場方向，而短邊垂直于磁場方向

? ?相同半徑的球形屏蔽體，其高頻、低頻電場及磁場的屏蔽效果隨頻率如何變化。

P119 頻率越高，吸收損耗越大。

平面波的反射損耗以頻率一次方的速率減小，磁場的反射損耗以頻率的一次方的速率增加，電場的反射損耗以頻率的三次方的速率減小。

計(jì)算：

靜磁場：無限長磁性材料屏蔽效能計(jì)算公式： 圓柱體腔壁厚度：t=b-a平均半徑R =(a+b)/2 SE?20log(1??rt2R)?20log[1??(b?a)?a?b)]0(低頻磁場： 矩形截面盒：

?2?a為垂直磁場方向邊長

SE?20log(1rt

a)圓柱體：

SE?20log(1??rtR為平均半徑e2R)e球形：

SE?20log(?rt3r?1)e

問題六

? ?屏蔽體的屏蔽效能由什么損耗組成。利用屏蔽效能計(jì)算的解析方法，如何選擇屏蔽體材料？

P127 P128 吸收損耗、反射損耗

隨著頻率的增加，需要的屏蔽殼體厚度也越小 屏蔽材料的電導(dǎo)率越高，磁導(dǎo)率越低，反射損耗就越大

? ?比較常見孔縫的幾何形狀、線度對孔縫屏蔽效能的影響，如何設(shè)計(jì)孔縫的幾何形狀、線度以降低電磁泄漏。

P131 孔隙的電磁泄漏與孔隙的最大線性尺寸、孔隙的數(shù)量和騷擾源的波長有密切關(guān)系； 隨著頻率的增高，孔隙電磁泄漏將更嚴(yán)重；

在相同面積情況下，縫隙比孔隙的電磁泄漏嚴(yán)重，矩形孔比圓形孔的電磁泄漏嚴(yán)重； 當(dāng)縫隙長度接近工作波長時(shí)，縫隙就成為電磁波輻射器，即縫隙天線；

對于孔隙，要求其最大線性尺寸小于λ/5；對于縫隙，要求其最大線性尺寸小于λ/10，λ為最小工作波長。帶孔隙的金屬板、金屬網(wǎng)，對超高頻以上的頻率基本上沒有屏蔽效果。因此超高頻以上的頻率需要采用截止波導(dǎo)管來屏蔽。

? ?舉例闡述你在工程實(shí)踐中抑制電磁泄漏的具體方法、效果和理論依據(jù)。P139 ? 計(jì)算

問題七

? ?為什么要進(jìn)行接地設(shè)計(jì)，工程實(shí)踐接地如何詳細(xì)分類。

p156 接地技術(shù)是任何電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)正常工作時(shí)必須采用的重要技術(shù)，它不僅是保護(hù)設(shè)施和人身安全的必要手段，也是抑制電磁干擾、保障設(shè)備或系統(tǒng)電磁兼容性、提高設(shè)備或系統(tǒng)可靠性的重要技術(shù)措施。接地一方面可引起接地阻抗干擾，另一方面良好的接地還可抑制干擾。

? ?2.導(dǎo)體的直流電阻與交流電阻存在怎樣的關(guān)系(p161)，為什么電磁兼容性設(shè)計(jì)中要求元器件的引線盡可能的短(p156)。如何選擇接地線(p163 p166)。

高頻交流電阻與工作頻率的平方根成正比RAC?K?RDC?f 為了降低電路的地電位，每個(gè)電路的地線應(yīng)盡可能短，以降低地線阻抗。

在高頻時(shí)，由于集膚效應(yīng)，高頻電流只流經(jīng)導(dǎo)體表面，即使加大導(dǎo)體厚度也不能降低阻抗。為了在高頻時(shí)降低地線阻抗，通常要將地線和公共地鍍銀。

在導(dǎo)體截面積相同的情況下，為了減小地線阻抗，常用矩形截面導(dǎo)體做成接地導(dǎo)體帶。

? ?從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，如何進(jìn)行接地設(shè)計(jì)？闡述單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、混合接地、懸浮接地的特點(diǎn)和應(yīng)用限制。

p164

單點(diǎn)接地適用于低頻，多點(diǎn)接地適用于高頻 頻率在1MHz以下可采用單點(diǎn)接地方式 頻率高于10MHz應(yīng)采用多點(diǎn)接地方式

頻率在1~10MHz之間可以采用混合接地（在電性能上實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地混合使用）如用一點(diǎn)接地，其地線長度不得超過λ/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地 問題八

? ?地回路騷擾的成因，你遇到的地回路騷擾案例及排除方法。

P172 共地阻抗的共模干擾； 場對導(dǎo)線的共模干擾

接地電流的存在是產(chǎn)生接地干擾的根源: 導(dǎo)電耦合引起的接地電流 電容耦合形成的接地電流 電磁耦合形成的感應(yīng)電流 金屬導(dǎo)體的天線效應(yīng)形成地電流

? ?抑制電磁騷擾，如何設(shè)計(jì)電纜屏蔽層的接地方式，為什么？

P169 P171 當(dāng)電路有一個(gè)接地信號源與一個(gè)不接地的放大器連接時(shí)，連接電纜的屏蔽層接地應(yīng)接至信號源的公共端 當(dāng)電路有一個(gè)不接地信號源與一個(gè)接地的放大器連接時(shí)，連接電纜的屏蔽層接地應(yīng)接至放大器的公共端

? ?如何選擇多級電路的接地點(diǎn)，使參考地電位最小。

P175 一般來說，電子設(shè)備中的低電平級電路是受干擾的電路，因此接地點(diǎn)的選擇應(yīng)使低電平級電路受干擾最小。多極電路的接地點(diǎn)應(yīng)選擇在低電平級電路的輸入端。

? ?抑制地回路騷擾的主要技術(shù)措施有哪些？

P176 信號回路隔離變壓器 信號回路縱向扼流圈 信號線上使用磁環(huán)

在數(shù)據(jù)線路中使用光電耦合器或光纖 使用差分放大器

? ?簡述隔離變壓器抑制地回路騷擾的原理，應(yīng)用注意事項(xiàng)。

P177 原理：電路1的輸出信號經(jīng)變壓器耦合到電路2，地回路被隔離變壓器阻隔

注意事項(xiàng)：不能傳輸直流信號，對低頻信號影響較大。因此，對直流和低頻信號電路不宜采用, 對低頻干擾有較好的抑制能力。

? ?闡述縱向扼流圈抑制地回路騷擾的原理，選用原則。

P178 原理：對于流過接地線的共模干擾電流，流經(jīng)兩線電流方向相同,所產(chǎn)生的磁場相長，故扼流圈對回路干擾電流呈現(xiàn)高阻抗，起到抑制地回路的作用。

注意事項(xiàng)：縱向扼流圈的鐵芯截面積應(yīng)該足夠大，以便有一定數(shù)量的不平衡直流流過時(shí)不致飽和。

問題九 ? EMI濾波器的特點(diǎn)（p199）

1、電磁干擾濾波器往往在阻抗失配的條件下工作。

2、騷擾源的電平變化幅度大，有可能使電磁干擾濾波器出現(xiàn)飽和效應(yīng)。

3、電磁騷擾源的頻帶范圍很寬，其高頻特性非常復(fù)雜，難以用集總參數(shù)電路來模擬濾波電路的高頻特性。

4、工作頻帶內(nèi)必須具有較高的可靠性。

? 反射式濾波器的工作原理(p201)原理：把不需要的頻率成分的能量反射回信號源或者騷擾源，而讓需要的頻率成分的能量通過濾波器施加于負(fù)載，以達(dá)到選擇和抑制信號的目的。

? 吸收式濾波器的工作原理(p205)吸收式濾波器：由有耗元件構(gòu)成，將信號中不需要的頻率分量的 能量消耗在濾波器中，而允許需要的頻率分量 通過。? 電源線濾波器的構(gòu)成與設(shè)計(jì)(210)為了抑制共模干擾和差模干擾，電源線濾波器由許多LC低通網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，分為共模濾波器和差模濾波器。

? 濾波器安裝需要考慮的問題(212)

1、位置: 取決于騷擾的入侵途徑。

2、輸入端引線與輸出端引線的屏蔽隔離。

3、高頻接地。濾波器應(yīng)加屏蔽，其屏蔽體應(yīng)良好接地，否則高頻接地阻抗將直接降低高頻濾波效果。因此，濾波器的安裝位置應(yīng)盡量接近金屬設(shè)備殼體的接地點(diǎn)，濾波器的接地線應(yīng)盡量短。

4、搭接方法。一半將濾波器的屏蔽體外殼直接安裝在設(shè)備的金屬外殼上，以降低連接電阻。

5、電源線濾波器應(yīng)安裝在敏感設(shè)備或者屏蔽體的入口處，并對濾波器加以屏蔽。問題十

? 什么為標(biāo)準(zhǔn)(p220)？我國制定標(biāo)準(zhǔn)的原則和方法(p245)？

標(biāo)準(zhǔn)：一個(gè)一般性的導(dǎo)則或者預(yù)期要滿足的準(zhǔn)則 原則和方法：

1、積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)；

2、我國的EMC標(biāo)準(zhǔn)絕大多數(shù)引自國際標(biāo)準(zhǔn)；

3、大量系統(tǒng)間電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)我國自己的科研成果制定的。

? 表述IEC電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)成(p225)基礎(chǔ)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)通用發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)抗擾度標(biāo)準(zhǔn)通用抗擾度標(biāo)準(zhǔn)

B類：居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、輕工業(yè)區(qū)A類：工業(yè)區(qū)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)B類：居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、輕工業(yè)區(qū)A類：工業(yè)區(qū)在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)三層次中，下一層次的標(biāo)準(zhǔn)通過引用上一個(gè)層次的標(biāo)準(zhǔn)來構(gòu)成本層次標(biāo)準(zhǔn)的一部分。標(biāo)準(zhǔn)層次越低，規(guī)定越詳細(xì)、明確，操作性就越強(qiáng)；反之米標(biāo)準(zhǔn)的包容性越強(qiáng)，使用范圍越寬。

? 簡述國家EMC標(biāo)準(zhǔn)編號的形式，并舉例(p245)舉例：GB4824-1995：GB代表強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)；4824代表工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療射頻設(shè)備無線電干擾特性的測量方法和限值；1995代表制定年份。

GB/T17618-1998：GB/T代表推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)；17618代表信息技術(shù)設(shè)備擾度限值和測量方法；1998代表制定年份。

? 我國三軍通用的軍用EMC標(biāo)準(zhǔn)(p252)、美國最新軍用EMC標(biāo)準(zhǔn)是什么(p251)？

三軍通用的新的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)GJB151A-97和GJB152A-97。MIL-STD-461E ? 闡述GJB151A-97及GJB152A-97的頻率范圍要求？以及標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)性的具體要求？

? 習(xí)題集

? 名詞解釋：

電磁兼容：略

傳導(dǎo)干擾：沿著導(dǎo)體附近傳輸?shù)碾姶鸥蓴_。

輻射干擾：由任何部件、天線、電纜或連接線輻射的電磁干擾

電磁敏感性：在存在電磁騷擾的情況下，裝置設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。電磁環(huán)境：存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和

電磁干擾：指電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降

電磁騷擾：任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低，或者對有生命或無生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁干擾安全系數(shù)：敏感度門限與出現(xiàn)在關(guān)鍵試驗(yàn)點(diǎn)或信號線上的干擾之比

? 如何根據(jù)近區(qū)場的波阻抗判斷干擾源的性質(zhì)，并給出干擾源的波阻抗表達(dá)式（10分）。

答：在近場（the near field）中，波阻抗取決于源的性質(zhì)和源到觀察點(diǎn)的距離。如果源具有高電流、低電壓（近場波阻抗小于媒質(zhì)的波阻抗）的特性，那么近場中占優(yōu)勢的場是磁場。相反地，如果源具有低電流、高電壓（近場波阻抗大于媒質(zhì)的波阻抗）的特性，那么近場中占優(yōu)勢的場是電場。

在近場中，必須分別考慮電場和磁場，因?yàn)榻鼌^(qū)場的波阻抗不是常數(shù)。然而，在遠(yuǎn)場（the far field）中，電場和磁場結(jié)合起來形成了平面電磁波（具有媒質(zhì)的波阻抗）。因?yàn)榻鼌^(qū)場的波阻抗表示式比較復(fù)雜，且電基本振子和磁基本振子的近區(qū)場的波阻抗表示式完全不同，所以我1． 電基本振子近場的波阻抗

電基本振子產(chǎn)生的輻射場的波阻抗定義為：們分開討論。

EZW??H?；

將Ilk3sin?E??4????j1j??jkr??e?23??kr???kr?kr?k2Ilsin?H??4??j1??jkr?e?2??kr?kr??

兩個(gè)式子帶入上式，簡化后得到下式：

ZEW所以波阻抗ZEW的模為：

ZW?1?k2?jk/r?1/r2?3????1?j1/kr2j??jk?1/r1??1/kr???

ZEW?ZW對于近區(qū)場，r1??1/kr?1??1/kr?26

???/2?，在上式的分子和分母中，相對于1/kr的高次冪項(xiàng)而言1可以忽略，所以近區(qū)場的波阻抗的模近似為：

ZEW2． 磁基本振子近場的波阻抗

磁基本振子產(chǎn)生的輻射場的波阻抗定義為：

?

?ZW/kr?ZW2?rZW?將

E?H?

?1jkk2??jkrISH??sin???2??e3??4?rr??r；

ISk?jk1?E???j?sin???2?e?jkr4??rr?

兩個(gè)式子帶入上式，簡化后得到下式：

ZHW??所以波阻抗的模為：

??1/kr??1??1/kr2222ZW?1?j?1/kr??36

ZHW?ZW對于磁基本振子的近區(qū)場，r??1/kr??1??1/kr2?r

1??1/kr?

