电磁兼容（EMC）的标准与测试内容

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电磁兼容（EMC）标准与测试内容

在国际范围内，电磁兼容性（EMC）的制定已有70多年历史，最初是为了保护无线电通信和广播，国际无线电干扰特别委员会（CISPR）提出了电磁干扰发射限值和测量方法。随着20世纪电子、电气设备的小型化、数字化和低功耗化，人们开始关注设备的抗干扰能力，各标准化组织与各国政府机构相继制定电磁兼容标准。

本文将与海翎光电的编辑共同探讨电磁兼容的基础知识和测试内容。

一、定义

1. EMC（Electro Magnetic Compatibility）直译为“电磁兼容性”，指设备既不对其它设备产生干扰，也不受其它设备的电磁能量干扰的能力。

2. EMI（Electro Magnetic Interference）直译为“电磁干扰”，是电子设备产生的，对其他电子设备产生干扰的现象。如电吹风或电剃须刀干扰电视机画面，电饭锅影响烹饪过程，甚至医疗设备或飞机的运行。

3. EMS（Electro Magnetic Susceptibility）直译为“电磁敏感度”，指设备在受到外部电磁能量时，性能下降的容易程度。

二、传导干扰与辐射干扰

电磁干扰（EMI）主要有传导干扰和辐射干扰两种方式。传导干扰是通过导电介质如电线，将干扰源的信号耦合到另一个设备。辐射干扰则是电子设备产生的信号通过空间耦合，传给另一个设备。

传导干扰在电脑电源对家庭用电网络的影响明显，而辐射干扰则如电吹风和电剃须刀对电视的干扰。

三、干扰产生的原因

电磁干扰产生于电压/电流中的不必要部分。干扰的耦合途径包括导线传导和空间辐射。

低频下，导线传导干扰主要由导线电阻决定；高频时，屏蔽层的感抗对干扰电流影响更大。

干扰电流通过导线有共模和差模两种方式。共模电流转变为差模电流会导致对信号干扰。多点接地和屏蔽线有助于减少共模干扰。

四、空间辐射干扰

空间辐射干扰分为近场和远场。近场与辐射源性质相关，远场波阻抗等于电磁波传播介质的特性阻抗。

当辐射源尺寸与波长相比，决定了干扰主要为传导或辐射。

五、瞬态干扰

瞬态干扰指时间短暂但幅度较大的电磁干扰，包括电快速脉冲瞬变（EFT）、浪涌（SURGE）和静电放电（ESD）。

消除瞬态干扰的关键是切断耦合途径，如使用EMI滤波电路。

六、电磁兼容测试

电磁兼容测试分为EMI测试和EMS测试。EMI测试关注设备对电磁空间的干扰发射情况，而EMS测试则评估设备抵御电磁干扰的能力。

测试标准包括IEC、ISO、IEEE、ETSI、CCIR和ITU等。测试项目如辐射骚扰、工频磁场抗扰度、静电放电抗扰度等。

七、EMC设计与测试

EMC设计需考虑电路布局、元器件选择、PCB设计、接地方式、散热与屏蔽等。测试包括EMI和EMS测试，确保产品符合行业标准。

通过整体设计，从规划到认证，确保电磁兼容问题得到有效控制。

本文总结了电磁兼容的基础知识、测试内容及设计原则，旨在为电子设备的开发与测试提供指导。