電磁兼容簡明教程（1）

本文轉(zhuǎn)載自：硬件十萬個為什么

電磁兼容是一門新興的綜合性學(xué)科。電磁兼容學(xué)科主要研究的是如何使在同一電磁環(huán)境下工作的各種電氣電子設(shè)備和元器件都能正常工作，互不干擾，達(dá)到兼容狀態(tài)。我公司的電磁兼容研究主要針對電氣電子設(shè)備，同時也涉及到如生產(chǎn)中的靜電放電、電磁輻射對人體的影響等方面。

1、電磁騷擾與電磁干擾

電磁騷擾是指任何可能引起設(shè)備性能降低或?qū)τ猩镔|(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。(客觀有流氓在)

由機(jī)電或其他人為裝置產(chǎn)生的電磁騷擾，稱為人為騷擾；來源于自然現(xiàn)象的電磁騷擾，稱為自然騷擾。

電磁干擾則是指由電磁騷擾引起的設(shè)備或傳輸通道性能的下降。（流氓去耍流氓了）

所以騷擾和干擾的含義是不同的。從概念上講，騷擾是一種電磁能量，干擾是騷擾產(chǎn)生的結(jié)果或后果。

電磁干擾產(chǎn)生于騷擾源；大量騷擾源的存在造成電磁環(huán)境污染，導(dǎo)致電磁兼容性問題尖銳化。主要表現(xiàn)在：

同時工作的電子設(shè)備的總數(shù)在增長，電子設(shè)備的數(shù)量每4~5年增加一倍；

發(fā)射機(jī)的功率在增加，如某些雷達(dá)的發(fā)射脈沖功率達(dá)幾十甚至幾百兆瓦;

許多無線電頻段嚴(yán)重超載，以致對不同類型的電子設(shè)備不得不多次反復(fù)使用同一頻段；

電子設(shè)備在運(yùn)行時產(chǎn)生的電磁騷擾電平不斷提高。如某些醫(yī)療設(shè)備運(yùn)行時產(chǎn)生的干擾電平可達(dá)每米幾百伏。

電磁騷擾只有在影響敏感設(shè)備正常工作時，才構(gòu)成電磁干擾。電磁干擾指的是能引起性能降低的后果。電磁騷擾指的是能引起這種性能降低的客觀現(xiàn)象?？偨Y(jié)：電磁騷擾是原因，電磁干擾是結(jié)果。

電磁騷擾僅僅是電磁現(xiàn)象，即客觀存在的一種物理現(xiàn)象，它可能引起降級或損害，但不一定已經(jīng)形成后果。而電磁干擾則是電磁騷擾引起的后果。

電磁騷擾出現(xiàn)什么樣的場合，又是怎么產(chǎn)生的。

電磁騷擾通常出現(xiàn)的場合如下：高速數(shù)字信號線路、開關(guān)電路、脈沖發(fā)生電路和大功率控制電路等在極短的時間內(nèi)電壓電流急速變化的場合，所含有電感和電容的電路通斷的場合。 磁場、電場、電荷等電量急速變化時，同樣產(chǎn)生電磁騷擾。

開關(guān)動作的電路中，電壓/電流的增大或衰減時間t越短，則噪聲的帶寬越寬；急速變化的電壓V及電流I的幅值越大，則噪聲的幅度越大。

特別是在電感性負(fù)載的電路中，電路從通轉(zhuǎn)換成斷的瞬間，容易產(chǎn)生斷續(xù)的電磁干擾。

噪聲波形由小逐漸變大，這對應(yīng)了開關(guān)觸點(diǎn)之間的距離由小到大的過程。

在電路中，直流電壓VD在L和R串聯(lián)的負(fù)載上產(chǎn)生電流I時，開關(guān)S從通轉(zhuǎn)換成斷的瞬間，在L兩端產(chǎn)生比VD大數(shù)十倍、有時上百倍的極性相反的尖峰電壓（稱為電感反沖電壓）。

當(dāng)L兩端有寄生電容C0時，會有以下現(xiàn)象：

當(dāng)C0=100pF時，產(chǎn)生約 - 848V，225kHZ的振蕩；

當(dāng)C0可以忽略時，將到達(dá) - 6000V；

寄生電容越大，電感兩端的電壓越低，振蕩頻率也越低。

實(shí)際電路中，即使在電感L兩端連接電容器，因為電容器引線電感的影響，不會得到電容器的最正確效果，衰減振動波形的下降部分dυ/dt變大，剩下高頻部分。

電容器必須是耐高壓的，否則有可能被破壞。利用鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生的高壓點(diǎn)燃日光燈的電路。它所產(chǎn)生的振蕩高壓一旦傳入其他電器設(shè)備，舊會成為騷擾。