???/2?，在上式的分子和分母中，相對于1/kr的高次冪項(xiàng)而言1可以忽略，所以近區(qū)場的波阻抗的模近似為：

ZHW?ZWkr?ZW? 在近場區(qū)，電基本振子的波阻抗大于媒質(zhì)的波阻抗，它產(chǎn)生的近區(qū)場中電場占優(yōu)勢，在電磁兼容性工程中，簡單地稱電基本振子的騷擾源模型為電場騷擾源；磁基本振子的波阻抗小于媒質(zhì)的波阻抗，它產(chǎn)生的近區(qū)場中磁場占優(yōu)勢，在電磁兼容性工程中，簡單地將其稱為磁場騷擾源

? 屏蔽同軸電纜一端與信號源相連，另一端與運(yùn)算放大器相連，試說明在低頻、高頻情況下，屏蔽同軸電纜的屏蔽層如何接地（10分）。

答：頻率低于1MHz時(shí) 電纜屏蔽層的接地一般采用一端接地方式，以防止騷擾電流流經(jīng)電纜屏蔽層，使信號電路受到干擾。當(dāng)電路有一個(gè)不接地的信號源與一個(gè)接地的放大器連接時(shí)，連接電纜的屏蔽層應(yīng)接至放大器的公共端。當(dāng)一個(gè)接地的信號源與一個(gè)不接地的放大器連接時(shí)，連接電纜的屏蔽層應(yīng)接至信號源的公共端。

當(dāng)頻率高于1MHz時(shí)或電纜長度超過信號波長的1/20時(shí)，常采用多點(diǎn)接地方式，以保證屏蔽層上的地電位，最常用的是兩端接地。長電纜應(yīng)在每隔1/10波長處接地一次。同軸電纜在高頻時(shí)多點(diǎn)接地能提供一定的屏蔽作用。另外由于高頻雜散電容的耦合會形成地環(huán)路，這時(shí)電纜屏蔽層通過雜散電容實(shí)際上已被接地。若用一個(gè)小電容代替雜散電容，則可形成混合接地（復(fù)合接地）。在高頻時(shí)，小電容的阻抗變得很低，電路變成多點(diǎn)接地，所以這種接地方法對寬頻帶工作是有利的。

? 什么是屏蔽？簡述低頻磁屏蔽的原理，應(yīng)用低頻磁屏蔽體時(shí)應(yīng)注意什么（10分）。

答：屏蔽就是用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧现瞥傻慕饘倨帘误w將電磁騷擾源限制在一定的范圍內(nèi)，使騷擾源從屏蔽體的一面耦合或當(dāng)其輻射到另一面時(shí)受到抑制或衰減。

低頻磁場屏蔽原理是利用鐵磁材料的高磁導(dǎo)率對騷擾磁場進(jìn)行分路。

注意要點(diǎn)： ①選用高磁導(dǎo)率材料，并要使屏蔽罩有足夠的厚度，有時(shí)需用多層屏蔽。②用鐵磁材料做的屏蔽罩在垂直磁力線方向不應(yīng)開口或有縫隙。③鐵磁材料的屏蔽不能用于高頻磁場屏蔽。

? 屏蔽抑制何種類型的電磁騷擾、屏蔽效果怎樣定量表示？ 電場屏蔽：靜電屏蔽、交變電場屏蔽 磁場屏蔽：靜磁屏蔽、交變電場屏蔽 電磁場屏蔽

屏蔽效能：不存在屏蔽體時(shí)某處的電場強(qiáng)度與存在屏蔽體時(shí)同一處的電場強(qiáng)度之比，常用分貝表示。SEE=20lg（E0/ES）

? 表述EMI濾波器和信號濾波器的異同？敘述反射式EMI濾波器與吸收式EMI濾波器抑制電磁騷擾的原理，及它們在EMC工程應(yīng)用中的注意問題（10分）。

答：EMI濾波器是以能夠有效抑制電磁干擾為目的的濾波器。信號濾波器是指能有效去除不需要的信號分量，同時(shí)對被選擇信號的幅度、相位影響最小的濾波器。兩者既具有共同的特點(diǎn)，又具有不同點(diǎn)，相同點(diǎn)是：在一定的通頻帶內(nèi)，濾波器的衰減很小，能量可以很容易地通過，在此通頻帶之外則衰減很大，抑制了能量的傳輸，因此凡與需要傳輸?shù)男盘栴l率不同的騷擾，都可以采用濾波器加以抑制。

EMI濾波器與信號濾波器相比有如下幾點(diǎn)不同：

1.EMI濾波器往往在阻抗失配的條件下工作；

2.騷擾源的電平變化幅度大，有可能使EMI濾波器出現(xiàn)飽和效應(yīng)；

3.電磁騷擾源的頻帶范圍很寬，其高頻特性非常復(fù)雜，難以用集總參數(shù)電路來 模擬濾波電路的高頻特性；

4.EMI濾波器的工作頻帶必須具有較高的可靠性。

反射式濾波器的工作原理是把不需要的頻率成分的能量反射回信號源或者騷擾源，而讓需要的頻率成分的能量通過濾波器施加于負(fù)載，以達(dá)到選擇和抑制信號的目的。

注意問題：反射式濾波器的應(yīng)用選擇，由濾波器型式、源阻抗和負(fù)載阻抗之間的組合關(guān)系確定。使用電源干擾抑制濾波器時(shí)，遵循輸入端、輸出端最大限度失配原則，以求獲得最佳抑制效果。

吸收式EMI濾波器又名損耗濾波器。它將信號中不需要的頻率分量的能量消耗在濾波器中（或被濾波器吸收），而允許需要的頻率分量通過，來達(dá)到抑制干擾的目的。

注意問題：吸收式濾波器的缺點(diǎn)在于濾波器通帶內(nèi)有一定得插入損耗，這是由于吸收式濾波器中的有耗媒質(zhì)引起的。因此，必須選擇合適的損耗材料，合理的設(shè)計(jì)吸收式濾波器，以減小濾波器通帶內(nèi)的損耗。

? 一臺50?的信號發(fā)生器與輸入阻抗為25?的信號測量儀相連，信號發(fā)生器指示的輸出電平為?20dBm，求信號測量儀的輸入電壓，以dB?V為單位（15分）。

解： P??20dBm=10?5W=0.01mW 當(dāng)?20dBm輸出到50?負(fù)載上得到的電壓為： Uout?50?P?22.36mV 所以此時(shí)開路電壓（由于Rs?RL?50?）為：

Uoc?2?Uout=44.72mV 所以當(dāng)50?的信號發(fā)生器與輸入阻抗為25?的信號測量儀相連時(shí)，信號測量儀的輸入電壓為 25Uin??Voc?14.9067mV?83.5dB?V25?50

? 簡述國家EMC標(biāo)準(zhǔn)編號的形式，并舉例。適用于我國各種軍用電子、電氣和機(jī)電設(shè)備及分系統(tǒng)的EMC標(biāo)準(zhǔn)及其主題內(nèi)容是什么？陸軍地面設(shè)備EMC測試要求項(xiàng)目有哪些?（10分）

答：我國的民用產(chǎn)品電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是基于CISPR和IEC標(biāo)準(zhǔn)，目前已發(fā)布57個(gè)，編號為GB/T XXXX – XX、GB XXXX0dB?W= 60dB?W

? 為什么大量的現(xiàn)代EMC測試設(shè)備具有50?的純電阻輸入阻抗和源阻抗，并且用50?同軸電纜來連接。

解：如果電纜的終端阻抗不等于電纜的特性阻抗，那么從信號源向負(fù)載方向看過去的電纜輸入阻抗也不再對所有長度的電纜都是50?，而是會隨著頻率和電纜長度的變化而變化。選擇50?以外的其他任何阻抗都是合適的，但是50?已經(jīng)成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這就是為什么大量的現(xiàn)代化EMC測試設(shè)備具有50?的純輸入阻抗和信號源阻抗，并且用50?的同軸電纜來連接。

?? 將內(nèi)外半徑分別為a和b，磁導(dǎo)率為?的無限長磁性材料圓柱腔置于均勻磁場B0中。假設(shè)均?勻磁場B0的取向與無限長磁性材料圓柱腔的軸線平行，試求解此圓柱腔的磁屏蔽效能。

解：由題意有，圓柱腔壁厚度t?b?a，平均半徑

a?bR?2。

相對磁導(dǎo)率??r??0（?0為真空的磁導(dǎo)率）

故由屏蔽效能定義有：

?(b?a)

SE?20log(1?)?20log[1?]2R?0(a?b)?rt? 將內(nèi)外半徑分別為a和b，磁導(dǎo)率為?的磁性材料球殼置于均勻磁場B0中，試求解此球殼的磁屏蔽效能。

解：由題意有，球形磁屏蔽殼的平均半徑

?a?b。屏蔽殼厚度t?b?a，re?2相對磁導(dǎo)率??r??0（?0為真空的磁導(dǎo)率）。

由屏蔽效能定義有：

2?t4?(b?a)SE?20log(r?1)?20log[]3re3?0(a?b)。

? 適用于我國各種軍用電子、電氣和機(jī)電設(shè)備及分系統(tǒng)的EMC標(biāo)準(zhǔn)及其主題內(nèi)容是什么？羅列主要的國際EMC標(biāo)準(zhǔn)化組織？

解：

GJB151《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》和GJB152《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測量》于1986年正式頒布實(shí)施，在1997年在原標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上等效采用MIL-STD-461D和MIT-STD-462D頒布了三軍通用的新的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)GJB151A-97和GJB152A-97。其主要內(nèi)容是：（1）它將分系統(tǒng)和設(shè)備的電磁發(fā)射和電磁敏感度測量方法合成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；（2）它明確指出這些標(biāo)準(zhǔn)對于特定的分系統(tǒng)和設(shè)備時(shí)進(jìn)行必要的剪裁。由于具體的分系統(tǒng)和設(shè)備的所安裝的平臺及電磁環(huán)境不盡相同，因此在分系統(tǒng)和設(shè)備訂貨時(shí)就要進(jìn)行這種剪裁，在設(shè)計(jì)中依靠設(shè)計(jì)人員的EMC知識對其EMC進(jìn)行控制。（3）本標(biāo)準(zhǔn)的附錄《應(yīng)用指南》給出每個(gè)要求的原理和背景，這對理解和貫徹標(biāo)準(zhǔn)十分有用。

MIL-STD-461E美軍！

主要的國際EMC標(biāo)準(zhǔn)化組織有：國際電工委員會（IEC）、國際無線電干擾特別委員會（CISPR）、國際大電網(wǎng)會議（CIGRE）、國際電信聯(lián)盟（ITU）、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）、跨國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）等。

? 圖示IEC標(biāo)準(zhǔn)體系？表述基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品（類）標(biāo)準(zhǔn)的相互關(guān)系。

解：

IEC標(biāo)準(zhǔn)體系圖如下：

基礎(chǔ)發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)通用發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)抗擾度標(biāo)準(zhǔn)通用抗擾度標(biāo)準(zhǔn)

B類：居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、輕工業(yè)區(qū)A類：工業(yè)區(qū)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)B類：居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、輕工業(yè)區(qū)A類：工業(yè)區(qū)在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)三層次中，下一層次的標(biāo)準(zhǔn)通過引用上一個(gè)層次的標(biāo)準(zhǔn)來構(gòu)成本層次標(biāo)準(zhǔn)的一部分。標(biāo)準(zhǔn)層次越低，規(guī)定越詳細(xì)、明確，操作性就越強(qiáng)；反之米標(biāo)準(zhǔn)的包容性越強(qiáng)，使用范圍越寬。

? 舉例說明國家EMC標(biāo)準(zhǔn)編號的形式？

解：

舉例：GB4824-1995：GB代表強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)；4824代表工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療射頻設(shè)備無線電干擾特性的測量方法和限值；1995代表制定年份。

GB/T17618-1998：GB/T代表推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)；17618代表信息技術(shù)設(shè)備擾度限值和測量方法；1998代表制定年份。

? EUT的EMC測試通常如何分類，它們的頻率范圍怎樣界定？ EMC預(yù)測試與EMC標(biāo)準(zhǔn)測試有何異同？ EMC測試設(shè)施通常有哪些？EMI接收機(jī)與頻譜分析儀有何異同？

解：EUT的EMC測試可分為四類：傳導(dǎo)發(fā)射測量、輻射發(fā)射測量、傳導(dǎo)敏感度測量和輻射敏感度測量。傳導(dǎo)發(fā)射測量的頻率范圍通常為25Hz-30MHz；輻射發(fā)射測量的頻率范圍通常為10KHz-1GHz。

EMC預(yù)測試與EMC標(biāo)準(zhǔn)測試的不同點(diǎn)：EMC預(yù)測試是產(chǎn)品研制過程中進(jìn)行的一種EMC測量，一般情況下只能做定性測量且測量儀器簡單，費(fèi)用較低；而EMC標(biāo)準(zhǔn)測試是在產(chǎn)品完成，定型階段進(jìn)行，可以定量評價(jià)EUT的EMC標(biāo)準(zhǔn)，其儀器及實(shí)驗(yàn)室復(fù)雜，費(fèi)用昂貴。相同點(diǎn)：兩者都可以確定干擾源的位置、頻譜以及敏感部件周圍的電磁環(huán)境。

EMC測試設(shè)備通常有：開闊試驗(yàn)場，屏蔽室，電波暗室，橫電磁波小室，混響室等。

EMI接受機(jī)與頻譜分析儀的不同點(diǎn)是：頻譜分析儀靈敏度低、數(shù)值測量不準(zhǔn)等且掃描測量速度慢。相同點(diǎn)是：可以對頻段進(jìn)行，測量和掃描，且可以給出頻譜分布圖形。

第五篇：認(rèn)證檢測中常見的電磁兼容問題與對策

認(rèn)證檢測中常見的電磁兼容問題與對策

（一）1．概述

1.1 什么時(shí)候需要電磁兼容整改及對策

對一個(gè)電子、電氣產(chǎn)品來說，在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該考慮其電磁兼容性，這樣可以將產(chǎn)品在生產(chǎn)階段出現(xiàn)電磁兼容問題的可能性減少到一個(gè)較低的程度。但其是否滿足要求，最終要通過電磁兼容測試檢驗(yàn)其電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的符合性。

由于電磁兼容的復(fù)雜性，即使對一個(gè)電磁兼容設(shè)計(jì)問題考慮得比較周全得產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)制造過程中，難免出現(xiàn)一些電磁干擾的因素，造成最終電磁兼容測試不合格。在電磁兼容測試中，這種情況還是比較常見的。

