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1、为什么要掌握电磁兼容技术由于:由于:电子电路日益复杂,调试越来越难电子电路日益复杂,调试越来越难电磁兼容规范强迫实施电磁兼容规范强迫实施市场竞争日益猛烈,开发周期越来越短市场竞争日益猛烈,开发周期越来越短一个干扰的例子2,20日,北京RS105,脉冲电磁场实验,脉冲电磁场实验消除干扰的措施与结果共模滤波电容共模滤波电容滤波的测试结果滤波的测试结果滤波的软件仿真结果滤波的软件仿真结果电磁干扰景象开关电源数字脉冲电路数字视频设备220AC为什么要“调电路信号畸变信号畸变不能到达预期的功能不能到达预期的功能信号本身失真信号本身失真 反射反射 损耗损耗串扰串扰地线、电源地线、电源噪声噪声外界干扰外界干
2、扰辐射、传导辐射、传导电磁兼容设计电磁兼容设计信号完好性信号完好性电磁兼容设计是必需的电路图电路图产品产品EMCSI实际电磁兼容技术课程特点:课程特点:注重物理概念和运用背景,防止空洞实际和复杂公注重物理概念和运用背景,防止空洞实际和复杂公式式内容适用,立竿见影内容适用,立竿见影培育处理电磁干扰的综合才干根本实际、分析方培育处理电磁干扰的综合才干根本实际、分析方法、问题处理才干等法、问题处理才干等课程内容n电磁兼容要求规范与实验方法电磁兼容要求规范与实验方法n地线呵斥的干扰问题与处理方法地线呵斥的干扰问题与处理方法n电磁屏蔽与搭接电磁屏蔽与搭接n电磁干扰滤波技术电磁干扰滤波技术n线路板设计线路
3、板设计n电缆设计电缆设计n顺利经过电磁兼容实验的方法顺利经过电磁兼容实验的方法 经过学习本课程要到达:经过学习本课程要到达: 对电磁兼容技术有全面的了解对电磁兼容技术有全面的了解掌握接地、滤波、屏蔽等关键技术掌握接地、滤波、屏蔽等关键技术 在产品电磁兼容设计方面有明确的思绪在产品电磁兼容设计方面有明确的思绪 使产品顺利经过电磁兼容实验使产品顺利经过电磁兼容实验 具备进一步学习的才干具备进一步学习的才干掌握常见干扰问题的诊断和处理方法掌握常见干扰问题的诊断和处理方法 会自制会自制简单的实验设备简单的实验设备电磁兼容工程师与技术员 第一章n电磁兼容规范与实验常见干扰源雷电雷电NEMP脉冲电路脉冲电
4、路ESD无线通讯无线通讯感性负载通断感性负载通断直流电机、变频调速器直流电机、变频调速器电磁兼容规范分析环境中的各分析环境中的各种电磁干扰种电磁干扰分析设备受电分析设备受电磁干扰的机理磁干扰的机理编成电磁兼编成电磁兼容规范容规范实验工程实验工程实验方法实验方法电磁兼容规范的内容电磁兼容规范的内容 电磁兼容规范 干扰发射 敏 感 度 传 导 辐 射 传 导 辐 射电源线信号/控制线天线端口 电 场 磁 场 电源线/信号线 射频 瞬态天线端口 电 场 磁 场 静 电放电 典型电磁兼容实验工程辐射发射电场、磁场辐射发射电场、磁场辐射抗扰度电场、磁场辐射抗扰度电场、磁场传导发射射频发射、电源谐波传导发
5、射射频发射、电源谐波传导抗扰度射频、电快速脉冲、浪涌传导抗扰度射频、电快速脉冲、浪涌静电放电直接、感应静电放电直接、感应电磁兼容实验的目的了解设备在实践了解设备在实践环境中的顺应性环境中的顺应性获得相关的获得相关的认证证书认证证书实验方法遵守实验方法遵守一定的规那么一定的规那么实验方法比较实验方法比较随意,以容易随意,以容易经过为准那么经过为准那么电磁兼容实验的原那么之一所衔接的外围设备所衔接的外围设备受受试试设设备备处处于于实实践践运运用用形形状状电缆的种类、布置、长度等电缆的种类、布置、长度等接地形状接地形状软硬件的任务形状软硬件的任务形状电磁兼容实验的原那么之二敏感度实验时处于最敏感形状
