當前位置:吉日网官网 - 紀念幣收藏 - 論EMC EMC EMC設計理念

論EMC EMC EMC設計理念

Emc(電磁兼容性)——電磁兼容性是指電子電氣設備或系統在預期的電磁環境中,按照設計要求正常工作的能力。就世界範圍而言,電磁兼容已經成為壹門新的學科,也是壹門以電磁場理論為基礎的邊緣科學,包括信息、電工、電子、通信、材料、結構等學科。同時也是壹門實踐性很強的學科,需要產品工程師具備豐富的實踐知識。

電磁兼容的中心課題是研究如何控制和消除電磁幹擾,使電子設備或系統與其他設備協同工作時,設備或系統的任何部分的工作性能都不會惡化或下降。

理想的電子設備或系統不應發射任何不需要的能量,也不應受到任何不需要的能量的影響。當然,在電子設備或系統出廠前,衡量其電磁兼容性能的主要依據是電磁兼容測試結果。這些測試是為了測量壹個產品模擬產品在實際工作環境中的壹些騷擾和幹擾,如下圖所示:

如果在壹般電子產品的設計中不考慮電磁兼容,就會導致電磁兼容測試失敗,從而無法通過相關法律法規的認證,無法出廠銷售。即使這個產品應用到實際工作環境中,也會有壹些實際問題。因此,在實際應用中,需要不斷開發實用的方法來消除電磁幹擾和騷擾。比如工程師根據需求設計了壹個效果很好的濾波電路,放在產品的I/O接口的前級,這樣大部分因導通而進入系統的幹擾噪聲就可以在電路系統的人口處被消除;設計隔離電路(如變壓器隔離、光電隔離)解決通過電源線、信號線、地線的傳導幹擾,同時防止公共阻抗和遠距離傳輸帶來的幹擾;能量吸收回路被設計成減少電路和器件吸收的噪聲能量。或者通過選擇元器件,合理布置電路系統,可以降低幹擾的影響。

目前壹個產品的EMC性能主要從以下兩個方面考慮。

(1) EMI(電磁幹擾)-電磁幹擾性能。即某壹環境中的設備或系統在正常運行時,不應產生超過相應標準要求的電磁能量幹擾。這種電磁幹擾包括:

電源線傳導的電磁幹擾;

信號線和控制線傳導的幹擾;

產品外殼輻射的幹擾(包括產品中的所有電纜);

從電源端口傳導的諧波電流;

電源端口產生的電壓波動和閃爍。

(2) EMS電磁敏感性-電磁抗擾性能。即當某壹環境中的設備或系統正常運行時,該設備或系統能夠承受各種類型的電磁能量幹擾。這種電磁能量幹擾主要包括:

靜電放電(ESD);

電源端口的電氣快速瞬變;

信號線和控制線端口的電快速瞬變;

電源端口的電湧和雷擊;

信號線和控制線端口的浪湧和雷擊;

從空間傳輸到產品外殼的電磁輻射;

電源端口的傳導幹擾;

電源端口電壓下降和中斷。

電磁兼容設計是在產品設計過程中,運用壹定的設計技巧和附加的技術手段,提高產品的電磁兼容性能(包括產品的抗幹擾能力和抗幹擾水平),並能在壹定環境下按照產品的設計預期正常運行。為了在產品進入實際應用環境之前測量其電磁兼容性能,需要進行電磁兼容性測試。與上述產品的EMC指標相對應,EMC測試通常有以下兩個方面。

(1)EMI電磁幹擾測試

電源線的傳導騷擾(ce)測試;

信號和控制線傳導幹擾(ce)測試;

輻射幹擾(再)試驗;

諧波電流測試;

電壓波動和閃爍測試。

(2)EMS的電磁抗擾度測試

靜電放電(ESD)抗擾度測試;

電源端口的電快速瞬變(EFT/B)抗擾度測試;

信號線和控制線的電快速瞬變(EFT/B)抗擾度測試;

電源端口的浪湧和雷擊測試;

信號線和控制線的浪湧和雷擊試驗;

外殼的輻射抗擾度(RS)試驗;

電源端口傳導抗擾度(CS)測試;

信號線和控制線的傳導抗擾度(CS)測試;

電源端口的壓降和中斷測試(DIP)。

在電子產品設計中,為了獲得良好的電磁兼容性能和性價比,設計電磁兼容產品是很重要的。

電子產品的電磁兼容性能是由設計給出的。測試只是以某種量化的方式代表了電子產品固有的EMC性能。對於企業標準化的EMC設計,可以按照以下三個步驟來實現。

步驟1:研發前期就要考慮EMC設計。

如果在產品設計前期不考慮EMC問題,只希望在測試階段解決(意味著後期投入大量的人力物力進行測試/驗證和整改)。那麽,即使產品整改成功,在大多數情況下,由於整改涉及電路原理、PCB設計、結構模具的改變,R&D費用會大大增加,周期也會大大延長。

只有在早期的產品設計過程中考慮和預測EMC問題,將EMC變成壹種可控的設計技術,才能與產品功能設計的過程並行、同步地壹次性設計產品。

第二步:通過設計提高電子產品的EMC性能,這絕對不是企業中的EMC專家給出的,因為EMC永遠不可能脫離產品硬件、結構等實物而存在。

因此,為了使設計的電子產品壹次性達到良好的EMC性能,需要提高產品設計工程師的EMC體驗和意識。比如硬件工程師除了電路設計的原有知識外,還要掌握EMI和EMS抗幹擾設計的基礎知識;PCB設計工程師需要掌握器件布局、堆棧設計和高速布線方面的EMC設計知識。結構工程師還需要了解產品結構屏蔽等等設計知識。

因為這些參與產品設計的工程師,要想在產品設計過程中實現EMC專家提出的意見,就必須了解和理解EMC專家提出的建議的玄機,並結合各自領域的設計特點,將所有的EMC問題扼殺在產品設計階段。只有所有參與產品設計的開發人員都提高EMC的質量,才能設計出高性能EMC的電子產品。

第三步:企業要建立壹套標準化的EMC設計體系和設計分析方法。

企業應建立壹套標準化的電磁兼容設計體系和設計分析方法,即將電磁兼容設計分析和風險評估的過程融入R&D過程,在產品設計的各個階段進行電磁兼容評估和分析控制,在R&D前期考慮可能存在的電磁兼容問題,預測電磁兼容測試的失敗風險。

提前充分考慮可能出現的EMC問題,找到解決方案,確保產品在設計完成後能壹次性通過測試和認證。當然,這也會為企業減少不必要的人力和研發成本,縮短產品上市周期。

  • 上一篇:本人急需大量生活常識選擇題,幫幫忙呀,謝謝!
  • 下一篇:生日微信朋友圈簡寫
  • copyright 2024吉日网官网