當(dāng)然，對產(chǎn)品定型前的電磁兼容測試不合格的問題，我們完全可以遵循正常的電磁兼容設(shè)計(jì)思路，按照電磁兼容設(shè)計(jì)規(guī)范法和系統(tǒng)法，針對產(chǎn)品存在的電磁兼容問題重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。從源頭上解決存在的電磁兼容隱患。這屬于電磁兼容設(shè)計(jì)范疇。

而目前國內(nèi)電子、電氣產(chǎn)品比較普遍存在的情況是：產(chǎn)品在進(jìn)行電磁兼容型式試驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)定型，產(chǎn)品外殼已經(jīng)開模，PCB板已經(jīng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，部件板卡已經(jīng)加工，甚至產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)出來等著出貨放行。

對此類產(chǎn)品存在的電磁兼容問題，只能采取“出現(xiàn)什么問題，解決什么問題”的問題解決法，以對產(chǎn)品的最小改動使其達(dá)到電磁兼容要求。這就屬于電磁兼容整改對策的范疇，這是我們這次課程需要探討的問題。1.2 常見的電磁兼容整改措施

對常見的電磁兼容問題，我們通過綜合采用以下幾個(gè)方面的整改措施，一般可以解決大部分的問題：

可以在屏蔽體的裝配面處涂導(dǎo)電膠，或者在裝配面處加導(dǎo)電襯墊，甚至采用導(dǎo)電金屬膠帶進(jìn)行補(bǔ)救。導(dǎo)電襯墊可以是編織的金屬絲線、硬度較低易于塑型的軟金屬(銅、鉛等)、包裝金屬層的橡膠、導(dǎo)電橡膠或者是梳狀簧片接觸指狀物等。

在不影響性能的前提下，適當(dāng)調(diào)整設(shè)備電纜走向和排列，做到不同類型的電纜相互隔離。改變普通的小信號或高頻信號電纜為帶屏蔽的電纜，改變普通的大電流信號或數(shù)據(jù)傳輸信號電纜為對稱絞線電纜。

加強(qiáng)接地的機(jī)械性能，降低接地電阻。同時(shí)對于設(shè)備整體要有單獨(dú)的低阻抗接地。在設(shè)備電源輸入線上加裝或串聯(lián)電源濾波器。

在可能的情況下，對重要器件進(jìn)行屏蔽、隔離處理，如加裝接地良好的金屬隔離板或小的屏蔽罩等。

在各器件電源輸入端并聯(lián)小電容，以旁路電源帶來的高頻干擾。

下面，我們分別就電子、電器產(chǎn)品在傳導(dǎo)發(fā)射、輻射發(fā)射、諧波電流、靜電放電、電快速脈沖、浪涌等電磁兼容測試項(xiàng)目試驗(yàn)過程中較常出項(xiàng)的問題及解決方案和補(bǔ)救措施與大家共同探討。我們根據(jù)各項(xiàng)目的特點(diǎn)，將這些內(nèi)容分為三大類分別進(jìn)行討論： 電磁騷擾發(fā)射類：傳導(dǎo)發(fā)射、輻射發(fā)射 諧波電流類

瞬態(tài)脈沖抗擾度類：靜電放電、電快速脈沖、浪涌沖擊 2．電磁騷擾發(fā)射測試常見問題對策及整改措施

對于電磁發(fā)射測試對策及整改，我們將在下個(gè)專題《電子產(chǎn)品3C認(rèn)證檢測中常見電磁兼容問題與對策》中以AV和IT類產(chǎn)品為例加以詳細(xì)探討，在這兒僅進(jìn)行一些提綱性介紹，不再深入展開探討。

2.1 電子、電氣產(chǎn)品內(nèi)的主要電磁騷擾源

設(shè)備開關(guān)電源的開關(guān)回路：騷擾源主頻幾十kHz到百余kHz，高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。設(shè)備直流電源的整流回路：工頻整流噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百kHz；高頻整流噪聲頻率上限可延伸到數(shù)十MHz。

電動設(shè)備直流電機(jī)的電刷噪聲：噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百M(fèi)Hz。電動設(shè)備交流電機(jī)的運(yùn)行噪聲：高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。變頻調(diào)速電路的騷擾發(fā)射：騷擾源頻率從幾十kHz到幾十MHz 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)切換的開關(guān)噪聲：噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百M(fèi)Hz。

智能控制設(shè)備的晶振及數(shù)字電路電磁騷擾：騷擾源主頻幾十kHz到幾十MHz，高次諧波可延伸到數(shù)百M(fèi)Hz。

微波設(shè)備的微波泄漏：騷擾源主頻數(shù)GHz。

電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的電磁騷擾發(fā)射：騷擾源主頻幾十kHz，高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。電視電聲接收設(shè)備的高頻調(diào)諧回路的本振及其諧波：騷擾源主頻數(shù)十MHz到數(shù)百M(fèi)Hz，高次諧波可延伸到數(shù)GHz。

信息技術(shù)設(shè)備的及各類自動控制設(shè)備數(shù)字處理電路：騷擾源主頻數(shù)十MHz到數(shù)百M(fèi)Hz，高次諧波可延伸到數(shù)GHz。2.2 騷擾源定位

2.2.1 根據(jù)測量曲線定位：

依據(jù)：超標(biāo)騷擾頻率范圍、超標(biāo)騷擾頻域分布、窄帶騷擾還是寬帶騷擾等 根據(jù)被測設(shè)備工作方式和內(nèi)部結(jié)構(gòu)定位：

有沒有使用標(biāo)準(zhǔn)不建議使用的半波整流和對稱/非對稱電源調(diào)整電路？ 內(nèi)部結(jié)構(gòu)中電路板布局是否合理？ 內(nèi)部電纜走線是否合理？

內(nèi)部濾波器（濾波電路）安裝是否合理？ 內(nèi)部電路接地和搭接方式是否合理？ 機(jī)箱屏蔽是否滿足對應(yīng)產(chǎn)品的需求？ 2.2.2 根據(jù)被測設(shè)備組成和功能定位： 設(shè)備內(nèi)部有否二次電源，其工作方式？ 設(shè)備內(nèi)是否有驅(qū)動電機(jī)，電機(jī)類型？ 設(shè)備內(nèi)是否有變頻調(diào)速電路？

設(shè)備內(nèi)是否有數(shù)碼控制或智能控制電路？是否使用晶振？ 設(shè)備內(nèi)是否存在程控的繼電器或開關(guān)電路？ 設(shè)備正常工作是否利用電磁波或微波？ 設(shè)備內(nèi)是否存在工作中的無線收發(fā)電路？ 2.2.3 根據(jù)功能模塊工作情況進(jìn)行故障定位： 若設(shè)備的各個(gè)模塊可以暫停和恢復(fù)工作，可以通過逐個(gè)暫停這些模塊的工作來判斷騷擾來源。若模塊不可以獨(dú)立暫停和恢復(fù)工作，可以通過與設(shè)備其它功能模塊一起組合進(jìn)行暫停和恢復(fù)工作，從而判斷騷擾的大概來源。

若模塊不可以獨(dú)立暫停和恢復(fù)工作，可以通過與其它設(shè)備的合格功能模塊一起組合進(jìn)行暫停和恢復(fù)工作，從而判斷騷擾的大概來源。

對懷疑騷擾超標(biāo)的模塊，可以用置換的方式來進(jìn)行騷擾判定。2.3 電子、電氣產(chǎn)品連續(xù)傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)問題及對策

家電類產(chǎn)品連續(xù)傳導(dǎo)騷擾標(biāo)稱測量頻率范圍148.5kHz-30MHz（實(shí)際為150kHz-30MHz）。測量分別在電源端子及負(fù)載端子和附加端子上進(jìn)行。連續(xù)傳導(dǎo)騷擾的主要來源：

開關(guān)電源的開關(guān)頻率及諧波騷擾、電源整流回路的整流噪聲、交流電機(jī)的運(yùn)行噪聲、直流電機(jī)的電刷噪聲、電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的電磁騷擾、智能控制設(shè)備的晶振及數(shù)字電路電磁騷擾等 當(dāng)我們通過騷擾定位方式找到超標(biāo)點(diǎn)的騷擾來源后，即可采用相對應(yīng)的騷擾抑制措施。（針對故障定位及傳導(dǎo)騷擾來源分別展開說明）

對一般的電源端連續(xù)傳導(dǎo)騷擾可以通過以下的電路加以抑制：

圖1：交流電源濾波網(wǎng)絡(luò)

對于負(fù)載端子和附加端子的傳導(dǎo)騷擾可以通過以下的電路加以抑制

圖2：直流輸出濾波網(wǎng)絡(luò)

無論是對電源端子、負(fù)載端子和附加端子采取抑制措施，若使用獨(dú)立的濾波器時(shí)，需注意其安裝方式。

圖3：濾波器的安裝方法

2.4電子、電氣產(chǎn)品斷續(xù)傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)問題及對策

家電類產(chǎn)品斷續(xù)傳導(dǎo)騷擾標(biāo)稱測量頻率范圍148.5kHz-30MHz（實(shí)際為150kHz-30MHz）。測量在電源端子上進(jìn)行，喀嚦聲測量的頻率點(diǎn)為：150kHz、500kHz、1.4MHz、30MHz 斷續(xù)傳導(dǎo)騷擾的主要來源：

恒溫控制器具，程序自動的機(jī)器和其他電氣控制或操作的器具的開關(guān)操作會產(chǎn)生斷續(xù)騷擾。此類操作一般通過繼電器和程控電子/機(jī)械開關(guān)等實(shí)現(xiàn)。

此類騷擾一般由繼電器、開關(guān)的觸點(diǎn)抖動及非純阻負(fù)載通斷所產(chǎn)生的電涌沖擊形成?？刹捎孟鄬?yīng)的騷擾抑制措施主要針對以上兩個(gè)方面進(jìn)行。2.5 電子、電氣產(chǎn)品輻射騷擾超標(biāo)問題及對策

電子、電氣產(chǎn)品輻射騷擾場強(qiáng)測量頻率范圍30MHz-1000MHz。測量一般在開闊場或半電波暗室中進(jìn)行。輻射騷擾的主要騷擾來源： 開關(guān)電源的開關(guān)頻率及諧波騷擾

交流電機(jī)的運(yùn)行噪聲、直流電機(jī)的電刷噪聲 電磁感應(yīng)設(shè)備的電磁騷擾

智能控制設(shè)備的晶振及數(shù)字電路電磁騷擾等

當(dāng)我們通過騷擾定位方式找到輻射騷擾超標(biāo)點(diǎn)的騷擾源后，即可采用相對應(yīng)的騷擾源抑制措施。（針對故障定位及騷擾來源分別展開說明）

一般來說，首先抑制騷擾源，這可以通過優(yōu)化電路設(shè)計(jì)、電路結(jié)構(gòu)和排版，加強(qiáng)濾波和正確的接地來達(dá)到。

其次是要切斷耦合途徑，這可以通過正確的機(jī)殼屏蔽和傳輸線濾波達(dá)到。3．諧波電流測試常見問題對策及整改措施

對于由交流市電供電的電子、電氣產(chǎn)品，諧波電流是一個(gè)很重要的電磁兼容測量項(xiàng)目。

在低壓市電網(wǎng)絡(luò)使用的電子電氣設(shè)備，其供電電壓是正弦波，但其電流波形未必是正弦波，可能有或多或少的畸變。大量的此類設(shè)備應(yīng)用，會造成電網(wǎng)電壓波形畸變，使電網(wǎng)電能質(zhì)量下降。

圖4：高壓整流電路及對應(yīng)的畸變電流波形

一個(gè)周期函數(shù)可以分解為傅立葉級數(shù)，表示為多級正弦函數(shù)的和式，即可把周期信號當(dāng)作是正弦函數(shù)的基波與高次諧波的合成。所以，我們可以將設(shè)備的畸變電流波形分解為基波和高次諧波，通過特定的儀器測量高次諧波含量，就可以分析出設(shè)備電流波形畸變的程度。這些高次諧波電流分量我們簡稱為諧波電流。

圖6：畸變電流波形的傅立葉展開示意圖

當(dāng)電網(wǎng)中存在過量的諧波電流，不僅會使發(fā)電機(jī)的效率降低，嚴(yán)重時(shí)還會造成發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)設(shè)備的損壞，同時(shí)還會影響電網(wǎng)用戶設(shè)備的正常工作，比如計(jì)算機(jī)運(yùn)算出錯(cuò)，電視機(jī)畫面翻滾。正是出于保護(hù)共用電網(wǎng)電能質(zhì)量，保障電網(wǎng)和用戶設(shè)備的正常進(jìn)行，IEC提出了諧波電流限值標(biāo)準(zhǔn)。

諧波電流測試不適用于由非市電的低壓交、直流和電池供電的電子、電氣產(chǎn)品。3.1測量標(biāo)準(zhǔn)介紹

下面以GB17625.1標(biāo)準(zhǔn)為例，對諧波電流的測量作一個(gè)簡要介紹。

標(biāo)準(zhǔn)名稱：GB17625.1-2003 idt IEC61000-3-2:2001 《電磁兼容 限值 諧波電流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）》

GB17625.1-2003是眾多電子電器產(chǎn)品認(rèn)證檢驗(yàn)的一個(gè)重要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)測量和限制的就是由低壓市電供電的電子、電氣產(chǎn)品（設(shè)備每相輸入電流≤16A）在使用時(shí)其供電電流波形畸變的程度。

GB17625.1-2003標(biāo)準(zhǔn)是通過限制設(shè)備電流的高次諧波分量的大小來限制設(shè)備電流波形的畸變的。GB17625.1考慮到第40次諧波電流含量。3.1.1標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍

該標(biāo)準(zhǔn)只對接入頻率為50Hz/60Hz、相電壓為220V/230V/240V的低壓供電系統(tǒng)且每相輸入電流不大于16A的設(shè)備提出諧波電流限值要求。

該標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)通用電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。適合于本標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品類別較多，如家用電器、電動工具、電氣照明設(shè)備、信息技術(shù)設(shè)備、影音設(shè)備等等。3.1.2設(shè)備的分類

分類是按照諧波電流限值不同而進(jìn)行的。A 類：平衡的三相設(shè)備;家用電器，不包括列入D 類的設(shè)備； 工具，不包括便攜式工具； 白熾燈調(diào)光器； 音頻設(shè)備；

