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电磁兼容性

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  • 发布时间:2013/9/23 11:24:22
  • 作者:银河电气

一、电磁兼容性定义

  电磁兼容性(EMC,即Electromagnetic Compatibility)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。因此,EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰(Electromagnetic Disturbance)不能超过一定的限值;另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility,即EMS)。

二、电磁兼容性分类

  电磁兼容性包括两方面:EMI(电磁干扰),EMS(电磁耐受)两方面。

  其中EMI包括:CE(传导干扰),RE(辐射干扰),PT(干扰功率测试)等等;

  EMS包括:ESD(静电放电),RS(辐射耐受),EFT/B(快速脉冲耐受),surge(雷击),CS(传导耐受)等等;

三、EMC 设计

  由于微电脑的依存度正不断提高,设备的大量使用,复杂了我们的电磁环境,因此外来的干扰如脉冲噪声、放射电磁场、静电、雷击、电压变动等,所引发的误动作产生当机甚至破坏的情形,如无线电的通讯、雷达、大哥大、电视游乐器⋯⋯等,往往干扰到电视,甚至于造成医疗器材使用中的误动作,影响到飞航的安全。

  国际上对于电子、电器、工业设备产品的抗扰性测试日渐重视,且趋向整合以IEC(International Electrotechnical Commission)国际规格为测试标准,欧 洲共同体率先制定EMC防治法规,于1996 年起全面实施抗扰测试。

电源方面

  1、三相入力电源在NFB(无熔丝断路器)与变压器间装噪声滤波器(Noise Filter),此滤波器的输入线愈短愈好。

  2、电源及大电流导线紧贴电气箱之底部,并沿着边角布线。

  3、开关式电源供应器加装隔离罩以防辐射性发射干扰,滤波器选用器选用π型或T 型可抑制宽波段噪声,陶铁磁体(Ferrite)材质可抑制射频噪声。

  4、电源线两端考虑采隔离接地,以免接地回路(Ground Loop)形成共同阻抗耦合(Common Impedance Coupling)将噪声耦合至信号线。

  5、电源线与信号线尽量采用隔离或分开配线。

  6、电源变压器应加隔离(Shielding),外壳须接地良好。

  7、单相AC 控制线建议采用绞线。

  8、直流导线建议使用绞线来配线。

  9、避免将电源与信号线接至同一接头。<

信号线方面

  1、信号输入线与输出线应避免排在一起造成干扰。

  2、应将CABLE剩余不用之线单端接地,以避免形成感应回路。

  3、接近电源线附近的信号线考虑采用捻合(Twist)。

  4、不同类别的信号线避免混杂接在一个连接头上,宜按类别分类并加地线隔离。

  5、输入信号线与输出线尽量避免同在一个接头上,如不能避免时应将输入与输出信号错开。

  6、敏感性较高之低准位信号线,除采用绞线外可加隔离遮蔽。

模拟信号方面

  1、高频的类比信号及脉波信号线建议采用隔离线。

  2、高频类比信号线采用同轴式隔离线,低频之类比信号线采用绞线,必要时可外加隔离遮蔽,绝不可使用同轴隔离线。

  3、连接头安装位置须清洁处理,接头及金属面的接触电阻须小于2.5m欧姆。

  4、类比电路干扰以波形失真为主,抑制方法主要在滤波器选用的特性,例如;带宽、频率响应值。

  5、类比信号线与数位排线必须相互垂直。

数字信号

  1、 避免使用未隔离遮蔽的导线来传送数位信号,宜使用多股绞线外加隔离线。

  2、数位电路干扰以外在磁场干扰为主,应加隔离措施。

  3、数位电路易受高能电场干扰,须使用隔离线隔离,以能防止1∼10MHz频段之高能电场200V/m 干扰为最佳隔离选择。

  4、数位电路以抑制邻近电路脉波与尖波(Spikes)干扰为主。

  5、数位电路传送避免使用过长且未加隔离之导线。

电路设计方面

  1、具干扰性的回路,如时脉、驱动器、交换式电源的ON和OFF、振荡器式控制信号,应加隔离遮蔽。

  2、各型PCB电路设计尽可能选用低噪声零组件,且须考虑噪声变化与环境温度变化之关系。

  3、陶铁磁体铁芯(Ferrite core)适用于高频滤波,但须注意经由此线圈负载功率损耗。

  4、稳压器须考虑抑制线路间共通阻抗耦合(Common Impedance Coupling)EMI问题。

  5、振荡器本身输出越小越好,如须要较大输出,宜由放大器放大。

  6、功率放大应予隔离以防止辐射性发射。

  7、电解质电容器适于清除高涟波(High Ripple)及暂态电压(Transient Voltage)变化。

  8、动力线的干扰有低压(或瞬间断电)超压及突波,这些干扰通常来自于电力开关的动作、重负载的开与关之瞬间、功率半导体动作、保险丝烧断时、雷电感应…等。

四、电磁抑制

  1、使用电源滤波器。

  2.、适当的电力分配。

  3、受干扰的装置改用另一电路。

  4、将电子零件及滤波器适当的包装。

  5、使用隔离变压器。

  6、装置压敏电阻。

   •交流电磁接触器线圈、电磁阀,皆须联结火花消除器。

   •电磁开关之热电驿输出侧须联结三相火花消除器。

   •直流继电器线圈联结二极管,以供反相电压保护。

   •火花消除器距离负载侧愈近愈好。

   •把突波吸收器装于电路开关和噪声滤波器之间,线与线间,线与接地之间,将能有效吸收突波。

五、技术标准

国外标准

  EN55014-1 电磁干扰

  EN55014-2 电磁抗扰度

  EN 60555-2/EN 61000-3-2 电源谐波检测

  EN 60555-3/EN 61000-3-3电压闪烁检测

  EN 61000-4-2 (ESD) 静电放电抗干扰性检测

  EN 61000-4-3静电放电抗干扰性检测

  EN 61000-4-4 (EFT/B) 电性快速脉冲群抗干扰检测

  EN 61000-4-5 (Surge) 雷击抗干扰检测

  EN 61000-4-6 (CS) 传导抗干扰检测

  EN 61000-4-8电源频率磁场抗干扰检测

  EN 61000-4-11 (V.Dips) 电压瞬降抗干扰检测<

  EN 61000-4-12振荡波浪涌

  EN 61000-4-13 (Harmonic&interharmonics) 谐波、谐间波抗干扰

国内标准

  CISPR15:2005电气照明和类似设备的无线电骚扰特性的限值和测量方法

  GB/T 19287 电信设备的抗扰度通用要求

  YD/T 1536.1 电信设备的电磁信息安全性要求和测量方法

  YD/T 1312 无线通信设备电磁兼容性要求和测量方法

  GB 1565城市无线电噪声测量方法

  GB6833 电子测量仪器电磁兼容试验规范

  GB/T 17626 电磁兼容 试验和测量技术

  GB/T 12572-2008无线电发射设备参数通用要求和测量方法

  GB/T 26256-20102.4GHz频段无线电通信设备的相互干扰限制与共存要求及测试方法

  GB/T 21646-2008 400MHz频段模拟公众无线对讲机技术规范和测量方法

  GB 8702-1988电磁辐射防护规定

  GB9175-88环境电磁波卫生标准

  GB12638-90微波和超短波通信设备辐射安全要求

 

  作者:hb_yinhe

  单位:湖南银河电气有限公司 (www.vfe.cc


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