干货 | 这可能是最全的EMC根本常识总结

电磁滋扰(Electromagnetic Interference)，简称EMI，有传导滋扰和辐射滋扰两种。
传导滋扰紧张是电子设备产生的滋扰旗子暗记通过导电介质或公共电源线相互产生滋扰；辐射滋扰是指电子设备产生的滋扰旗子暗记通过空间耦合把滋扰旗子暗记传给另一个电网络或电子设备。

为了防止一些电子产品产生的电磁滋扰影响或毁坏其它电子设备的正常事情，各国政府或一些国际组织都相继提出或制订了一些对电子产品产生电磁滋扰有关规章或标准，符合这些规章或标准的产品就可称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。
电磁兼容性EMC 标准不是恒定不变的，而是每天都在改变，这也是各国政府或经济组织，保护自己利益常常采纳的手段。

EMC标准及测试

国际标准

1、国际电工委员为IEC

2、国际标准华组织ISO

3、电气电子工程师学会IEEE

4、欧盟电信标准委员会ETSI

5、国际无线电通信咨询委员CCIR

6、国际通讯同盟ITU

6、国际电工委员会IEC有以下分会进行EMC标准研究

-CISPR：国际无线电滋扰特殊委员会

-TC77：电气设备（包括电网）内电磁兼容技能委员会

-TC65：工业过程丈量和掌握

国际标准化组织

1、FCC联邦通

2、VDE德国电气工程师协会

3、VCCI日本民间滋扰

4、BS英国标准

5、ABSI美国国家标准

6、GOSTR俄罗斯政府标准

7、GB、GB/T中国国家标准

EMI测试

1、辐射骚扰电磁场（RE）

2、骚扰功率（DP）

3、传导骚扰（CE）

4、谐波电路（Harmonic）

5、电压颠簸及闪烁（Flicker）

6、瞬态骚扰电源（TDV）

EMS测试

1、辐射敏感度试验（RS）

2、工频次次辐射敏感度试验（PMS）

3、静电放电抗扰度（ESD）

4、射频场感应的传导骚扰抗扰度测试（CS）

5、电压暂降，短时中断和电压变革抗扰度测试（DIP）

6、浪涌（冲击）抗扰度测试（SURGE）

7、电快速瞬变脉冲群抗扰度测试（EFT/B）

8、电力线感应/打仗（Power induction/contact）

EMC测试结果的评价

A级：实验中技能性能指标正常

B级：试验中性能暂时降落，功能不损失，实验后能自行规复

C级：功能许可损失，但能自规复，或操作者干预后能规复

R级：除保护元件外，不许可涌现因设备（元件）或软件破坏数据丢失而造成不能规复的功能损失或性能降落。

5、电压暂降，短时中断和电压变革抗扰度测试（DIP）

6、浪涌（冲击）抗扰度测试（SURGE）

7、电快速瞬变脉冲群抗扰度测试（EFT/B）

8、电力线感应/打仗（Power induction/contact）

EMC根本理论

－电磁滋扰的时域与频域描述 :时域特性

－电磁滋扰的时域与频域描述 :频域特性

－电磁滋扰的时域与频域描述 :周期梯形波的

－电磁滋扰的时域与频域描述:宽带噪声

－电磁滋扰的时域与频域描述:时钟与数据噪声

－分贝（dB）的观点

分贝是电磁兼容中常用的基本单位。

定义为两个功率的比：

传导滋扰耦合形式

1、共阻抗耦合

-由两个回路经公共阻抗耦合而产生，滋扰量是电流i，或变革的电流di/dt。

2、容性耦合

-在滋扰源与滋扰对称之间存在着耦合的分布电容而产生，滋扰量是变革的电场，即变革的电压du/dt。

3、感性耦合

-在滋扰源与滋扰对称之间存在着互感而产生，滋扰量是变革的磁场，即变革的电流di/dt。

－电场与磁场

电场：导体之间的电压产生电场

-电场强度单位：V/m

磁场：导体上的电流产生磁场

-磁场强度单位：A/m

波阻抗：Zo=E/H

差模辐射与共模辐射

1、差模辐射：电流在旗子暗记环路中流动产生

2、共模辐射：由于导体的电位高于参考电位产生

3、PCB紧张产生差模辐射

4、线缆紧张产生共模辐射

5、差模辐射电场的打算

个中 ：

E:电场强度(V/m)

f :电流的频率(MHz)