以及除以下幾類設(shè)備外的所有其他設(shè)備。

B 類：便攜式工具；不屬于專用設(shè)備的電弧焊設(shè)備 C 類：照明設(shè)備

D 類：有功功率不大于600W 下列設(shè)備：個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)顯示器；電視接收機(jī)。B 類、C 類和D 類設(shè)備定義比較簡單，A 類的區(qū)分比較復(fù)雜。

3.1.3諧波電流限值

下列類型設(shè)備的限值在該標(biāo)準(zhǔn)中未作規(guī)定：

額定功率75W 及以下的設(shè)備，照明設(shè)備除外（將來該值可能從75W 減小到50W）； 總額定功率大于1kW 的專用設(shè)備；

額定功率不大于200W 的對稱控制加熱元件； 額定功率不大于1kW 的白熾燈獨(dú)立調(diào)光器。

（通常有生產(chǎn)廠家利用此條的限制項(xiàng)來達(dá)到免于進(jìn)行諧波電流限制的目的）3.1.3.1 A類設(shè)備的諧波電流限值

A類設(shè)備的諧波電流限值見標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)表格，限值是有效值，單位為安培。該限值是固定值，與產(chǎn)品的功率和基波電流大小不相關(guān)。3.1.3.2 B類設(shè)備的諧波電流限值

B類設(shè)備的諧波電流限值是A類設(shè)備的限值的1.5倍。3.1.3.3 C類設(shè)備的諧波電流限值 a）有功輸入功率大于25W

對于有功輸入功率大于25W的照明電器，諧波電流不應(yīng)超過C類設(shè)備的相關(guān)限值。該限值與產(chǎn)品基波電流大小不相關(guān)。b）有功輸入功率不大于25W

對于有功功率不大于25W的放電燈，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其特定的合格判定條件。3.1.3.4 D類設(shè)備的諧波電流限值 a）只限制奇次諧波電流。

b）奇次諧波電流不僅要符合最大允許諧波電流，還要符合“每瓦功率允許的最大諧波電流”。可以說對D類設(shè)備的要求是比較嚴(yán)格的，而實(shí)際情況卻是D類設(shè)備的諧波電流往往比較大。該規(guī)定是考慮到D類設(shè)備應(yīng)用非常廣泛，又經(jīng)常是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，客觀上又經(jīng)常同時(shí)使用。如此多的D類設(shè)備同時(shí)工作，它們產(chǎn)生的諧波電流在合成（矢量合成）后對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響將是不能不考慮的。

3.1.4諧波電流測量儀器

諧波測量設(shè)備一般由兩部分組成：精密電源單元與測量儀表單元。

要求電源部分能向被測設(shè)備提供良好波形的電壓源、負(fù)載能力和平坦的阻抗特性。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測量儀表單元必須是離散付氏變換（FFT）的時(shí)域測量儀器，能夠連續(xù)、準(zhǔn)確地同時(shí)測量全部各次諧波所涉及的幅值、相位角等需要量。

目前實(shí)驗(yàn)室多采用以FFT為頻譜分析原理的諧波測量儀。測量儀的前級為采樣電路、模-數(shù)變化器，后級是FFT分析儀（可以利用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)）。3.1.5試驗(yàn)條件

標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了部分類型設(shè)備諧波電流的試驗(yàn)條件。

對于沒有提到的設(shè)備，發(fā)射測量應(yīng)在用戶操作控制下或自動程序設(shè)定在正常工作狀態(tài)下，預(yù)計(jì)產(chǎn)生最大總諧波電流（THC）的模式進(jìn)行。

這是規(guī)定了發(fā)射試驗(yàn)時(shí)設(shè)備的配置，而不是要求測量THC值或?qū)ふ易類毫訝顟B(tài)下的發(fā)射。3.2 諧波電流發(fā)射的基本對策

解決諧波發(fā)射超標(biāo)問題的基本辦法是在原來的電源電路中增加功率因數(shù)校正（PFC）電路?；蚋淖円延械腜FC電路，使其滿足測試標(biāo)準(zhǔn)要求。

功率因數(shù)校正一般分為兩種類型，即主動式和被動式。

當(dāng)然對于中小功率的電子、電器設(shè)備，盡可能將其消耗的有功功率降低到75W以下，也不失為一種有效的方法。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)沒有對75W及以下的設(shè)備給出限值（照明設(shè)備除外）。對于一些專用的或特殊用途的設(shè)備，使其滿足標(biāo)準(zhǔn)限值中免于限制條款，也是可行的。3.2.1主動式功率因數(shù)校正 主動式功率因數(shù)校正電路可以最大限度的提高功率因數(shù)，使其接近于1，這是目前較為理想的諧波電流解決方案。

這樣的開關(guān)電源電路必須使用二級開關(guān)電路控制，其中一級開關(guān)電路用來控制電流諧波，另外一級開關(guān)電路用作電壓調(diào)整。

該方案電路比較復(fù)雜，對電路元件要求高，增加的改進(jìn)成本較高，而且對原來電源電路的設(shè)計(jì)概念必須作徹底的更新。

使用中還應(yīng)該注意到，設(shè)備注入電源的射頻傳導(dǎo)騷擾可能因此而增加，這時(shí)必須再根據(jù)需要增加抑制電源傳導(dǎo)騷擾的元件。

顯然，因?yàn)榧夹g(shù)的原因，該方案一般不能應(yīng)用在采用線形電源變壓器供電的設(shè)備上。由于該方案對電路改動太大，一般少在諧波電流測試不通過時(shí)作為整改對策使用。

3.2.2被動式功率因數(shù)校正

目前消費(fèi)類電子、電氣產(chǎn)品所采用的開關(guān)電源電路多是開關(guān)頻率比較低、電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低的那種形式，其諧波電流發(fā)射超過限值的問題也較普遍。在這種情況下，成本控制可能是主要的考慮。

采用低頻濾波電路可以降低諧波成份到標(biāo)準(zhǔn)限值以下，這種措施屬于被動式功率因數(shù)校正。這種方案適合于中小功率設(shè)備。

因?yàn)樾枰獮V除的是工頻諧波，對功率較大的設(shè)備，濾波器的重量和成本可能會超過設(shè)備電源本身。3.2.3其它解決措施

對那些設(shè)備整體呈感性或容性的電子、電氣設(shè)備（如電動設(shè)備等），在正常工作時(shí)，其電流波形的峰值出現(xiàn)時(shí)間可能會滯后或超前電壓波形的峰值，造成產(chǎn)品的功率因素的下降。

對此類設(shè)備較常采用的方式是對應(yīng)的容性或感性補(bǔ)償，使補(bǔ)償后的電流波形的峰值出現(xiàn)時(shí)間與電壓波形的峰值出現(xiàn)時(shí)間保持同步。

此類補(bǔ)償需注意，不要出現(xiàn)過補(bǔ)償，否則，效果適得其反。

此類補(bǔ)償方式多用于電力系統(tǒng)的功率因素補(bǔ)償，一般的電子、電氣設(shè)備上較少采用。

因?yàn)?，一般的電子、電氣設(shè)備的諧波問題主要表現(xiàn)為波形畸變，而不僅是電流波形相位滯后、超前的問題，這種補(bǔ)償方式效果不明顯。

下面首先介紹兩種被動式功率因數(shù)校正電路，然后再介紹主動式功率因數(shù)校正電路。

對一般用電設(shè)備來說，這兩種被動式功率因數(shù)校正電路所增加的元件成本均比較低，體積也不大，一般是可以接受的。

采用主動式功率因數(shù)校正電路的比被動式成本略高,但校正效果會比被動式好的多。對有些采用其它方案不能湊效的產(chǎn)品，主動式功率因數(shù)校正電路可能是最后唯一的選擇。當(dāng)然，有些產(chǎn)品為提高產(chǎn)品質(zhì)量和檔次，也會主動采用主動式功率因數(shù)校正電路。

3.3 利用電感儲能電流泵式解決方案 該方案適用于直接利用高壓整流方式來供電的產(chǎn)品。電路如圖7所示。

這個(gè)電路僅僅由一個(gè)扼流圈L1、一個(gè)快速開關(guān)二極管D1和一個(gè)耐沖擊電容C組成。用這三只元件構(gòu)成一個(gè)電流泵電路，取代原來開關(guān)電源里的由二極管和RC網(wǎng)絡(luò)組成的限幅緩沖電路。扼流圈的電感L1大概是開關(guān)變壓器的主電感L的4倍。耦合電容C應(yīng)該能夠耐高壓和沖擊，它的容量是10到30nF。對應(yīng)開關(guān)電源的功率從75W到300W的范圍。

C1電容應(yīng)該大到足夠滿足最大的諧波電流限值，二極管選用快恢復(fù)特性功率二極管。此電路結(jié)合主動功率因數(shù)校正的原理，利用電感儲能延長整流導(dǎo)通的時(shí)間，從而有效減少了輸入的諧波電流幅度。

應(yīng)用此電路時(shí)，應(yīng)注意調(diào)整開關(guān)變壓器和開關(guān)晶體管的參數(shù)，否則易損壞開關(guān)晶體管。此電路宜應(yīng)用在電源開關(guān)頻率較高，開關(guān)晶體管導(dǎo)通電流大，內(nèi)阻很小的電源電路中。

圖7：電流泵式被動功率因數(shù)校正電路 3.4 低頻諧波電流抑制濾波解決方案

電路如圖8所示。該方案適用于直接利用高壓整流方式來供電的產(chǎn)品。這個(gè)電路僅僅由一個(gè)低頻扼流圈組成，插入整流橋和濾波電容之間。

其工作原理非常簡單，低頻扼流圈的電感和整流電容以及低頻扼流圈的分布電容共同組成一個(gè)低頻諧波電流濾波器。

圖8：低頻濾波器被動功率因數(shù)校正電路 電路參數(shù)要設(shè)計(jì)成對50Hz 的基波成份衰減很小，對三次以上諧波成份衰減很大，尤其是第三次諧波（150Hz）的衰減最大。

低頻諧波電流抑制濾波器在電源整流之后或者之前的某些點(diǎn)插入電流回路，就可以起到抑制諧波電流的目的。

可以解決300W 以下產(chǎn)品的諧波電流問題，并且不需要電路其它參數(shù)作任何改變，也不會降低原電源電路的其它性能。

其缺點(diǎn)是體積較大，重量約100-200 克。

3.5 主動PFC解決方案

該方案是在主電源上串聯(lián)另一個(gè)電源變換器，它強(qiáng)迫電源緊密跟隨正弦型線電壓獲取電流。圖9為其原理示意圖。

該方案適用于直接利用高壓整流方式來供電的產(chǎn)品。

圖9：主動式PFC原理示意圖

工頻交流經(jīng)過整流器整流后變成波動的直流，該波動直流提供給PFC 轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對一般普通的開關(guān)電源來說，由于PFC 控制電路相當(dāng)于在原開關(guān)電源的整流和濾波回路之間增加了一級開關(guān)回路。

一方面增加了電路的復(fù)雜程度，可能需要對原系統(tǒng)的電源部分重新設(shè)計(jì)和排版；

另一方面，由于相當(dāng)于增加了一級開關(guān)轉(zhuǎn)換電路，電源產(chǎn)生的射頻騷擾必然有所增加甚至超標(biāo)，這時(shí)可能需要采取一些措施使其重新符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。3.6 諧波問題的其它對策

以上三種諧波電流問題解決方案主要適用于直接利用高壓整流方式來供電的產(chǎn)品。因?yàn)榇祟惍a(chǎn)品諧波電流非常大，若不采取相應(yīng)對策，則難以滿足諧波標(biāo)準(zhǔn)要求。

對通過工頻變壓器供電的產(chǎn)品和直接使用交流電源而不通過電源變換電路二次供電的家電產(chǎn)品，一般情況下諧波電流不大，且其波電流限值比較寬松，即使不采取諧波電流抑制措施，其諧波電流測試合格率還是非常高的。

但我們依然需要注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。

對那些非高壓整流方式來供電的家電產(chǎn)品，低次諧波電流限值比較寬松，合格是比較容易的，此時(shí)，應(yīng)注意的是20 次以上的高次諧波電流容易出現(xiàn)問題。

對此類的高次諧波超標(biāo)問題，一般在電源回路中增加適當(dāng)?shù)母叽沃C波濾波電感（高頻扼流圈）即可解決問題。

由于半波整流方式和利用相位截波方式調(diào)節(jié)（如可控硅非過零控制）對電源進(jìn)行對稱和非對稱控制都很容易產(chǎn)生非常大的諧波電流。諧波電流標(biāo)準(zhǔn)一般不允許采用半波整流方式和對電源進(jìn)行對稱和非對稱控制。

若測試時(shí)諧波電流超標(biāo)，建議將電源半波整流方式和對稱/非對稱控制方式改為其他的控制方式。如將半波整流改為全波整流或橋式整流方式。將利用相位截波方式調(diào)節(jié)的對稱/非對稱控制方式改成對稱的過零觸發(fā)控制方式?？梢杂行У亟鉀Q此類諧波問題。4．瞬態(tài)脈沖抗擾度測試常見問題對策及整改措施 4.1 綜述

電磁兼容所說的瞬態(tài)脈沖是指干擾脈沖是斷續(xù)性的，一般具有較高的干擾電壓，較快速的脈沖上升時(shí)間，較寬的頻譜范圍。一般包括：靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌沖擊等。

由于它們具有以上共同特點(diǎn)，因此在試驗(yàn)結(jié)果的判斷及抑制電路上有較大的共同點(diǎn)。在此處先進(jìn)行介紹。

4.1.1 瞬態(tài)脈沖抗擾度測試常見的試驗(yàn)結(jié)果說明

對不同試驗(yàn)結(jié)果，可以根據(jù)該產(chǎn)品的工作條件和功能規(guī)范按以下內(nèi)容分類： A：技術(shù)要求范圍內(nèi)的性能正常；

B：功能暫時(shí)降低或喪失，但可自行恢復(fù)性能；

C：功能暫時(shí)降低或喪失，要求操作人員干預(yù)或系統(tǒng)復(fù)位；

D：由于設(shè)備（元件）或軟件的損壞或數(shù)據(jù)的喪失，而造成不可恢復(fù)的功能降低或喪失。符合A 的產(chǎn)品，試驗(yàn)結(jié)果判合格。這意味著產(chǎn)品在整個(gè)試驗(yàn)過程中功能正常，性能指標(biāo)符合技術(shù)要求。

