emc電磁兼容的概念原理

　　EMC（電磁兼容性）的全稱(chēng)是Electro Magnetic Compatibility， 其定義為“設(shè)備和系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力” 該定義包含兩個(gè)方面的意思，首先，該設(shè)備應(yīng)能在一定的電磁環(huán)境下正常工作， 即該設(shè)備應(yīng)具備一定的電磁抗擾度（EMS）； 其次，該設(shè)備自身產(chǎn)生的電磁騷擾不能對(duì)其他電子產(chǎn)品產(chǎn)生過(guò)大的影響，即電磁騷擾（EMI）。

　　電子電器產(chǎn)品的電磁兼容EMC性能是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)指標(biāo)，EMC現(xiàn)象主要包括電磁兼容、電磁騷擾、抗擾度和電磁干擾，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品本身的安全性、可靠性，也關(guān)系到電磁環(huán)境的保護(hù)問(wèn)題。由此，符合EMC的要求也是產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)非常重要的條件。

　　首先什么是電磁兼容？

　　電磁兼容性（EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。

　　因此，EMC包括兩個(gè)方面的要求：一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值；另一方面是指器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。

　　常見(jiàn)的電磁兼容術(shù)語(yǔ)

　　電磁兼容：Electro Magnetic Compatibility（EMC）

　　系統(tǒng)或設(shè)備在所處的電磁環(huán)境中能正常工作，同時(shí)不會(huì)對(duì)其他系統(tǒng)和設(shè)備造成干擾。

　　受試設(shè)備：Equipment under test（EUT）

　　電子產(chǎn)品做電磁干擾受擾度測(cè)試時(shí)，被測(cè)試設(shè)備稱(chēng)為EUT。

　　交流電：Alternating current（AC）

　　電流大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流，在一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)行平均值為零。

　　直流電：Direct current（DC）

　　方向和時(shí)間不作周期性變化的電流。

　　電磁干擾：Electromagnetic interference（EMI）

　　任何可能引起裝置、設(shè)備（系統(tǒng)）性能降低，或者對(duì)有生命（無(wú)生命）物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的各種電磁現(xiàn)象。電磁干擾可能是電磁噪聲、無(wú)用信號(hào)或傳播媒介自身的變化。

　　輻射發(fā)射：Radiated Emission（RE）

　　物質(zhì)吸收能量后產(chǎn)生電磁輻射的現(xiàn)象，其實(shí)質(zhì)為輻射躍遷，即當(dāng)物質(zhì)的粒子吸收能量被激發(fā)至高能（E2）后，瞬間返回基態(tài)或低能態(tài)（E1），多余的能量以電磁輻射的形式釋放出來(lái)。

　　電磁場(chǎng)輻射：Electro-magnetic field（EMF）

　　是一種由帶電物體產(chǎn)生的物理場(chǎng)，是電場(chǎng)和磁場(chǎng)的總和。

　　傳導(dǎo)發(fā)射：Conducted Emission（CE）

　　通常也會(huì)被稱(chēng)為騷擾電壓測(cè)試，只要有電源線(xiàn)的產(chǎn)品都會(huì)涉及到，包括許多直流供電產(chǎn)品，另外，信號(hào)/控制線(xiàn)在不少標(biāo)準(zhǔn)中也有傳導(dǎo)發(fā)射的要求，通常用騷擾電壓或騷擾電流的限值（兩者有相互轉(zhuǎn)換關(guān)系）來(lái)表示，燈具中的插入損耗測(cè)試（直接用dB表示）也屬于傳導(dǎo)測(cè)試范疇。

　　交流電源諧波： Harmonics

　　是將非正弦周期性電流函數(shù)按傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)時(shí)，其頻率為原周期電流頻率整數(shù)倍的各正弦分量的統(tǒng)稱(chēng)。頻率等于原周期電流頻率k倍的諧波電流稱(chēng)為k次諧波電流，k大于1的各諧波電流也統(tǒng)稱(chēng)為高次諧波電流。

　　交流電源閃爍：Flicker

　　考察設(shè)備電源模塊引起輸入電源的頻率變化能力。

　　電磁抗擾度：Electromagnetic Susceptibility（EMS）

　　是指在一定環(huán)境中機(jī)器設(shè)備和系統(tǒng)具有對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾有一定程度的抗擾度的能力，即電磁敏感性。

