什么是EMC？

攻城獅華哥

EMC

中文名稱：電磁兼容

英文名稱：Electro Magnetic Compatibility

是指電子產(chǎn)品或電氣設(shè)備在規(guī)定的電磁環(huán)境中，按設(shè)計要求正常工作的能力。

EMC=EMI+EMS

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EMI：電磁干擾(ElectroMagnetic Interference)是指電子產(chǎn)品正常運行時，不應(yīng)產(chǎn)生超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)所要求的電磁能量，測試項及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)也根據(jù)產(chǎn)品功能、形態(tài)、應(yīng)用場景的不同有所差異。

基本的EMI測試項如下：

1）電源線傳導(dǎo)騷擾(CE)測試(FCC 450KHz-30MHz,CISPR 22 150KHz-30MHz)

2）信號傳導(dǎo)騷擾(CE)測試(FCC 450KHz-30MHz,CISPR 22 150KHz-30MHz)

3）輻射騷擾(RE)測試(30MHz-1GHz)

4）諧波電流(Harmonic) 測試(FCC part15:1GHz-18GHz,EN300 328:1GHz-12.75GHz)

5）電壓波動和閃爍(Fluctuation and Flicker) 測試

判定等級：

EMI 一般情況下以判定標(biāo)準(zhǔn)分為Class A （工業(yè)級）& Class B （民用消費類）兩個等級；

以輻射3m場測試為例：

Class A在30-230MHz要求不能超過50dBuV

            在230-1000MHz要求不能超過57dBuV

Class B在30-230MHz要求不能超過40dBuV

            在230-1000MHz要求不能超過47dBuV

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EMS：電磁抗擾度(ElectroMagnetic Susceptibility)是指在一定環(huán)境中的電子產(chǎn)品能承受相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)的電磁能量干擾而正常運行，測試項及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)也根據(jù)產(chǎn)品功能、形態(tài)、應(yīng)用場景的不同有所差異。

基本的EMS測試項如下：

1）靜電放電抗擾度(ESD)

2）電快速瞬變脈沖群抗擾度(EFT)

3）浪涌(SURGE)

4）輻射抗擾度(RS)

5）傳導(dǎo)抗擾度(CS)

6）電壓跌落與中斷(DIP)

判定等級：

EMS中按照設(shè)備施加干擾后產(chǎn)品的運行轉(zhuǎn)態(tài)分為Class A~D

以靜電測試為例：

Class A: 測試完成后或測試中被測設(shè)備一直處于正常工作；

Class B: 測試完成或測試中允許被測設(shè)備出現(xiàn)重啟，不需要人為干預(yù)的情況下，可以恢復(fù)正常工作；

Class C: 測試完成或測試中允許被測設(shè)備死機(或其他無法正常工作的現(xiàn)象)，但是需要人為調(diào)整后可以重啟并正常工作；

Class D: 設(shè)備已損壞，無論怎樣調(diào)整也無法啟動。

嚴(yán)格程度EMI是B > A，EMS是A > B > C > D。

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國際標(biāo)準(zhǔn)：

1，國際電工委員為IEC

2，國際標(biāo)準(zhǔn)華組織ISO

3，電氣電子工程師學(xué)會IEEE,

4，歐盟電信標(biāo)準(zhǔn)委員會ETSI,

5，國際無線電通信咨詢委員CCIR,

6，國際通訊聯(lián)盟ITU,

7，國際電工委員會IEC有以下分會進行EMC標(biāo)準(zhǔn)研究

各國產(chǎn)品安全和EMC認(rèn)證組織

中國：CCC

中國臺灣：CE

歐州：CE

日本：VCCI

韓國：MIC

美國：FCC

加拿大：ICES

澳洲：C-Tick

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EMC設(shè)計中注意事項：
以AC/DC開關(guān)電源傳導(dǎo)整改為例：