符合B 的產(chǎn)品，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)視其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品使用說明書或者試驗(yàn)大綱的規(guī)定，當(dāng)認(rèn)為某些影響不重要時(shí)，可以判為合格。

符合C 的產(chǎn)品，試驗(yàn)結(jié)果除了特殊情況并且不會造成危害以外，多數(shù)判為不合格。符合D 的產(chǎn)品判別為不合格。

符合B 和C 的產(chǎn)品試驗(yàn)報(bào)告中應(yīng)寫明B 類或C 類評判依據(jù)。符合B 類應(yīng)記錄其喪失功能的時(shí)間。

4.1.2 常用的瞬態(tài)脈沖抑制電路： 4.1.2.1 箝位二極管保護(hù)電路： 工作原理如圖10。

使用2 只二極管的目的是為了同時(shí)抑制正、負(fù)極性的瞬態(tài)電壓。瞬態(tài)電壓被箝位在V++VPN~V--VPN 范圍內(nèi)，串聯(lián)電阻擔(dān)負(fù)功率耗散的作用。利用現(xiàn)有電源的電壓范圍作為瞬態(tài)電壓的抑制范圍，二極管的正向?qū)娏骱痛?lián)電阻的阻值決定了該電路的保護(hù)能力。本電路具有極好的保護(hù)效果，同時(shí)其代價(jià)低廉，適合成本控制比較嚴(yán)、靜電放電強(qiáng)度和頻率不十分嚴(yán)重的場合。

4.1.2.2 壓敏電阻保護(hù)電路：

壓敏電阻的阻值隨兩端電壓變化而呈非線性變化。當(dāng)施加在其兩端的電壓小于閥值電壓時(shí)，器件呈現(xiàn)無窮大的電阻；當(dāng)施加在其兩端的電壓大于閥值電壓時(shí)，器件呈現(xiàn)很小電阻值。此物理現(xiàn)象類似穩(wěn)壓管的齊納擊穿現(xiàn)象，不同的是壓敏電阻無電壓極性要求。使用壓敏電阻保護(hù)電路的特點(diǎn)是簡單、經(jīng)濟(jì)、瞬態(tài)抑制效果好，且可以獲得較大的保護(hù)功率。4.1.2.3 穩(wěn)壓管保護(hù)電路：

背對背串接的穩(wěn)壓管對瞬態(tài)抑制電路的工作原理是顯而易見的。當(dāng)瞬態(tài)電壓超過V1 的穩(wěn)壓值時(shí)，V1 反向擊穿，V2 正向?qū)ǎ划?dāng)瞬態(tài)電壓是負(fù)極性時(shí)，V2 反向擊穿，V1 正向?qū)?。將這2 只穩(wěn)壓管制作在同一硅片上就制成了穩(wěn)壓管對，使用更加方便。圖10 二極管保護(hù)電路

4.1.2.4 TVS（瞬態(tài)電壓抑制器）二極管：

這是最近發(fā)展起來的一種固態(tài)二極管，適用用于ESD 保護(hù)。一般選擇工作電壓大于或等于電路正常工作電壓的器件。TVS 二極管是和被保護(hù)電路并聯(lián)的，當(dāng)瞬態(tài)電壓超過電路的正常工作電壓時(shí)，二極管發(fā)生雪崩，為瞬態(tài)電流提供通路，使內(nèi)部電路免遭超額電壓的擊穿或超額電流的過熱燒毀。由于TVS二極管的結(jié)面積較大，使得它具有泄放瞬態(tài)大電流的優(yōu)點(diǎn)，具有理想的保護(hù)作用。但同時(shí)必須注意，結(jié)

面積大造成結(jié)電容增大，因而不適合高頻信號電路的保護(hù)。改進(jìn)后的TVS 二極管還具有適應(yīng)低壓電路(＜5V)的特點(diǎn)，且封裝集成度高，適用于在印制電路板面積緊張的情況下使用。這些特點(diǎn)決定了它有廣泛的適用范圍，尤其在高檔便攜設(shè)備的接口電路中有很好的使用價(jià)值。下面將對靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌沖擊的測試及常見問題對策及整改措施分別展開進(jìn)行探討。由于，這三個(gè)有較大的共同點(diǎn)，因此在測試及對策上都有較大共同點(diǎn)，下面將對靜電放電問題展開詳細(xì)深入的討論，而在電快速瞬變脈沖群、浪涌沖擊的討論中出現(xiàn)的相同之處將不再重復(fù)探討。

4.2 靜電放電抗擾度測試常見問題對策及整改措施 4.2.1 靜電放電形成的機(jī)理及其對電子產(chǎn)品的危害

靜電是兩種介電系數(shù)不同的物質(zhì)磨擦?xí)r，正負(fù)極性的電荷分別積累在兩個(gè)物體上而形成。就人體而言，衣服與皮膚之間的磨擦發(fā)生的靜電是人體帶電的主要原因之一。

靜電源跟其它物體接觸時(shí)，存在著電荷流動以抵消電壓，這個(gè)高速電量的傳送，將產(chǎn)生潛在的破壞電壓、電流以及電磁場，這就是靜電放電。

在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用過程中，操作者是最活躍的靜電源，可能積累一定數(shù)量的電荷，當(dāng)人體接觸與地相連的元件、裝置的時(shí)候就會產(chǎn)生靜電放電。靜電放電一般用ESD 表示。ESD 會導(dǎo)致電子設(shè)備嚴(yán)重地?fù)p壞或操作失常。

大多數(shù)半導(dǎo)體器件都很容易受靜電放電而損壞，特別是大規(guī)模集成電路器件更為脆弱。靜電對器件造成的損壞有顯性的和隱性的兩種。隱性損壞在當(dāng)時(shí)看不出來，但器件變得更脆弱，在過壓、高溫等條件下極易損壞。

ESD 兩種主要的破壞機(jī)制是：由于ESD 電流產(chǎn)生熱量導(dǎo)致設(shè)備的熱失效；由于ESD 感應(yīng)出高的電壓導(dǎo)致絕緣擊穿。

除容易造成電路損害外，ESD 也會對電子電路造成干擾。ESD 電路的干擾有二種方式。一種是傳導(dǎo)方式，若電路的某個(gè)部分構(gòu)成了放電路徑，即ESD 接侵入設(shè)備內(nèi)的電路,ESD 電流流過集成片的輸入端，造成干擾。

ESD 干擾的另一種方式是輻射干擾。即靜電放電時(shí)伴隨火花產(chǎn)生了尖峰電流，這種電流中包含有豐富的高頻成分。從而產(chǎn)生輻射磁場和電場，磁場能夠在附近電路的各個(gè)信號環(huán)路中感應(yīng)出干擾電動勢。

該干擾電動勢很可能超過邏輯電路的閥值電平，引起誤觸發(fā)。輻射干擾的大小還取決于電路與靜電放電點(diǎn)的距離。ESD 產(chǎn)生的磁場隨距離的平方衰減。ESD 產(chǎn)生的電場隨距離立方衰減。當(dāng)距離較近時(shí)，無論是電場還是磁場都是很強(qiáng)的。ESD 發(fā)生時(shí)，在附近位置的電路一般會受到影響。

ESD 在近場，輻射耦合的基本方式可以是電容或電感方式，取決于ESD 源和接受器的阻抗。在遠(yuǎn)場，則存在電磁場耦合。

與ESD 相關(guān)的電磁干擾（EMI）能量上限頻率可以超過1GHz。在這個(gè)頻率上，典型的設(shè)備電纜甚至印制板上的走線會變成非常有效的接收天線。因而，對于典型的模擬或數(shù)字電子設(shè)備，ESD 會感應(yīng)出高電平的噪聲。

一般來說，造成損壞，ESD 電火花必須直接接觸電路線，而輻射耦合通常只導(dǎo)致失常。在ESD 作用下，電路中的器件在通電條件下比不通電條件下更易損壞。4.2.2 電子產(chǎn)品的靜電放電測試及相關(guān)要求

對不同使用環(huán)境、不同用途、不同ESD 敏感度的電子產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對靜電放電抗擾度試驗(yàn)的要求是不同的，但這些標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于ESD 抗擾度試驗(yàn)大多都直接或間接引用GB/T17626.2-1998（idt IEC 61000-4-2:1995）：

《電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗(yàn)》這一國家電磁兼容基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，并按其中的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。下面就簡要介紹一下該標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容、試驗(yàn)方法及相關(guān)要求。4.2.2.1 試驗(yàn)對象：

該標(biāo)準(zhǔn)所涉及的是處于靜電放電環(huán)境中和安裝條件下的裝置、系統(tǒng)、子系統(tǒng)和外部設(shè)備。4.2.2.2 試驗(yàn)內(nèi)容：

靜電放電的起因有多種，但該標(biāo)準(zhǔn)主要描述在低濕度情況下，通過摩擦等因素，使操作者積累了靜電。電子和電氣設(shè)備遭受直接來自操作者的靜電放電和對臨近物體的靜電放電時(shí)的抗擾度要求和試驗(yàn)方法。4.2.2.3 試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

試驗(yàn)單個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的抗靜電干擾的能力。它模擬：（1）操作人員或物體在接觸設(shè)備時(shí)的放電。（2）

人或物體對鄰近物體的放電。4.2.2.4 ESD 的模擬：

圖11 和圖12 分別給出了ESD 發(fā)生器的基本線路和放電電流的波形。放電線路中的儲能電容CS 代表人體電

容，現(xiàn)公認(rèn)150pF 比較合適。放電電阻Rd 為330Ω，用以代表手握鑰匙或其他金屬工具的人體電阻?，F(xiàn)已證明，用這種放電狀態(tài)來體現(xiàn)人體放電的模型是足夠嚴(yán)酷的。4.2.2.5 試驗(yàn)方法

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法有兩種：接觸放電法和空氣放電法。

接觸放電法：試驗(yàn)發(fā)生器的電極保持與受試設(shè)備的接觸并由發(fā)生器內(nèi)的放電開關(guān)激勵放電的一種試驗(yàn)方法。

空氣放電法：將試驗(yàn)發(fā)生器的充電電極靠近受試設(shè)備并由火花對受試設(shè)備激勵放電的一種試驗(yàn)方法。

接觸放電是優(yōu)先選擇的試驗(yàn)方法，空氣放電則用在不能使用接觸放電的場合中。4.2.2.6 試驗(yàn)等級及其選擇：

試驗(yàn)電平以最切合實(shí)際的安裝環(huán)境和條件來選擇，表1 提供了一個(gè)指導(dǎo)原則。表1 同時(shí)也給出了靜電放電試驗(yàn)等級的優(yōu)先選擇范圍，試驗(yàn)應(yīng)滿足該表所列的較低等級。表1：試驗(yàn)等級選擇

接觸放電 空氣放電 安裝條件 環(huán)境條件

等級 電壓kV 等級 電壓kV 抗靜電材料 合成材料 相對濕度 %RH 1 2 1 2 √ / 35 2 4 2 4 √ / 10 3 6 3 8 / √ 50 4 8 4 15 / √ 10 X* 特殊 X* 特殊 / / / 注：*“X”是一個(gè)開放等級，必須在專用設(shè)備的規(guī)范中加以規(guī)定。

等級的選擇取決于環(huán)境等因素，對具體的產(chǎn)品來說，往往已在相應(yīng)的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)中加以規(guī)定。

4.2.2.7 試驗(yàn)環(huán)境

對空氣放電該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了環(huán)境條件：

環(huán)境溫度：15℃~35℃、相對濕度：30%~60%RH、大氣壓力：86kPa~106kPa 對接觸放電該標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)定特定的環(huán)境條件。4.2.2.8 試驗(yàn)布置

標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)布置也做出了詳細(xì)的規(guī)定，圖13 所示為臺式設(shè)備的試驗(yàn)布置示意圖。4.2.2.9 試驗(yàn)實(shí)施

實(shí)施部位：直接放電施加于操作人員在正常使用受試設(shè)備時(shí)可能接觸到的點(diǎn)或面上；間接放電施加于水平耦合板和垂直耦合板。

直接放電模擬了操作人員對受試設(shè)備直接接觸時(shí)發(fā)生的靜電放電情況。

間接放電則是對水平耦合板和垂直耦合板進(jìn)行放電，模擬了操作人員對放置于或安裝在受試設(shè)備附近的物體放電時(shí)的情況。

直接放電時(shí)，接觸放電為首選形式；只有在不能用接觸放電的地方（如表面涂有絕緣層，計(jì)算機(jī)鍵盤縫隙等情況）才改用氣隙（空氣）放電。

圖11：靜電放電發(fā)生器

圖12：靜電放電的電流波形 間接放電：選用接觸放電方式。

試驗(yàn)電壓要由低到高逐漸增加到規(guī)定值。

不同的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)的實(shí)施可能根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)有特定的規(guī)定。

圖13：臺式設(shè)備靜電放電布置示意圖 4.2.2.10 試驗(yàn)結(jié)果

若靜電放電測試通不過，可能產(chǎn)生如下后果：（1）直接通過能量交換引起半導(dǎo)體器件的損壞。

（2）放電所引起的電場與磁場變化，造成設(shè)備的誤動作。4.2.3 電子產(chǎn)品的靜電放電對策及改進(jìn)要點(diǎn)

有很多辦法減小ESD 產(chǎn)生的電磁干擾（EMI）影響電子產(chǎn)品或設(shè)備：完全阻止ESD 產(chǎn)生，阻止EMI（本文中專指因ESD 產(chǎn)生的EMI）耦合到電路或設(shè)備以及通過設(shè)計(jì)工藝增加設(shè)備固有的ESD 抗擾性。

ESD 通常發(fā)生在產(chǎn)品自身暴露在外的導(dǎo)電物體，或者發(fā)生在鄰近的導(dǎo)電物體上。對設(shè)備而言，容易產(chǎn)生靜電放電的部位是：電纜、鍵盤及暴露在外的金屬框架以及設(shè)備外殼上的孔、洞、縫隙等。