　　靜電放電：Electro-Static discharge（ESD）

　　考察設(shè)備在接收外界靜電源（如帶電人體、帶電設(shè)備等）所產(chǎn)生的直接放電或靜電場(chǎng)干擾時(shí)的抵抗能力。

　　輻射抗擾度：Radiated susceptibility（RS）

　　該項(xiàng)試驗(yàn)的目的主要用來(lái)考察設(shè)備對(duì)于外界電磁的抗干擾能力。

　　傳導(dǎo)抗擾：Conducted susceptibility（CS）

　　當(dāng)空間的電磁波的波長(zhǎng)和設(shè)備線(xiàn)纜的長(zhǎng)度可以比擬時(shí)，電磁波將會(huì)耦合在此段線(xiàn)纜上，并產(chǎn)生感應(yīng)電壓/電流，沿著該電纜流進(jìn)設(shè)備內(nèi)部，從而對(duì)設(shè)備的正常工作產(chǎn)生干擾。

　　耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)：Coupling Decoupling Network（CDN）

　　最常見(jiàn)用于EMC傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試中，給設(shè)備及輔助設(shè)備供電，起到隔離電網(wǎng)噪聲，同時(shí)耦合干擾信號(hào)到設(shè)備的目的。

　　電快速瞬變脈沖群：Electrostatic Fast transient（EFT）

　　模擬設(shè)備附近或設(shè)備所在的電網(wǎng)發(fā)生切換瞬態(tài)過(guò)程（電感性負(fù)載、繼電器觸點(diǎn)彈跳或高壓開(kāi)關(guān)切換等）導(dǎo)致的脈沖干擾。

　　電壓跌落和短時(shí)中斷：Voltage dips and interruptions

　　該試驗(yàn)主要是模擬交流電網(wǎng)中接入大功率設(shè)備引起的電網(wǎng)電壓下降，甚至短時(shí)中斷的現(xiàn)象，考慮設(shè)備在處于這種工作狀態(tài)中的性能穩(wěn)定性。

　　工頻磁場(chǎng)：Power-frequency magnetic susceptibility（PMS）

　　該試驗(yàn)主要模擬50Hz工頻電力線(xiàn)所構(gòu)成的磁場(chǎng)（如大型變壓設(shè)備附近的磁場(chǎng)等）對(duì)設(shè)備的影響。

　　浪涌：SURGES

　　用來(lái)模擬自然雷擊或者電網(wǎng)中接入大容性負(fù)載時(shí)所產(chǎn)生的脈沖對(duì)設(shè)備的影響。

　　電磁兼容環(huán)境術(shù)語(yǔ)

　　E3電磁環(huán)境效應(yīng)：（Electromagnetic EnvironmentEffect）

　　參考阻抗 ：reference impedance 用來(lái)計(jì)算或測(cè)量設(shè)備所產(chǎn)生的電磁騷擾的、具有規(guī)定量值的阻抗。

　　沖激脈沖 ：impulse 針對(duì)某給定用途，近似于一單位脈沖或狄拉克函數(shù)的脈沖。

　　猝發(fā)（脈沖或振蕩）： burst（of pulses or oscillations），一串?dāng)?shù)量有限的清晰脈沖或一個(gè)持續(xù)時(shí)間有限的振蕩。

　?。姶牛┹椛洌海╡lectromagnetic）radiation，能量以電磁波形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象；能量以電磁波形式在空間傳播。注：“電磁輻射”一詞的含義有時(shí)也可引申，將電磁感應(yīng)現(xiàn)象也包括在內(nèi)。

　?。姶牛┘嫒蓦娖剑海╡lectromagnetic）compatibility level，預(yù)期加在工作于指定條件的裝置、設(shè)備或系統(tǒng)上規(guī)定的電磁騷擾電平。

　　（電磁）兼容裕量： （electromagnetic）compatibility margin，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾度限值與騷擾源的發(fā)射限值之間的差值。

　?。姶牛┌l(fā)射：（electromagnetic） emission，從源向外發(fā)出電磁能的現(xiàn)象。

　　電磁干擾： electromagnetic interference（EMI），電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。

　　電磁環(huán)境：electromagnetic environment，在于給定場(chǎng)所的所有電磁現(xiàn)象的總和。

　　電磁兼容性： electromagnetic compatibility（EMC），設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。

　　電磁兼容性 （學(xué)科定義） ：electromagneticcompatibility（EMC） Discipline，電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時(shí)間、有限的頻譜資源條件下，各種用電設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)，廣義的還包括生物體）可以共存并不致引起降級(jí)的一門(mén)科學(xué)。”

　　電磁兼容性（軍標(biāo)）：electromagnetic compatibility（EMC） GJB，軍標(biāo)GJB72-1985《電磁干擾與電磁兼容性名詞術(shù)語(yǔ)》“設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)）在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自的功能的共存狀態(tài)。即：該設(shè)備不會(huì)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)致或遭受不允許的降級(jí)；它也不會(huì)使同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備（系統(tǒng)、分系統(tǒng)）因受其電磁發(fā)射而導(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)。”

　　（電磁）敏感性： （electromagnetic）susceptibility，在存在電磁騷擾的情況下，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。注：敏感性高，抗擾性低。