A:电流的环路面积(cm2)

I :电流的强度(mA)

r :测试点到电流环路的间隔(m)

6、共模辐射电场的打算

个中 ：

E:电场强度(V/m)

f :电流的频率(MHz)

L:电缆的长度(m)

I :电流的强度(mA)

r :测试点到电流环路的间隔(m)

7、屏蔽的基本理论和设计要点

7.1屏蔽效能打算公式：

SE(dB)= R(dB)+A(dB)+B(dB)

R(dB)-reflection loss

A(dB)-absorption

B(dB)-re-reflection loss

7.2屏蔽设计的基本原则：

a、屏蔽体构造简洁，尽可能减少不必要的孔洞，尽可能不要增加额外的缝隙；

b、避免开苗条孔，透风孔只管即便采取圆孔并阵列排放。
屏蔽和散热有抵牾时尽可能开小孔，多开孔，避免开大孔；

c、足够重视电缆的处理方法，电缆的处理每每比屏蔽本身还主要；

d、屏蔽体的电连续性是影响构造件屏蔽效能最紧张的成分，相对而言，一样平常材料本身屏蔽性能以及材料厚度的影响是微不足道的（低频磁场例外）；

e、把稳掌握本钱；

EMC屏蔽设计

1、透风孔及开口设计

2、构造搭接缝屏蔽设计

3、电缆从屏蔽体内穿出

如果导体从屏蔽体中穿出去，将对屏蔽体的屏蔽效能产生显著的劣化浸染。
这种穿透比较范例的是电缆从屏蔽体中穿出。

4、穿出屏蔽体电缆的设计原则：

a、采取屏蔽电缆时，屏蔽电缆在出屏蔽体时，采取夹线构造，担保电缆屏蔽层与屏蔽体之间可靠接地，供应足够低的打仗阻抗。

b、采取屏蔽电缆时，用屏蔽连接器转接将旗子暗记接出屏蔽体，通过连接器担保电缆屏蔽层的可靠接地。

c、采取非屏蔽电缆时，采取滤波连接器转接，由于滤波器通高频的特性，担保电缆与屏蔽体之间有足够低的高频阻抗。

d、采取非屏蔽电缆时，电缆在屏蔽体的内侧（或者外侧）要足够短，使滋扰旗子暗记不能有效地耦合出去，从而减小了电缆穿透的影响。

e、电源线通过电源滤波器出屏蔽体，由于滤波器通高频的特性，担保电源线与屏蔽体之间有足够低的高频阻抗。

f、采取光纤出线。
由于光纤本身没有金属体，也就不存在电缆穿透的问题。

5、不良接地

6、屏蔽材料及运用（导电布、簧片、导电橡胶）

7、截止波导透风板

8、良好接地

EMC接地设计

1、接地的观点及目的

a、一是为了安全，称为保护接地。
电子设备的金属外壳必须接大地，这样可以避免因事件导致金属外壳上涌现过高对地电压而危及操作职员和设备的安全。

b、二是为电流返回其源供应低阻抗通道，即事情接地。

c、防雷接地，为雷击供应电流泄放。

2、接地供应旗子暗记回流

3、单点接地

适用于事情频率1MHz以下系统

4、多点接地及稠浊接地

EMC滤波设计

1、滤波

a、滤波电路是由电感、电容、电阻、铁氧体磁珠和共模线圈构成的频率选择性网络，阻挡某段频率范围内的旗子暗记沿线通报。

b、 滤波电路种类：反射、接管。

2、滤波器件

a、电容（通用电容、三端电容）

b、电感（通用电感、共模电感、磁珠）

c、电阻

3、基本的滤波形式

4、差模滤波与共模滤波设计：

5、电容和三端电容特性

6、共模扼流圈

7、铁氧体磁珠

EMC PCB 设计

1、PCB设计

a、布局：同类电路布在一块、掌握最小路径原则、高速电路间不要靠近小面板、电源模块靠近进单盘的位置