常用的改進(jìn)方法是在產(chǎn)品ESD 發(fā)生或侵入危險(xiǎn)點(diǎn)，例如輸入點(diǎn)和地之間設(shè)置瞬態(tài)保護(hù)電路，這些電路僅僅在ESD 感應(yīng)電壓超過極限時(shí)發(fā)揮作用。保護(hù)電路可以包括多個(gè)電流分流單元。有多種電路可以達(dá)到ESD 保護(hù)的目的，但選用時(shí)必須考慮以下原則，并在性能和成本之間加以權(quán)衡：速度要快，這是ESD 干擾的特點(diǎn)決定的；能應(yīng)付大的電流通過；考慮瞬態(tài)電壓會在正、負(fù)極性兩個(gè)方向發(fā)生；對信號增加的電容效應(yīng)和電阻效應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)；考慮體積因素；考慮產(chǎn)品成本因素。

我們可以從以下幾種抑制ESD 干擾的方法中選擇適用的對策： 4.2.3.1 外殼設(shè)計(jì)：

外殼在人手和內(nèi)部電路間建立隔離層，阻止ESD 的發(fā)生，金屬外殼同時(shí)也是阻止ESD 間接放電形成的輻射及傳導(dǎo)耦合的關(guān)鍵。

一個(gè)完整的封閉金屬殼能在輻射噪聲中屏蔽電路，但由于從電路到屏蔽殼體的ESD 副級電弧可能產(chǎn)生傳導(dǎo)耦合，因而一些外殼設(shè)計(jì)使用絕緣體，在絕緣殼中，放置一個(gè)金屬的屏蔽體。這種設(shè)計(jì)的好處是既可以防止因操作者對金屬外殼的直接接觸放電造成干擾，又可以防止操作者對周圍物體放電時(shí)形成的EMI 耦合到內(nèi)部形成干擾，同時(shí)在操作者對外殼的孔、洞、縫隙放電時(shí)給放電電流一個(gè)泄放通道，防止對內(nèi)部電路直接放電。這種做法的簡化是在設(shè)備金屬外殼上涂絕緣漆或貼一層絕緣物質(zhì)，使絕緣能力大于20kV。

因?yàn)殪o電會穿過孔洞、縫隙放電，所以絕緣外殼的孔洞、縫隙與內(nèi)部電路間應(yīng)留有足夠的空間，2cm 左右的空氣隙可以阻止靜電放電的發(fā)生。對外殼上的孔、洞、排氣口等，用幾個(gè)小孔代替一個(gè)大孔，從EMI 抑制的角度來說更好。為減小EMI 噪聲，縫隙邊沿每隔一定距離處使用電連接。

對金屬外殼而言，外殼各部分之間的搭接非常重要，若機(jī)箱兩部分之間的搭接阻抗較高，當(dāng)靜電放電電流流過搭接點(diǎn)時(shí)，會產(chǎn)生電壓降，這可能會影響電路的正常工作。

解決這個(gè)問題的方法有兩個(gè)：1）盡量使外殼保持導(dǎo)電連續(xù)，減少搭接阻抗。2）在電路與機(jī)箱之間增加一層屏蔽，減小電路與機(jī)箱之間的電容耦合。內(nèi)層屏蔽要與外殼連接起來。

如果是塑料外殼，則要求對電路的接地進(jìn)行仔細(xì)布置，以防止放電電流感應(yīng)到電路上去。塑料外殼的優(yōu)點(diǎn)是不會產(chǎn)生直接放電現(xiàn)象。如果塑料外殼上沒有大的開孔，則塑料外殼能對電路起到保護(hù)作用，但塑料外殼對防止操作者對周圍物體放電時(shí)耦合到內(nèi)部形成干擾無抑制能力。4.2.3.2 接地設(shè)計(jì)：

一旦發(fā)生了靜電放電，應(yīng)該讓其盡快旁路人地，不要直接侵入內(nèi)部電路。例如內(nèi)部電路如用金屬機(jī)箱屏蔽，則機(jī)箱應(yīng)良好接地，接地電阻要盡量小，這樣放電電流可以由機(jī)箱外層流入大地，同時(shí)也可以將對周圍物體放電時(shí)形成的騷擾導(dǎo)入大地，不會影響內(nèi)部電路。

對金屬機(jī)箱，通常機(jī)箱內(nèi)的電路會通過I/O 電纜、電源線等接地，當(dāng)機(jī)箱上發(fā)生靜電放電時(shí)，機(jī)箱的電位上升，而內(nèi)部電路由于接地，電位保持在地電位附近。這時(shí)，機(jī)箱與電路之間存在著很大的電位差。這會在機(jī)箱與電路之間引起二次電弧。使電路造成損壞。通過增加電路與外殼之間的距離可以避免二次電弧的發(fā)生。當(dāng)電路與外殼之間的距離不能增加時(shí)，可以在外殼與電路之間加一層接地的金屬擋板，擋住電弧。

如果電路與機(jī)箱連在一起，則只應(yīng)通過一點(diǎn)連接。防止電流流過電路。線路板與機(jī)箱連接的點(diǎn)應(yīng)在電纜入口處。

對塑料機(jī)箱，則不存在機(jī)箱接地的問題。4.2.3.3 電纜設(shè)計(jì)：

一個(gè)正確設(shè)計(jì)的電纜保護(hù)系統(tǒng)可能是提高系統(tǒng)ESD 非易感性的關(guān)鍵。作為大多數(shù)系統(tǒng)中的最大的“天線”— I/O 電纜特別易于被ESD 干擾感應(yīng)出大的電壓或電流。從另一方面，電纜也對ESD 干擾提供低阻抗通道，如果電纜屏蔽同機(jī)殼地連接的話。通過該通道ESD 干擾能量可從系統(tǒng)接地回路中釋放，因而可間接地避免傳導(dǎo)耦合。為減少ESD 干擾輻射耦合到電纜，線長和回路面積要減小，應(yīng)抑制共模耦合并且使用金屬屏蔽。對于輸入/輸出電纜可采用使用屏蔽電纜、共模扼流圈、過壓箝位電路及電纜旁路濾波器措施。在電纜的兩端，電纜屏蔽必須與殼體屏蔽連接。在互聯(lián)電纜上安裝一個(gè)共模扼流圈可以使靜電放電造成的共模電壓降在扼流圈上，而不是另一端的電路上。

兩個(gè)機(jī)箱之間用屏蔽電纜連接時(shí)，通過電纜的屏蔽層將兩個(gè)機(jī)箱連接在一起，這樣可以使兩個(gè)機(jī)箱之間的電位差盡量小。這里，機(jī)箱與電纜屏蔽層之間的搭接方式很重要。強(qiáng)烈建議在電纜兩端的機(jī)箱與電纜屏蔽層之間360°搭接。4.2.3.4 鍵盤和面板：

鍵盤和控制面板的設(shè)計(jì)必須保證放電電流能夠直接流到地，而不會經(jīng)過敏感電路。

對于絕緣鍵盤，在鍵與電路之間要安裝一個(gè)放電防護(hù)器（如金屬支架），為放電電流提供一條放電路徑。放電防護(hù)器要直接連接到機(jī)箱或機(jī)架上，而不能連接到電路地上。當(dāng)然，用較大的旅鈕（增加操作者到內(nèi)部線路的距離）能夠直接防止靜電放電。鍵盤和控制面板的設(shè)計(jì)應(yīng)能使放電電流不經(jīng)過敏感電路而直接到地。采用絕緣軸和大旋鈕可以防止向控制鍵或電位器放電?，F(xiàn)在，較多的電子產(chǎn)品面板采用薄膜按鍵和薄膜顯示窗，由于該薄膜由耐高壓的絕緣材料構(gòu)成，可有效防止ESD 通過按鍵和顯示窗進(jìn)入內(nèi)部電路形成干擾。另外，現(xiàn)在大多數(shù)鍵盤的按鍵內(nèi)部均有由耐高壓的絕緣薄膜構(gòu)成的襯墊，可有效防止ESD 的干擾。4.2.3.5 電路設(shè)計(jì)：

設(shè)備中不用的輸入端不允許處于不連接或懸浮狀態(tài)，而應(yīng)當(dāng)直接或通過適當(dāng)電阻與地線或電源端相連通。

一般來說，與外部設(shè)備連接的接口電路都需要加保護(hù)電路，其中也包括電源線，這一點(diǎn)往往被硬件設(shè)計(jì)所忽視。以微機(jī)為例來講，應(yīng)該考慮安排保護(hù)電路的環(huán)節(jié)有：串行通信接口、并行通信接口、鍵盤接口、顯示接口等。

濾波器（分流電容或一系列電感或兩者的結(jié)合）必須用在電路中以阻止EMI 耦合到設(shè)備。如果輸入為高阻抗，一個(gè)分流電容濾波器最有效，因?yàn)樗牡妥杩箤⒂行У嘏月犯叩妮斎胱杩?，分流電容越接近輸入端越好。如果輸入阻抗低，使用一系列鐵氧體可以提供最好的濾波器，這些鐵氧體也應(yīng)盡可能接近輸入端。

在內(nèi)部電路上加強(qiáng)防護(hù)措施。對于可能遭受直接傳導(dǎo)的靜電放電干擾的端口，可以在I/O 接口處串接電阻或并聯(lián)二極管至正負(fù)電源端。MOS 管的輸入端串接100kΩ電阻，輸出端串接1kΩ電阻，以限制放電電流量。TTL 管輸人端串接22～100Ω電阻，輸出端串接22～47Ω電阻。模擬管輸入端串接100Ω～100kΩ，并且加并聯(lián)二極管，分流放電電流至電源正或負(fù)極，模擬管輸出端串接100Ω的電阻。

在I/O 信號線上安裝一個(gè)對地的電容能夠?qū)⒔涌陔娎|上感應(yīng)的靜電放電電流分流到機(jī)箱，避免流到電路上。但這個(gè)電容也會將機(jī)殼上的電流分流到信號線上。為了避免這種情況的發(fā)生，可以在旁路電容與線路板之間安裝一只鐵氧體磁珠，增加流向線路板的路徑的阻抗。需要注意的是，電容的耐壓一定要滿足要求。靜電放電的電壓可以高達(dá)數(shù)千伏。

用一個(gè)瞬態(tài)防護(hù)二極管也能夠?qū)o電放電起到有效的保護(hù)，但需要注意，用二極管雖然將瞬態(tài)干擾的電壓限制住了，但高頻干擾成分并沒有減少，該電路中一般應(yīng)有與瞬態(tài)防護(hù)二極管并聯(lián)的高頻旁路電容抑制高頻干擾。

在電路設(shè)計(jì)及電路板布線方面，應(yīng)采用門電路和選通脈沖。這種輸入方式只有在靜電放電和選通同時(shí)發(fā)生時(shí)才能造成損壞。而脈沖邊沿觸發(fā)輸入方式對靜電放電引起的瞬變很敏感，不宜采用。4.2.3.6 PCB 設(shè)計(jì)：

良好的PCB 設(shè)計(jì)可以有效地減少ESD 干擾對產(chǎn)品造成的影響，這也是電磁兼容設(shè)計(jì)中ESD 設(shè)計(jì)部分的一個(gè)重要的內(nèi)容，大家可以從那部分課程中得到詳細(xì)的指引。對一個(gè)成品進(jìn)行電磁兼容對策時(shí)，很難再對PCB 進(jìn)行重新設(shè)計(jì)（改進(jìn)成本太高），此處不再加以介紹。4.2.3.7 軟件：

除了硬件措施外，軟件抑制方案也是減少系統(tǒng)鎖定等嚴(yán)重失常的有力方法。

軟件ESD 抑制措施分為兩種常用的類別：刷新、檢查并且恢復(fù)。刷新涉及到周期性地復(fù)位到休止?fàn)顟B(tài)，并且刷新顯示器和指示器狀態(tài)。只需進(jìn)行一次刷新然后假設(shè)狀態(tài)是正確的，其它的事就不用做了。

檢查/恢復(fù)過程用于決定程序是否正確執(zhí)行，它們在一定間隔時(shí)間被激活，以確認(rèn)程序是否在完成某個(gè)功能。如果這些功能沒有實(shí)現(xiàn)，一個(gè)恢復(fù)程序被激活。4.2.4 一般ESD 對策準(zhǔn)則：

（1）在易感CMOS、MOS 器件中加入保護(hù)二極管；

（2）在易感傳輸線上（地線在內(nèi)）串幾十歐姆的電阻或鐵氧體磁珠；（3）使用靜電保護(hù)表面涂敷技術(shù)，使ESD 難以機(jī)芯放電，經(jīng)證明十分有效；（4）盡量使用屏蔽電纜；

（5）在易感接口處安裝濾波器；并將無法安裝濾波器的敏感接口加以隔離；（6）選擇低脈沖頻率的邏輯電路；（7）外殼屏蔽加良好的接地。

4.3 電快速瞬變脈沖群抗擾度測試常見問題對策及整改措施 4.3.1 電快速瞬變脈沖群形成的機(jī)理及其對電子產(chǎn)品的影響

電快速瞬變脈沖群是由電感性負(fù)載（如繼電器、接觸器等）在斷開時(shí)，由于開關(guān)觸點(diǎn)間隙的絕緣擊穿或觸點(diǎn)彈跳等原因，在斷開處產(chǎn)生的暫態(tài)騷擾。當(dāng)電感性負(fù)載多次重復(fù)開關(guān)，則脈沖群又會以相應(yīng)的時(shí)間間隙多次重復(fù)出現(xiàn)。這種暫態(tài)騷擾能量較小，一般不會引起設(shè)備的損壞，但由于其頻譜分布較寬，所以會對電子、電氣設(shè)備的可靠工作產(chǎn)生影響。

一般認(rèn)為電快速瞬變脈沖群之所以會造成設(shè)備的誤動作，是因?yàn)槊}沖群對線路中半導(dǎo)體結(jié)電容充電，當(dāng)結(jié)電容上的能量累積到一定程度，便會引起線路乃至設(shè)備的誤動作。4.3.2 電快速瞬變脈沖群測試及相關(guān)要求

不同的電子、電氣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)的要求是不同的，但這些標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)大多都直接或間接引用GB/T17626.4-1998（idt IEC 61000-4-4:1995）：《電磁兼容試驗(yàn)和測量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)》這一國家電磁兼容基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，并按其中的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。下面就簡要介紹一下該標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容、試驗(yàn)方法及相關(guān)要求。

4.3.2.1 試驗(yàn)對象：

適用于在住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)/工業(yè)區(qū)使用的在運(yùn)行條件下的電子、電氣設(shè)備的電快速瞬變脈沖群的抗擾性能測試。4.3.2.2 試驗(yàn)內(nèi)容：