1、傳導(dǎo)測試中150KHZ-1MHz以差模干擾為主，1MHz-5MHz差模和共模共同起作用，5MHz 以上頻點基本上是共模干擾；

2、適當(dāng)加大X電容可以優(yōu)化150KHZ頻點附近總超標(biāo)的問題。

3、1MHz以下超標(biāo)可以加大PFC輸入部分的單繞組電感的電感量。

4、200KHz左右主要是漏感產(chǎn)生的尖刺；

5，在共模電感上并聯(lián)一個幾Ｋ到幾十Ｋ電阻，對擬制150KHZ-1MHz頻點有幫助。

6，共模電感的兩邊感量不對稱，可引起傳導(dǎo)150KHZ-3MHZ超標(biāo)。

7，20MHz左右主要是電路開關(guān)的噪聲。

8、在PCB設(shè)計時應(yīng)將變壓器和共模電感隔開一些以免互相干擾。

9、三線輸入的電源設(shè)計總將L、N進線接地的Y電容容量從2.2nF減小到471。

10、對于有兩級濾波的可將后級0.22uFX電容去掉，有時前后X電容會引起震蕩。

11、將共模電感前加一對小的幾百uH差模電感。

12、1-5MHz超標(biāo)，對于差模干擾超標(biāo)可調(diào)整X 電容量,添加差模電感器，調(diào)差模電感量。

13，對于無Y電容電源，干擾在1M以前的共模干擾也非常厲害。

14、繞制變壓器時將所有同名端放在一邊，可降低1.0MHZ-5.0MHZ傳導(dǎo)干擾。

15、對于小功率電源用兩個差模電感，減少差模電感匝數(shù)可降低傳導(dǎo)1MHZ以下干擾。

16、加大Y電容，可降低傳導(dǎo)中段1MHZ-5MHZ的共模干擾。

17、在輸入端濾波電容上并聯(lián)小容量高壓貼片電容，可降低傳導(dǎo)中段1MHZ-5MHZ干擾。

18、在變壓器初級繞組上并繞一個屏蔽繞組，屏蔽繞組的一端接電源端另外一端通過一個電容接到地，對高頻干擾有降低作用。

19，通常通過加大Ｙ電容容值將傳導(dǎo)干擾降下來了，那么也可以改變變壓器繞法來改良，如在初次級間加多幾層膠帶。

20、將變壓器電感量適當(dāng)加大，可降低開關(guān)電源在半載時的傳導(dǎo)干擾。

21、將次級的輔助繞組用來屏蔽初級主繞組，可降低傳導(dǎo)3-15MHZ干擾。

22、在變壓器的輸入電壓腳加一個小電容，可降低傳導(dǎo)25MHZ-30MHZ干擾。

23、可在MOS管D 端對地接一個101的電容，可降低傳導(dǎo)25MHZ-30MHZ干擾。

24、傳導(dǎo)后段25MHZ超標(biāo)可在輸出端加共模電感 。

以AC/DC開關(guān)電源輻射整改為例：

1、30MHz-50MHz 普遍是MOS 管高速開通關(guān)斷引起，50MHz-100MHZ 普遍是輸出整流管反向恢復(fù)電流引起，再往上開關(guān)電源輻射量基本很小，一般都可以通過標(biāo)準(zhǔn)。

2、RCD 緩沖電路采用1N4007 慢管，可降低30MHz-50MHz輻射干擾。

3、VCC 供電電壓用1N4007 慢管，可降低30MHz-50MHz輻射干擾。

4、在MOS的D端對地接一個小的吸收電容，可降低30MHz-50MHz輻射干擾。

5、在變壓器的輸入電壓腳加一個小電容，可降低30MHz-50MHz輻射干擾。

6、PCB Layout 時大電解電容，變壓器，MOS 構(gòu)成的電路環(huán)盡可能的小。

7、變壓器，輸出二極管，輸出平波電解電容構(gòu)成的電路環(huán)盡可能的小。

8、調(diào)整輸出整流管的吸收電路參數(shù)，可以改善50MHz以上的干擾。

9、改變初次級間跨接Y電容支路的阻抗，如串接適當(dāng)?shù)碾娮瑁�可以改�?0MHz以上的干擾。

10、變壓器繞制時增加屏蔽銅箔可以抑制向空間輻射。

當(dāng)然每個設(shè)計由于PCB Layout、選用的物料、負載的應(yīng)用場景等不同，測試過程中遇到的問題也不盡相同，對應(yīng)的解決措施也可能不同，以上僅供參考。

另外，在整改開關(guān)電源EMC時，傳導(dǎo)和輻射要同時去看，整改傳導(dǎo)的措施有可能會對輻射造成影響，反之相同，所以同樣的頻點超標(biāo)，解決的辦法并不唯一，需要全程對整個系統(tǒng)影響最小的方案。另外提示，整改EMC后最好對電源的效率、動態(tài)相應(yīng)、負載調(diào)整率等關(guān)鍵指標(biāo)需要負責(zé)，以免整改方案對這些重要指標(biāo)造成不好的影響。

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