b、分层：高速布线层必须靠近一层地、电源与地相邻、元件面下布一层地、近可能将两个表层布地层、内层比表层缩进20H

c、布线：3W原则、差分对线等长，靠近走、高速或敏感线不能 跨分割区

d、接地：同类电路单独分布地，在单板上单点相连

e、滤波：电源模块、功能电路设计板级虑波电路

f、接口电路设计：接口电路设计滤波电路、实现内外有效隔离

2、布局的基本原则：

a、参照事理功能框图，基于旗子暗记流向，按照功能模块划分

b、数字电路与仿照电路、高速电路与低速电路、滋扰源与敏感电路分开布局

c、单板焊接面避免放置敏感器件或强辐射器件

d、敏感旗子暗记、强辐射旗子暗记回路面积最小

e、晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件或敏感器件阔别单板拉手条、对外接口连接器、敏感器件放置，推举间隔≥1000mil

f、敏感器件：阔别强辐射器件，推举间隔≥1000mil

g、隔离器件、A/D器件：输入、输出相互分开，无耦合通路（如相邻的参考平面），最好跨接于对应的分割区

3、分外器件布局

a、电源部分（置于电源入口处）

b、时钟部分（远离开口，靠近负载，布线内层）

c、电感线圈（阔别EMI源）

d、总线驱动部分（布线内层，远离开口，靠近宿）

e、滤波器件（输入、输出分开，靠近源，引线短）

4、滤波电容的布局：BULK电容：

a、所有分支电源接口电路

b、功耗大的元器件附近

c、存在较大电流变革的区域，如电源模块的输入和输出端、风 扇、继电器等

d、PCB电源接口电路

5、、去藕电容的布局：

a、靠近电源管脚

b、位置、数量适当

6、接口电路的布局的基本原则：

接口旗子暗记的滤波、防护和隔离等器件靠近接口连接器放置，先防护，后滤波

接口变压器、光耦等隔离器件做到初次级完备隔离

变压器与连接器之间的旗子暗记网络无交叉

变压器对应的BOTTOM层区域尽可能没有其它器件放置

接口芯片（网口、E1/T1口、串口等）只管即便靠近变压器或连接器放置

7、布线

走线短，不同类走线间距宽（旗子暗记及其回流线、差分线、屏蔽地线除外），过孔少，无环路，回路面积小，无线头

有延时哀求的走线，其长度符合哀求

无直角，对关键旗子暗记线优先采取圆弧倒角

相邻层旗子暗记走线相互垂直或相邻层的关键旗子暗记平行布线≤1000MIL

走线线宽无跳变或知足阻抗同等

各国产品安全和EMC认证组织

-欧美：CE

-美国：FCC&UL，NEBS

-日本：VCCI

-澳大利亚：CE

-中国：CCC

-台湾：CE

产品认证流程

-认证申请

-提交认证材料（认证标准、产品利用手册等）

-产品测试

-完成测试报告

-颁发认证证书

-产品发布

EMC工程师八个技能

1、EMC的基本测试项目以及测试过程节制；

2、产品对应EMC的标准节制；

3、产品的EMC整改定位思路节制；

4、产品的各种认证流程节制；

5、产品的硬件硬件知识，对电路（主控、接口）理解；

6、EMC设计整改元器件（电容、磁珠、滤波器、电感、瞬态抑制器件等）利用节制；

7、产品构造屏蔽设计技能节制；

8、对EMC设计如何参与产品各个研发阶段流程节制。