對電氣和電子設(shè)備的供電電源端口、信號和控制端口在受到重復(fù)性快速瞬變脈沖群干擾時(shí)的性能進(jìn) 行評定。

4.3.2.3 試驗(yàn)?zāi)康模?/p>

重復(fù)快速瞬變試驗(yàn)是一種將由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群耦合到電氣和電子設(shè)備的電源端口、信號和控制端口的試驗(yàn)。試驗(yàn)的要點(diǎn)是瞬變的短上升時(shí)間、重復(fù)率和低能量。

電快速速變脈沖群試驗(yàn)的目的就是為了檢驗(yàn)電子、電氣設(shè)備在遭受這類暫態(tài)騷擾影響時(shí)的性能。4.3.2.4 試驗(yàn)發(fā)生器

試驗(yàn)發(fā)生器性能的主要指標(biāo)有三個(gè)：單個(gè)脈沖波形、脈沖的重復(fù)頻率和輸出電壓峰值。GB/T 17626.4 要求試驗(yàn)發(fā)生器輸出波形應(yīng)如圖14，15 所示。

圖14：快速瞬變脈沖群概略圖

圖15：接50Ω 負(fù)載時(shí)單個(gè)脈沖的波形 4.3.2.5 試驗(yàn)方法

對交/直流電源端子的選擇耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)來施加快速瞬變脈沖群干擾信號。

對I/O 信號、數(shù)據(jù)和控制端口選擇快速瞬變脈沖群測試專用的容性耦合夾來施加快速瞬變脈沖群干擾信號。

4.3.2.6 試驗(yàn)等級及其選擇： 表2：試驗(yàn)等級

供電電源端口、保護(hù)接地 I/O、數(shù)據(jù)和控制端口 等級 電壓峰值 kV 重復(fù)頻率 kHz 電壓峰值 kV 重復(fù)頻率 kHz 1 0.5 5 0.25 5 2 1 5 0.5 5 3 2 5 1 5 4 4 2.5 2 5 x 特定 特定 特定 特定

注：X 是一個(gè)開放等級。開路輸出試驗(yàn)電壓精度±10％；和脈沖的重復(fù)頻率精度±20％ 試驗(yàn)等級應(yīng)根據(jù)下列情況來選擇：

----電磁環(huán)境；----騷擾源與關(guān)心的設(shè)備的鄰近情況；----兼容性裕度。對具體的產(chǎn)品來說，試驗(yàn)等級選擇往往已在相應(yīng)的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)中加以規(guī)定。4.3.2.7 試驗(yàn)環(huán)境 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境條件：

環(huán)境溫度：15℃~35℃、相對濕度：25%~75%RH、大氣壓力：86kPa~106kPa 4.3.2.8 試驗(yàn)布置

標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)布置也做出了詳細(xì)的規(guī)定，圖16 所示為用于實(shí)驗(yàn)室型式試驗(yàn)的一般試驗(yàn)配置示意圖。

L=耦合夾與EUT 之間的距離，不應(yīng)大于1m；（A）=電源線耦合位置；（B）=信號線耦合位置

圖16：用于實(shí)驗(yàn)室型式試驗(yàn)的一般試驗(yàn)配置 4.3.2.9 試驗(yàn)實(shí)施

電源、信號和其他功能電量應(yīng)在其額定的范圍內(nèi)使用，并處于正常的工作狀態(tài)。根據(jù)要進(jìn)行試驗(yàn)的EUT 的端口類型選擇相應(yīng)的試驗(yàn)等級和耦合方式。

使受試設(shè)備處于典型工作條件下，根據(jù)受試設(shè)備端口及其組合，依次對各端口施加試驗(yàn)電壓。每種組合應(yīng)針對不同脈沖極性進(jìn)行測試，每種狀態(tài)的試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間不少于1min。不同的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)的實(shí)施可能根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)有特定的規(guī)定。4.3.2.10 試驗(yàn)結(jié)果

若電快速速變脈沖群測試通不過，可能產(chǎn)生如下后果：造成設(shè)備的誤動作。4.3.3 導(dǎo)致電快速脈沖試驗(yàn)失敗的原因

從脈沖群試驗(yàn)主要是進(jìn)行電源線和信號/控制線的傳導(dǎo)差/共模干擾試驗(yàn)，只是干擾脈沖的波形前沿非常陡峭，持續(xù)時(shí)間非常短暫，因此含有極其豐富的高頻成分，這就導(dǎo)致在干擾波形的傳輸過程中，會有一部分干擾從傳輸?shù)木€纜中逸出，這樣設(shè)備最終受到的是傳導(dǎo)和輻射的復(fù)合干擾。電快速脈沖試驗(yàn)波形的上升沿很陡，包含了很豐富的高頻成分。另外，由于試驗(yàn)脈沖是持續(xù)一段時(shí)間的脈沖串，因此它對電路的干擾有一個(gè)累積效應(yīng)，大多數(shù)電路為了抗瞬態(tài)干擾，在輸入端安裝了積分電路，這種電路對單個(gè)脈沖具有很好的抑制作用，但是對于一串脈沖則不能有效地抑制。電快速脈沖對設(shè)備影響的原因有三種，包括：

a）通過電源線直接傳導(dǎo)進(jìn)設(shè)備的電源，導(dǎo)致電路的電源線上有過大的噪聲電壓。當(dāng)單獨(dú)對火線或零線注入時(shí)，在火線和零線之間存在著差模干擾，這種差模電壓會出現(xiàn)在電源的直流輸出端。當(dāng)同時(shí)對火線和零線注入時(shí)，僅存在著共模電壓，由于大部分電源的輸入都是平衡的（無論是變壓器輸入，還是整流橋輸入），因此實(shí)際共模干擾轉(zhuǎn)變成差模電壓的成分很少，對電源的輸出影響并不大。

b）干擾能量在電流線上傳導(dǎo)的過程中，向空間輻射，這些輻射能量感應(yīng)到鄰近的信號電纜上，對信號電纜連接的電路形成干擾（如果發(fā)生這種情況，往往會在直接向信號電纜注入試驗(yàn)脈沖時(shí)，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗）。

c）干擾脈沖信號在電纜（包括信號電纜和電源電纜）上傳輸時(shí)產(chǎn)生的二次輻射能量感應(yīng)進(jìn)電路，對電路形成干擾。

4.3.4 通過電快速脈沖試驗(yàn)的整改措施

針對脈沖群干擾，主要采用濾波（電源線和信號線的濾波）及吸收（用鐵氧體磁芯來吸收）。采用鐵氧體磁芯吸收的方案非常便宜也非常有效，但要注意做試驗(yàn)時(shí)鐵氧體磁芯的擺放位置，就是今后要使用鐵氧體磁芯的位置，千萬不要隨意更改，因?yàn)槊}沖群干擾不僅僅是一個(gè)傳導(dǎo)干擾，更麻煩的是它還含有輻射的成分，不同的安裝位置，輻射干擾的逸出情況各不相同，難以捉摸。一般將鐵氧體磁芯用在干擾的源頭和設(shè)備的入口處最為有效。下面根據(jù)端口的不同分別進(jìn)行探討。4.3.4.1 針對電源線試驗(yàn)的措施

解決電源線干擾問題的主要方法是在電源線入口處安裝電源線濾波器，阻止干擾進(jìn)入設(shè)備。快速脈沖通過電源線注入時(shí)，可以是差模方式注入，也可以是共模方式注入。對差模方式注入的一般可以通過差模電容（X 電容）和電感濾波器加以吸收。

若注入到電源線上的電壓是共模電壓，濾波器必須能對這種共模電壓起到抑制作用才能使受試設(shè)備順利通過試驗(yàn)。

下面是用濾波器抑制電源線上的電快速脈沖的方法。a）設(shè)備的機(jī)箱是金屬的：

這種情況是最容易的。因?yàn)闄C(jī)箱是金屬的，它與地線面之間有較大的雜散電容，能夠?yàn)楣材ｋ娏魈峁┍容^固定的通路。這時(shí)，只要在電源線的入口處安裝一只含有共模濾波電容的電源線濾波器，共模濾波電容就能將干擾旁路掉，使其回到干擾源。由于電源線濾波器中的共模濾波電容受到漏電流的限制，容量較小，因此對于干擾中較低的頻率成分主要依靠共模電感抑制。另外，由于設(shè)備與地線面之間的接地線具有較大的電感，對于高頻干擾成分阻抗較大，因此設(shè)備接地與否對試驗(yàn)的結(jié)果一般沒有什么影響。除了選擇高頻性能良好的濾波器以外，在安裝濾波器時(shí)，注意濾波器應(yīng)靠近金屬機(jī)箱上的電源入口處，防止電源線二次輻射造成的干擾。b）設(shè)備機(jī)箱是非金屬的

如果設(shè)備的機(jī)箱是非金屬的，必須在機(jī)箱底部加一塊金屬板，供濾波器中的共模濾波電容接地。這時(shí)的共模干擾電流通路通過金屬板與地線面之間的雜散電容形成通路。如果設(shè)備的尺寸較小，意味著金屬板尺寸也較小，這時(shí)金屬板與地線面之間的電容量較小，不能起到較好的旁路作用。在這種情況下，主要靠電感發(fā)揮作用。此時(shí)，需要采用各種措施提高電感高頻特性，必要時(shí)可用多個(gè)電感串聯(lián)。

4.3.4.2 針對信號線試驗(yàn)應(yīng)采取的措施

快速脈沖通過信號/控制線注入時(shí)，由于是采用容性耦合夾注入，屬共模注入方式。a）信號電纜屏蔽： 從試驗(yàn)方法可知，干擾脈沖耦合進(jìn)信號電纜的方式為電容性耦合。消除電容性耦合的方法是將電纜屏蔽起來，并且接地。因此，用電纜屏蔽的方法解決電快速脈沖干擾的條件是電纜屏蔽層能夠與試驗(yàn)中的參考地線面可靠連接。如果設(shè)備的外殼是金屬的并是接地的設(shè)備，這個(gè)條件容易滿足。當(dāng)設(shè)備的外殼是金屬的，但是不接地時(shí)，屏蔽電纜只能對電快速脈沖中的高頻成分起到抑制作用，這是通過金屬機(jī)殼與地之間的雜散電容來接地的。如果機(jī)箱是非金屬機(jī)箱，則電纜屏蔽的方法就沒有什么效果。

b）信號電纜上安裝共模扼流圈：

共模扼流圈實(shí)際是一種低通濾波器，只有當(dāng)電感量足夠大時(shí)，才能對電快速脈沖群有效果。但是當(dāng)扼流圈的電感量較大時(shí)（往往匝數(shù)較多），雜散電容也較大，扼流圈的高頻抑制效果降低。而電快速脈沖波形中包含了大量的高頻成分。因此，在實(shí)際使用時(shí)，需要注意調(diào)整扼流圈的匝數(shù)，必要時(shí)用兩個(gè)不同匝數(shù)扼流圈串聯(lián)起來，兼顧高頻和低頻的要求。

c）信號電纜上安裝共模濾波電容。這種濾波方法比扼流圈具有更好的效果，但是需要金屬機(jī)箱作為濾波電容的地。另外，這種方法會對差模信號有一定的衰減，在使用時(shí)需要注意。d）對敏感電路局部屏蔽。當(dāng)設(shè)備的機(jī)箱為非金屬機(jī)箱，或者電纜的屏蔽和濾波措施不易實(shí)施時(shí)，干擾會直接耦合進(jìn)電路。這時(shí)只能對敏感電路進(jìn)行局部屏蔽。屏蔽體應(yīng)該是一個(gè)完整的六面體。4.4 浪涌沖擊抗擾度測試常見問題對策及整改措施 4.4.1 浪涌沖擊形成的機(jī)理

電磁兼容領(lǐng)域所指的浪涌沖擊一般來源于開關(guān)瞬態(tài)和雷擊瞬態(tài)。4.4.1.1 開關(guān)瞬態(tài)

系統(tǒng)開關(guān)瞬態(tài)與以下內(nèi)容有關(guān)：

a）主電源系統(tǒng)切換騷擾，例如電容器組的切換；

b）配電系統(tǒng)內(nèi)在儀器附近的輕微開關(guān)動作或者負(fù)荷變化； c）與開關(guān)裝置有關(guān)的諧振電路，如晶閘管；

d）各種系統(tǒng)故障，例如對設(shè)備組接地系統(tǒng)的短路和電弧故障。4.4.1.2 雷擊瞬態(tài)

雷電產(chǎn)生浪涌（沖擊）電壓的主要原理如下：

a）直接雷擊于外部電路（戶外），注入的大電流流過接地電阻或外部電路阻抗而產(chǎn)生電壓； b）在建筑物內(nèi)、外導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)電壓和電流的間接雷擊（即云層之間或云層中的雷擊或擊于附近物體的雷擊，這種雷擊產(chǎn)生的磁場）；

c）附近直接對地放電地雷電入地電流耦合到設(shè)備組接地系統(tǒng)的公共接地路徑。當(dāng)保護(hù)裝置動作時(shí)，電壓和電流可能發(fā)生迅速變化，并可能耦合到內(nèi)部電路。4.4.2 浪涌沖擊測試及相關(guān)要求

不同的電子、電氣產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)的要求是不同的，但這些標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)大多都直接或間接引用GB/T17626.5-1999（idt IEC 61000-4-5:1995）：《電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)》這一國家電磁兼容基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，并按其中的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。下面就簡要介紹一下該標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容、試驗(yàn)方法及相關(guān)要求。4.4.2.1 適用范圍：

適用于電氣和電子設(shè)備在規(guī)定的工作狀態(tài)下工作時(shí)，對由開關(guān)或雷電作用所產(chǎn)生的有一定危害電平的浪涌（沖擊）電壓的反應(yīng)。

該標(biāo)準(zhǔn)不對絕緣物耐高壓的能力進(jìn)行試驗(yàn)。該標(biāo)準(zhǔn)不考慮直擊雷。4.4.2.2 試驗(yàn)內(nèi)容：

