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(jì)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(yùn)行時(shí)，不應(yīng)產(chǎn)生超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)所要求的電磁能量，測(cè)試項(xiàng)及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)也根據(jù)產(chǎn)品功能、形態(tài)、應(yīng)用場(chǎng)景的不同有所差異。

基本的EMI測(cè)試項(xiàng)如下：

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

2）信號(hào)傳導(dǎo)騷擾(CE)測(cè)試(FCC 450KHz-30MHz,CISPR 22 150KHz-30MHz)

3）輻射騷擾(RE)測(cè)試(30MHz-1GHz)

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

5）電壓波動(dòng)和閃爍(Fluctuation and Flicker) 測(cè)試

判定等級(jí)：

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

以輻射3m場(chǎng)測(cè)試為例：

Class A在30-230MHz要求不能超過(guò)50dBuV

            在230-1000MHz要求不能超過(guò)57dBuV

Class B在30-230MHz要求不能超過(guò)40dBuV

            在230-1000MHz要求不能超過(guò)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(yùn)行，測(cè)試項(xiàng)及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)也根據(jù)產(chǎn)品功能、形態(tài)、應(yīng)用場(chǎng)景的不同有所差異。

基本的EMS測(cè)試項(xiàng)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(jí)：

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

以靜電測(cè)試為例：

Class A: 測(cè)試完成后或測(cè)試中被測(cè)設(shè)備一直處于正常工作；

Class B: 測(cè)試完成或測(cè)試中允許被測(cè)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(cè)試完成或測(cè)試中允許被測(cè)設(shè)備死機(jī)(或其他無(wú)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(wú)論怎樣調(diào)整也無(wú)法啟動(dòng)。

嚴(yán)格程度EMI是B > A，EMS是A > B > C > D。

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國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

1，國(guó)際電工委員為IEC

2，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)華組織ISO

3，電氣電子工程師學(xué)會(huì)IEEE,

4，歐盟電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)ETSI,

5，國(guó)際無(wú)線電通信咨詢委員CCIR,

6，國(guó)際通訊聯(lián)盟ITU,

7，國(guó)際電工委員會(huì)IEC有以下分會(huì)進(jìn)行EMC標(biāo)準(zhǔn)研究

各國(guó)產(chǎn)品安全和EMC認(rèn)證組織

中國(guó)：CCC

中國(guó)臺(tái)灣：CE

歐州：CE

日本：VCCI

韓國(guó)：MIC

美國(guó)：FCC

加拿大：ICES

澳洲：C-Tick

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

1、傳導(dǎo)測(cè)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(diǎn)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(diǎn)附近總超標(biāo)的問(wèn)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(gè)幾Ｋ到幾十Ｋ電阻，對(duì)擬制150KHZ-1MHz頻點(diǎn)有幫助。

6，共模電感的兩邊感量不對(duì)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(jì)時(shí)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(jì)總將L、N進(jìn)線接地的Y電容容量從2.2nF減小到471。

10、對(duì)于有兩級(jí)濾波的可將后級(jí)0.22uFX電容去掉，有時(shí)前后X電容會(huì)引起震蕩。

11、將共模電感前加一對(duì)小的幾百uH差模電感。

12、1-5MHz超標(biāo)，對(duì)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(duì)于無(wú)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(shí)將所有同名端放在一邊，可降低1.0MHZ-5.0MHZ傳導(dǎo)干擾。

15、對(duì)于小功率電源用兩個(gè)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(jí)繞組上并繞一個(gè)屏蔽繞組，屏蔽繞組的一端接電源端另外一端通過(guò)一個(gè)電容接到地，對(duì)高頻干擾有降低作用。

19，通常通過(guò)加大Ｙ電容容值將傳導(dǎo)干擾降下來(lái)了，那么也可以改變變壓器繞法來(lái)改良，如在初次級(jí)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(shí)的傳導(dǎo)干擾。

21、將次級(jí)的輔助繞組用來(lái)屏蔽初級(jí)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(gè)小電容，可降低傳導(dǎo)25MHZ-30MHZ干擾。

23、可在MOS管D 端對(duì)地接一個(gè)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(guò)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(duì)地接一個(gè)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(gè)小電容，可降低30MHz-50MHz輻射干擾。

6、PCB Layout 時(shí)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(jí)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(shí)增加屏蔽銅箔可以抑制向空間輻射。

當(dāng)然每個(gè)設(shè)計(jì)由于PCB Layout、選用的物料、負(fù)載的應(yīng)用場(chǎng)景等不同，測(cè)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題也不盡相同，對(duì)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(shí)，傳導(dǎo)和輻射要同時(shí)去看，整改傳導(dǎo)的措施有可能會(huì)對(duì)輻射造成影響，反之相同，所以同樣的頻點(diǎn)超標(biāo)，解決的辦法并不唯一，需要全程對(duì)整個(gè)系統(tǒng)影響最小的方案。另外提示，整改EMC后最好對(duì)電源的效率、動(dòng)態(tài)相應(yīng)、負(fù)載調(diào)整率等關(guān)鍵指標(biāo)需要負(fù)責(zé)，以免整改方案對(duì)這些重要指標(biāo)造成不好的影響。

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