2、電磁兼容性(EMC-Electromagnetic Compatibility）

電子設(shè)備受電磁騷擾的影響而出現(xiàn)故障或性能降級，就稱為設(shè)備對電磁騷擾敏感。如何在設(shè)備與電磁環(huán)境之間尋求一種協(xié)調(diào)的關(guān)系和共存的條件，這就是電磁兼容性技術(shù)。

電磁兼容常用名詞術(shù)語

為了描述電磁騷擾與電磁兼容性，需要引入許多名詞術(shù)語，國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB72-85《電磁干擾和電磁兼容名詞術(shù)語》一書有詳細(xì)的內(nèi)容，這里我們僅選其中的一部分介紹給大家。

電磁兼容性 EMC（Electromagnetic Compatibility）

設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)，即該設(shè)備不會由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致不允許的降級；也不會使同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致不允許的降級。

電磁兼容常用名詞術(shù)語

為了描述電磁騷擾與電磁兼容性，需要引入許多名詞術(shù)語，國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB72-85《電磁干擾和電磁兼容名詞術(shù)語》一書有詳細(xì)的內(nèi)容，這里我們僅選其中的一部分介紹給大家。

電磁兼容性 EMC（Electromagnetic Compatibility）

設(shè)備在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)，即該設(shè)備不會由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備的電磁發(fā)射導(dǎo)致不允許的降級；也不會使同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致不允許的降級。

電磁干擾EMI（Electromagnetic Interference)

電磁騷擾導(dǎo)致電子設(shè)備相互影響，并引起不良后果的一種電磁現(xiàn)象。

輻射發(fā)射RE (Radiated Emission)

通過空間傳播的、有用的或不希望有的電磁能量。

傳導(dǎo)發(fā)射CE (Conducted Emission)

沿電源或信號線傳輸?shù)碾姶虐l(fā)射。

電磁敏感性 EMS（Electromagnetic Susceptibility)

設(shè)備暴露在電磁環(huán)境下所呈現(xiàn)的不希望有的響應(yīng)程度。即設(shè)備對周圍電磁環(huán)境敏感程度的度量。電磁敏感意味著電磁環(huán)境已經(jīng)造成設(shè)備性能的降低。

輻射敏感度RS（Radiated Susceptibility)

對造成設(shè)備性能降級的輻射騷擾場的度量。

傳導(dǎo)敏感度CS（Conducted Susceptibility)

當(dāng)引起設(shè)備性能降級時，對從傳導(dǎo)方式引入的騷擾信號電流或電壓的度量。

（Electromagnetic Interference)

電磁騷擾導(dǎo)致電子設(shè)備相互影響，并引起不良后果的一種電磁現(xiàn)象。

輻射發(fā)射RE (Radiated Emission)

通過空間傳播的、有用的或不希望有的電磁能量。

傳導(dǎo)發(fā)射CE (Conducted Emission)

沿電源或信號線傳輸?shù)碾姶虐l(fā)射。

電磁敏感性 EMS（Electromagnetic Susceptibility)

設(shè)備暴露在電磁環(huán)境下所呈現(xiàn)的不希望有的響應(yīng)程度。即設(shè)備對周圍電磁環(huán)境敏感程度的度量。電磁敏感意味著電磁環(huán)境已經(jīng)造成設(shè)備性能的降低。

輻射敏感度RS（Radiated Susceptibility)

對造成設(shè)備性能降級的輻射騷擾場的度量。

傳導(dǎo)敏感度CS（Conducted Susceptibility)

當(dāng)引起設(shè)備性能降級時，對從傳導(dǎo)方式引入的騷擾信號電流或電壓的度量。

3、電磁干擾三要素

電磁騷擾源，指產(chǎn)生電磁騷擾的元件、器件、設(shè)備或自然現(xiàn)象；

耦合途徑或稱耦合通道，指把能量從騷擾源耦合到敏感設(shè)備上，并使該設(shè)備產(chǎn)生響應(yīng)的媒介；

敏感設(shè)備，指對電磁騷擾產(chǎn)生響應(yīng)的設(shè)備。

電磁兼容三要素在電磁兼容的分析中缺一不可，缺少任一要素，電磁干擾的過程都不會發(fā)生，對于我們厘清復(fù)雜系統(tǒng)的電磁干擾問題非常有幫助。在電源來說，通常在系統(tǒng)中承擔(dān)干擾源的角色，我們通常會從前兩個因素的角度來改善系統(tǒng)中電源對外部器件或系統(tǒng)的干擾。

上圖傳染病的模型非常近似：

審核編輯 黃宇