對電氣和電子設(shè)備的供電電源端口、信號和控制端口在受到浪涌（沖擊）干擾時(shí)的性能進(jìn)行評定。4.4.2.3 試驗(yàn)?zāi)康模?評定設(shè)備在遭受到來自電力線和互連線上高能量浪涌（沖擊）騷擾時(shí)產(chǎn)品的性能。4.4.2.4 試驗(yàn)發(fā)生器

a）信號發(fā)生器的特性應(yīng)盡可能地模擬開關(guān)瞬態(tài)和雷擊瞬態(tài)現(xiàn)象；

b）如果干擾源與受試設(shè)備的端口在同一線路中，例如在電源網(wǎng)絡(luò)中（直接耦合），那么信號發(fā)生器

在受試設(shè)備的端口能夠模擬一個(gè)低阻抗源；

c）如果干擾源與受試設(shè)備的端口不在同一線路中（間接耦合），那么信號發(fā)生器能夠模擬一個(gè)高阻抗源。

對于不同場合使用的產(chǎn)品及產(chǎn)品的不同端口，由于相應(yīng)的浪涌（沖擊）瞬態(tài)波形，各不相同，因此對應(yīng)的模擬信號發(fā)生器的參數(shù)也各不相同。

圖17：浪涌（沖擊）信號電壓及電流波形

例如：對交流電源端口，通常采用的是1.2/50μs(8/20μs)組合波信號發(fā)生器；對電信端口，通常采用的是10/700μs 的符合CCITT 要求的試驗(yàn)信號發(fā)生器。浪涌（沖擊）波形見圖17 所示。

4.4.2.5 試驗(yàn)方法

浪涌（沖擊）測試一般應(yīng)在線進(jìn)行。

測試時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的端口選擇對應(yīng)的波形發(fā)生器和相應(yīng)的耦合/去耦單元，同時(shí)也應(yīng)注意不同狀態(tài)下的信號源內(nèi)阻選擇。4.4.2.6 試驗(yàn)等級及其選擇： 表3：試驗(yàn)等級

等級 開路試驗(yàn)電壓（±10%），kV 1 0.5 2 1.0 3 2.0 4 4.0 X 特定

注：X 是一個(gè)開放等級，可以在產(chǎn)品要求中加以規(guī)定。試驗(yàn)等級應(yīng)根據(jù)安裝情況來選擇。

對較高等級測試時(shí)，試驗(yàn)應(yīng)滿足該表所列的較低等級。

對具體的產(chǎn)品來說，試驗(yàn)等級選擇往往已在相應(yīng)的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)中加以規(guī)定。4.4.2.7 試驗(yàn)環(huán)境 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的環(huán)境條件：

環(huán)境溫度：15℃~35℃、相對濕度：10%~75%RH、大氣壓力：86kPa~106kPa 4.4.2.8 試驗(yàn)布置

圖

18、圖19 是交/直流電源端浪涌（沖擊）差模和共模試驗(yàn)配置示意圖。

圖18：用于電源端浪涌（沖擊）試驗(yàn)配置（差模方式）

圖19：用于電源端浪涌（沖擊）試驗(yàn)配置（共模方式）4.4.2.9 試驗(yàn)實(shí)施

電源、信號和其他功能電量應(yīng)在其額定的范圍內(nèi)使用，并處于正常的工作狀態(tài)。根據(jù)要進(jìn)行試驗(yàn)的EUT 的端口類型選擇相應(yīng)的試驗(yàn)試驗(yàn)波形發(fā)生器和耦合單元及相應(yīng)的信號源內(nèi) 阻。

使受試設(shè)備處于典型工作條件下，根據(jù)受試設(shè)備端口及其組合，依次對各端口施加沖擊電壓。每種組合應(yīng)針對不同脈沖極性進(jìn)行測試，兩次脈沖間隔時(shí)間不少于1min。

對電源端子進(jìn)行浪涌測試時(shí)，應(yīng)在交流電壓波形的正、負(fù)峰值和過零點(diǎn)分別施加試驗(yàn)電壓。對電源線和信號線應(yīng)分別在不同組合的共模和差模狀態(tài)下施加脈沖沖擊。每種組合狀態(tài)至少進(jìn)行5 次脈沖沖擊。

若需滿足較高等級的測試要求，也應(yīng)同時(shí)進(jìn)行較低等級的測試，只有兩者同時(shí)滿足，我們才認(rèn)為測試通過。

不同的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)的實(shí)施可能根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)有特定的規(guī)定。4.4.2.10 試驗(yàn)結(jié)果

若電快速速變脈沖群測試通不過，可能產(chǎn)生如下后果：（1）引起接口電路器件的擊穿損壞。（2）造成設(shè)備的誤動作。

4.4.3 導(dǎo)致浪涌沖擊抗擾度試驗(yàn)失敗的原因

浪涌脈沖的上升時(shí)間較長，脈寬較寬，不含有較高的頻率成分，因此對電路的干擾以傳導(dǎo)為主。主要體現(xiàn)在過高的差模電壓幅度導(dǎo)致輸入器件擊穿損壞，或者過高的共模電壓導(dǎo)致線路與地之間的絕緣層擊穿。由于器件擊穿后阻抗很低，浪涌發(fā)生器產(chǎn)生的很大的電流隨之使器件過熱發(fā)生損壞。

對于有較大平滑電容的整流電路，過電流使器件損壞也可能是首先發(fā)生的。例如，對開關(guān)電源的高壓整流濾波電路而言，浪涌到來時(shí)，整流電路和平滑電容提供了很低的阻抗，浪涌發(fā)生器輸出的很大的電流流過整流二極管，當(dāng)整流二極管不能承受這個(gè)電流時(shí)，就發(fā)生過熱而燒毀。隨著電容的充電，電容上的電壓也會達(dá)到很高，有可能導(dǎo)致電容擊穿損壞。

4.4.4 通過浪涌抗擾度試驗(yàn)應(yīng)采取的措施

雷擊浪涌試驗(yàn)有共模和差模兩種，因此浪涌吸收器件的使用要考慮到與試驗(yàn)的對應(yīng)情況。為保證使用效果，浪涌吸收器件要用在進(jìn)線入口處。由于浪涌吸收過程中的di/dt 特別大，在器件附近不能有信號線和電源線經(jīng)過，以防止因電磁耦合將干擾引入信號和電源線路。此外，浪涌吸收器件的引腳要短；吸收器件的吸收容量要與浪涌電壓和電流的試驗(yàn)等級相匹配。

雷擊浪涌試驗(yàn)的最大特點(diǎn)是能量特別大，所以采用普通濾波器和鐵氧體磁芯來濾波、吸收的方案基本無效，必須使用氣體放電管、壓敏電阻、硅瞬變電壓吸收二極管和半導(dǎo)體放電管等專門的浪涌抑制器件才行。

浪涌抑制器件的一個(gè)共同特性就是阻抗在有浪涌電壓與沒浪涌電壓時(shí)不同。正常電壓下，它的阻抗很高，對電路的工作沒有影響，當(dāng)有很高的浪涌電壓加在它上面時(shí)，它的阻抗變得很低，將浪涌能量旁路掉這類器件的使用方法是并聯(lián)在線路與參考地之間，當(dāng)浪涌電壓出現(xiàn)時(shí)，迅速導(dǎo)通，以將電壓幅度限制在一定的值上。

壓敏電阻、瞬態(tài)抑制二極管和氣體放電管具有不同的伏安特性，因此浪涌通過它們時(shí)發(fā)生的變化不同，圖20 對浪涌通過這三種器件時(shí)的變化進(jìn)行了比較。

圖20：浪涌沖擊通過不同的抑制器件時(shí)的電壓波形示意圖 4.4.4.1 壓敏電阻

當(dāng)壓敏電阻上的電壓超過一定幅度時(shí)，電阻的阻值大幅度降低，從而浪涌能量泄放掉。在浪涌電壓作用下，導(dǎo)通后的壓敏電阻上的電壓（一般稱為鉗位電壓），等于流過壓敏電阻的電流乘以壓敏電阻的

阻值，因此在浪涌電流的峰值處鉗位電壓達(dá)到最高。（1）優(yōu)點(diǎn)：峰值電流承受能力較大，價(jià)格低。

（2）缺點(diǎn)：鉗位電壓較高（取決于最大浪涌電流），一般可以達(dá)到工作電壓的2～3 倍，因此電路必須能承受這么高的浪涌電壓。另外，壓敏電阻隨著受到浪涌沖擊次數(shù)的增加，漏電流增加。如果在交流電源線上應(yīng)用會導(dǎo)致漏電流超過安全規(guī)定的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)，壓敏電阻會因過熱而爆炸。壓敏電阻的其他缺點(diǎn)還有：響應(yīng)時(shí)間較長，寄生電容較大。

（3）適用場合：直流電源線、低頻信號線，或者與氣體放電管串聯(lián)起來用在交流電源線上。4.4.4.2 瞬態(tài)抑制二極管（TVS）

當(dāng)TVS 上的電壓超過一定幅度時(shí)，器件迅速導(dǎo)通，從而將浪涌能量泄放掉。由于這類器件導(dǎo)通后阻抗很小，因此它的鉗位電壓很平坦，并且很接近工作電壓。（1）優(yōu)點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間短，鉗位電壓低（相對于工作電壓）。

（2）缺點(diǎn)：由于所有功率都耗散在二極管的PN 結(jié)上，因此它所承受的功率值較小，允許流過的電流較小。一般的TVS 器件的寄生電容較大，如在高速數(shù)據(jù)線上使用，要用特制的低電容器件，但是低電容器件的額定功率往往較小。

（3）適用場合：浪涌能量較小的場合。如果浪涌能量較大，要與其他大功率浪涌抑制器件一同使

用，TVS 作為后級防護(hù)。4.4.4.3 氣體放電管

當(dāng)氣體放電管上的電壓超過一定幅度時(shí)，器件變?yōu)槎搪窢顟B(tài)，阻抗幾乎為零。這種導(dǎo)通原理與控制電感性負(fù)載的開關(guān)觸點(diǎn)被擊穿的原理相同，只是這里兩個(gè)觸點(diǎn)之間的距離和氣體環(huán)境是控制好的，可使擊穿電壓為一個(gè)確定值。氣體放電管一旦導(dǎo)通后，它上面的電壓會很低。（1）優(yōu)點(diǎn)：承受電流大，寄生電容小。

（2）缺點(diǎn)：響應(yīng)時(shí)間長。另外，由于維持它導(dǎo)通所需要的電壓很低，因此當(dāng)浪涌電壓過后，只要加在氣體放電管上的電壓高于維持電壓，它就會保持導(dǎo)通，在交流場合應(yīng)用時(shí)，只有當(dāng)交流電過零點(diǎn)時(shí)，它才會斷開，因此會有一定的慣用電流。由于跟隨電流的時(shí)間較長，會導(dǎo)致放電管觸點(diǎn)迅速燒毀，從而縮短放電管的壽命。

（3）適用場合：信號線或工作電壓低于導(dǎo)通維持電壓的直流電源線上（一般低于10V）；與壓敏電阻組合起來用在交流電源線上。4.4.4.3 氣體放電管和壓敏電阻組合應(yīng)用

氣體放電管和壓敏電阻都不適合單獨(dú)在交流電源線上使用。氣體放電管的問題是它的電流效應(yīng)。壓

敏電阻的問題是隨著受浪涌作用的次數(shù)增加交流漏電流增加。一個(gè)實(shí)用的方案是將氣體放電管與壓敏電阻串聯(lián)起來使用。如果同時(shí)敏電阻上并聯(lián)一個(gè)電容，浪涌電壓到來時(shí)，可以更快地將電壓加到氣體放電管上，縮短導(dǎo)通時(shí)間。

這種氣體放電管與壓敏電阻的組合除了可以避免上述缺點(diǎn)以外，還有一個(gè)好處就是可以降低限幅電

壓值。在這里可以使用導(dǎo)通電壓較低（低于工作電壓）的壓敏電阻。從而可以降低限幅電壓值。該連接方式對浪涌電壓的抑制作用如圖21 所示。

圖21：氣體放電管和壓敏電阻串聯(lián)使用的效果

采用組合式保護(hù)方案能發(fā)揮不同保護(hù)器件的各自特點(diǎn)，從而取得最好的保護(hù)效果。浪涌經(jīng)過壓敏電阻和氣體放電管后，會殘留一個(gè)較窄的脈沖，這是由于氣體放電管導(dǎo)通點(diǎn)較高所致。

由于這個(gè)脈沖較窄，因此很容易用低通濾波器濾除。實(shí)用的浪涌防護(hù)電路是在浪涌抑制器的后面加低通濾波器。

4.4.4.4 地線反彈的抑制

當(dāng)并聯(lián)型的浪涌抑制器發(fā)揮作用時(shí)，它將浪涌能量旁路到地線上。由于地線都是有一定阻的，因此當(dāng)電流流過地線時(shí)，地線上會有電壓。這種現(xiàn)象一般稱為地線反彈。地線反彈對設(shè)備的影響如下：

（1）浪涌抑制器的地與設(shè)備的地不在同一點(diǎn)，設(shè)備的線路實(shí)際上沒有受到保護(hù)，較高的浪源電壓仍然加到了設(shè)備的電源線與地之間。解決辦法是在線路與設(shè)備的外殼（地）之間再并聯(lián)一只浪涌抑制器。

（2）浪涌抑制器的地與設(shè)備的地在同一點(diǎn)，這時(shí)，該臺設(shè)備的線路與地之間沒有浪涌電壓，受到了保護(hù)，但是如果這個(gè)設(shè)備與其他設(shè)備連接在一起，另一臺設(shè)備就要承受共模電壓。這個(gè)共模電壓會出現(xiàn)在所有連接設(shè)備1 與設(shè)備2 的電纜上。解決的方法是在互連電纜的設(shè)備2 一端安裝浪涌抑制器。

4.4.4.5 浪涌抑制器件的正確使用

需要注意的是，浪涌抑制器件的壽命不是永久的，總會失效。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，應(yīng)該便于更換浪涌抑制器件。并且，當(dāng)浪涌抑制器件失效時(shí)，應(yīng)該有明顯的顯示，提醒維護(hù)人員進(jìn)行更換。浪涌抑制器件的失效模式一般為短路，這可以稱為安全模式。因?yàn)楫?dāng)浪涌抑制器短路時(shí)，線路會出現(xiàn)故障，從而提醒維修人員更換浪涌抑制器。但是，也有開路失效模式的可能性，這時(shí)往往會給設(shè)備帶來潛在危險(xiǎn)，因?yàn)樵O(shè)備會直接處于沒有保護(hù)的狀態(tài)下。參考文獻(xiàn)：

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