6、敏感度实验时处于最敏感形状例如:做电缆传导敏感度实验时,设备例如:做电缆传导敏感度实验时,设备读取电缆上的数据读取电缆上的数据受受试试设设备备处处于于最最坏坏形形状状发射实验时,处于最大发射形状发射实验时,处于最大发射形状例如:丈量打印机辐射发射时,例如:丈量打印机辐射发射时,打印处于打印形状打印处于打印形状电磁兼容实验的原那么之三丈量辐射发射时,找最大辐射面丈量辐射发射时,找最大辐射面采采用用最最坏坏的的数数据据天线极化方向改动,找最大值天线极化方向改动,找最大值电磁兼容实验场地电磁发射实验电磁发射实验敏感度或抗扰度实验:敏感度或抗扰度实验:开阔场民用规范开阔场民用规范屏蔽暗室屏蔽暗室(半无
7、反射半无反射室室)可在普通环境中,但可在普通环境中,但是留意对周围设备的是留意对周围设备的影响影响开阔场地要求长长 轴轴 20 米米椭圆区内无金属物体椭圆区内无金属物体 金 属 地 平 面短短 轴轴 17.32 米米天线与受试件间隔天线与受试件间隔 10 米米不同的天线在不同的天线在14米高度内变化,找出各种极化方向下的最强辐射值米高度内变化,找出各种极化方向下的最强辐射值受试件放在受试件放在0.8米高的木桌上米高的木桌上开阔场实景马达驱动高度扫描天线杆天 线EUT防雨棚转转 台台 和和 桌桌 子子金属网地面椭 圆 区 内 没 有 其 它 物 体电磁兼容实验室的构造带风扇的通风板 主室辅助室2
8、辅助室1可装配的滤波板或察看窗射频测试仪器柜电源滤波器屏蔽门刀口构造电磁屏蔽室电源滤波器通风板电缆接线板通风板半无反射室实景高度扫描天线杆高度扫描天线杆天线天线金属地板金属地板转台上的受试件转台上的受试件辐射发射测试EUT旋转找最大面0.8m1 4m1、3、10、30 米屏蔽墙测试仪丈量电磁干扰的天线 天线系数进展电压与场强之间的转换:进展电压与场强之间的转换:AF = E / VE = 电场强度,单位电场强度,单位V/mV = 天线端口的电压天线端口的电压表征了天线的在电压与场强之间的转换效率。不表征了天线的在电压与场强之间的转换效率。不要与表征天线方向性的参数:天线增益相混淆要与表征天线方
9、向性的参数:天线增益相混淆抗扰度实验传导发射测试LISN或AMNLISN的电路射频输出射频输出 射频输出射频输出留留意意瞬瞬态态高高压压损损坏坏仪仪器器浪涌模拟雷电干扰实验波形浪涌实验安装信号电缆用的耦信号电缆用的耦合解耦网络合解耦网络接电网接电网接辅助设备接辅助设备EUT与发生器或耦合器之与发生器或耦合器之间的电缆小于间的电缆小于2米米维护地线要可以维护地线要可以接受浪涌电流接受浪涌电流浪涌实验内容 电快速脉冲EFT或FTB实验波形双指数脉冲双指数脉冲15ms脉冲串脉冲串(5kHz)脉冲串间隔是脉冲串间隔是300ms干扰注入方式电源电源脉冲输入脉冲输入受试件受试件电源线注入电源线注入信号线注
10、入信号线注入耦合钳,或在电缆上绕金属箔,耦合钳,或在电缆上绕金属箔, 长度长度1米,产生大约米,产生大约100pf电容电容电快脉冲实验容性卡钳距参考地100mm,轮番卡每根电缆EUT与参考地平面之间的间隔大于100mm参考地平面的每个边要超出EUT100mm并与大地相连EUT与发生器或卡钳之间的电源线或信号线长度小于1米脉冲群信号源连辅助设备与端接静电放电放电电流放电电流 I静电枪电原理路人体模型电路人体模型电路接地端接地端放电端放电端放电开关放电开关放电枪中心放电枪中心静电放电实验安装程度耦合板程度耦合板1.60.8mEUT绝缘垫绝缘垫垂直耦合板垂直耦合板500mm正方形,距正方形,距EUT100mm直接对直接对EUT放电放电垂直板间接放电绝缘桌绝缘桌参考地板 1m2边沿比耦合板外延 500mm耦合板经过470k电阻接地对于落地设备,程度耦合板对于落地设备,程度耦合板=垂直耦合板,垂直耦合板,EUT放在放在100mm厚的绝缘板上厚的绝缘板上程度板间接放电电源谐波交流输入交流输入 V输入电压输入电压 输入电流输入电流 1 3 5 7 9 11 13输入电流谐波输入电流谐波 V非线性电流谐波限制电源谐波丈量谐波丈量仪