　　電磁屏蔽： electromagnetic screen，用導(dǎo)電材料減少交變電磁場(chǎng)向指定區(qū)域穿透的屏蔽。

　　電磁騷擾：electromagnetic disturbance，任何可能引起裝置設(shè)備或者系統(tǒng)性能降低或?qū)τ猩驘o(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。注：電磁騷擾可能是電磁噪聲、無(wú)用信號(hào)或傳播媒介自身的變化。

　　電磁噪聲： electromagnetic noise，額定電流是指在規(guī)定頻率及電壓下，環(huán)境溫度為 40 ℃時(shí)濾波器可通過(guò)的安全允許電流。

　　電源抗擾度： mains immunity，對(duì)電源騷擾的抗擾度。

　　電源去耦系數(shù)： mains decoupling factor，施加在電源某一規(guī)定位置上的電壓與施加在裝置規(guī)定輸入端且對(duì)裝置產(chǎn)生同樣騷擾效應(yīng)的電壓值之比。

　　電源騷擾： mains-borne disturbance，經(jīng)由供電電源線(xiàn)傳輸?shù)窖b置上的電磁騷擾。

　?。▽?duì)騷擾的）抗擾性：immunity（to a disturbance），裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運(yùn)行性能的能力。

　　發(fā)射裕量： emission margin，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容電平與發(fā)射限值之間的差值。

　　干擾限值 ：limit of interference，電磁騷擾使裝置、設(shè)備或系統(tǒng)允許的性能降低。

　　干擾抑制 ：interference suppression，削弱或消除干擾的措施。

　　工科醫(yī)（經(jīng)認(rèn)可的）設(shè)備：ISM（qualified equipment），按工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療、家用或類(lèi)似用途的要求而設(shè)計(jì)，用以產(chǎn)生并在局部使用無(wú)線(xiàn)電頻率能量的設(shè)備或裝置。不包括用于通信領(lǐng)域的設(shè)備。

　　機(jī)殼輻射 ：cabinet radiation，由設(shè)備外殼產(chǎn)生的輻射，不包括所接天線(xiàn)或電纜產(chǎn)生的輻射。

　　尖峰脈沖 ：spike，持續(xù)時(shí)間較短的單向脈沖。

　　靜電放電 ：electrostatic discharge（ESD），具有不同靜電電位的物體相互靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移。

　　抗擾度電平 ：immunity level，將某給定的電磁騷擾施加于某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而其仍能正常工作并保持所需性能等級(jí)時(shí)的騷擾電平。

　　抗擾度限值： immunity limit，規(guī)定的最小抗擾度電平。

　　抗擾度裕量： immunity margin，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的抗擾度限值與電磁兼容電平之間的差值。

　?。▉?lái)自騷擾源的）發(fā)射限值： emissionlimit（from a disturb source），規(guī)定電磁騷擾源的發(fā)射電平。

　　連續(xù)騷擾： continuous disturbance，在一個(gè)特定設(shè)備的效應(yīng)不能分解為一串清晰可辨的脈沖的電磁騷擾。

　　連續(xù)噪聲 ：continuous noise，在一個(gè)特定設(shè)備的效應(yīng)不能分解為一串清晰可辨的效應(yīng)的噪聲。

　　脈沖：pulse，在短時(shí)間內(nèi)突變，隨后又迅速返回其初始值的物理量。

　?。}沖的）上升時(shí)間： rise time （of a pulse），脈沖瞬時(shí)值首次從給定下限值上升到給定上限值所經(jīng)歷的時(shí)間。

　　脈沖騷擾 ：impulsive disturbance，在某一特定裝置或設(shè)備上出現(xiàn)的、表現(xiàn)為一連串清晰脈沖或瞬態(tài)的電磁騷擾。

　　脈沖噪聲： impulsive noise，在特定設(shè)備上出現(xiàn)的、表現(xiàn)為一連串清晰脈沖或瞬態(tài)的噪聲。

　　內(nèi)部抗擾度 ：internal immunity，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)在其常規(guī)輸入端或者天線(xiàn)存在電磁騷擾時(shí)能正常工作而無(wú)性能降低的能力。

　　耦合路徑 ：coupling path，部分或全部電磁能量從規(guī)定傳輸?shù)搅硪浑娐坊蜓b置所經(jīng)由的路徑。

　　耦合系數(shù)： coupling factor，給定電路中，電磁量（通常是電壓或電流）從一個(gè)規(guī)定位置耦合到另一個(gè)規(guī)定位置，目標(biāo)位置與源位置相應(yīng)電磁量之比即為耦合系數(shù)。

　　屏蔽：screen，用來(lái)減少場(chǎng)向指定區(qū)域穿透的措施。

　　人為噪聲 ：man-made noise，來(lái)源于人工裝置的電磁噪聲。

　　騷擾限值： limit of disturbance，對(duì)應(yīng)于規(guī)定測(cè)量方法的電磁騷擾允許電平。

　　騷擾抑制： disturbance suppression，削弱或消除騷擾的措施。

　　（騷擾源的）發(fā)射電平 ：emission level（of a disturbance source），用規(guī)定的方法測(cè)得的由特定裝置、設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)射的某給定電磁騷擾電平。

　　上升率：rate of rise，一個(gè)量在規(guī)定數(shù)值范圍內(nèi)，即從峰值的10％～90％，隨時(shí)間變化的平均速率。

　?。〞r(shí)變量的）電平： level（oftime varying quantity），用規(guī)定方式在規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)求得的諸如功率或場(chǎng)參數(shù)等時(shí)變量的平均值或加權(quán)值。

　　瞬態(tài)（的） ：transient （adjective and noun），在兩相鄰穩(wěn)定狀態(tài)之間變化的物理量與物理現(xiàn)象，其變化時(shí)間小于所關(guān)注的時(shí)間尺度。

　　無(wú)線(xiàn)電（頻率）騷擾 ：radio （frequency） disturbance，具有無(wú)線(xiàn)電頻率分量的電磁騷擾。

　　無(wú)線(xiàn)電（頻率）噪聲 ：radio （frequency） noise，具有無(wú)線(xiàn)電頻率分量的電磁噪聲。

　　無(wú)線(xiàn)電環(huán)境： radio environment，無(wú)線(xiàn)電頻率范圍內(nèi)的電磁環(huán)境，在給定場(chǎng)所內(nèi)所有處于工作狀態(tài)的無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)總和。

　　無(wú)線(xiàn)電頻率干擾： radio frequency interference（RFI），由無(wú)線(xiàn)電騷擾引起的有用信號(hào)接收性能的下降。

　?。o(wú)線(xiàn)電通信中的）發(fā)射 ：emission（in radio communication ），由無(wú)線(xiàn)電發(fā)射臺(tái)產(chǎn)生并向外發(fā)出無(wú)線(xiàn)電波或信號(hào)的現(xiàn)象。

　　無(wú)用信號(hào) ：unwanted signal，undesired signal，可能損害有用信號(hào)接收的信號(hào)。

　　系統(tǒng)間干擾： inter-system interference，由其它系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁騷擾對(duì)一個(gè)系統(tǒng)造成的電磁干擾。

　　系統(tǒng)內(nèi)干擾： intra-system interference，系統(tǒng)中出現(xiàn)的由本系統(tǒng)內(nèi)部電磁騷擾引起的電磁干擾。

　?。ㄐ阅埽┙档停?degradation（of performance），裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的工作性能與正常性能的非期望偏離。

　　自然噪聲： natural noise，來(lái)源于自然現(xiàn)象而非人工裝置產(chǎn)生的電磁噪聲。

　　隨著電氣電子技術(shù)的發(fā)展，家用電器產(chǎn)品日益普及和電子化，廣播電視、郵電通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)達(dá)，電磁環(huán)境日益復(fù)雜和惡化，使得電氣電子產(chǎn)品的電磁兼容性（EMC電磁干擾EMI與電磁抗EMS）問(wèn)題也受到各國(guó)和生產(chǎn)企業(yè)的日益重視。電子、電器產(chǎn)品的電磁兼容性（EMC）是一項(xiàng)非常重要的質(zhì)量指標(biāo)，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品本身的工作可靠性和使用安全性，而且還可能影響到其他設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作，關(guān)系到電磁環(huán)境的保護(hù)問(wèn)題。 為了規(guī)范電子產(chǎn)品的電磁兼容性，所有的發(fā)達(dá)國(guó)家和部分發(fā)展中國(guó)家都制定了電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是使產(chǎn)品在實(shí)際電磁環(huán)境中能夠正常工作的基本要求。之所以稱(chēng)為基本要求，也就是說(shuō)，產(chǎn)品即使?jié)M足了電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際使用中也可能會(huì)發(fā)生干擾問(wèn)題。大部分國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)都是基于國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）所制定的標(biāo)準(zhǔn)。

　　歐共體規(guī)定，從1996年1月1起，所有電氣電子產(chǎn)品必須通過(guò)EMC認(rèn)證，加貼CE標(biāo)志后才能在歐共體市場(chǎng)上銷(xiāo)售。此舉在世界上引起廣泛影響，各國(guó)紛紛采取措施，對(duì)電氣電子產(chǎn)品的EMC性能實(shí)行強(qiáng)制性管理。國(guó)際上比較有影響的，例如歐盟2004/108/EC指令（即EMC指令）、美國(guó)聯(lián)邦法典 CFR 47/FCC Rules等都對(duì)電磁兼容認(rèn)證提出了明確的要求。