1、 電磁兼容(EMC)交流教材 電磁兼容(EMC)交流教材1目錄EMC簡(jiǎn)介EMC重要性EMC標(biāo)準(zhǔn)EMC的測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)EMC認(rèn)證EMC在研發(fā)各硬件階段設(shè)計(jì)控制案例 2EMC簡(jiǎn)介EMC重要性EMC標(biāo)準(zhǔn)EMC的測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)EMC認(rèn)證EMC在研發(fā)各硬件階段設(shè)計(jì)控制案例 3EMC定義EMC：Electromagnetic compatibility，電磁兼容性EMC定義：在同一電磁環(huán)境中，設(shè)備能夠不因?yàn)槠渌O(shè)備的干擾影響其正常工作，同時(shí)也不對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生影響工作的干擾EMC的三要素，缺任何一個(gè)都?jí)虿怀蒃MC問(wèn)題。干擾源敏感設(shè)備耦合途徑EMC簡(jiǎn)介4EMC簡(jiǎn)介EMC = EMI + EMS(電磁兼容性） （電

2、磁干擾）（電磁敏感度）EMC：Electromagnetic compatibility 電磁兼容性EMI：Electromagnetic Interference 電磁干擾EMS： Electromagnetic Susceptibility 電磁敏感度5EMC現(xiàn)象EMC簡(jiǎn)介6EMC簡(jiǎn)介EMC重要性EMC標(biāo)準(zhǔn)EMC的測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)EMC認(rèn)證EMC在研發(fā)各硬件階段設(shè)計(jì)控制案例 7EMC重要性 產(chǎn)品進(jìn)入海外市場(chǎng)以及部分產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要!產(chǎn)品進(jìn)入歐洲/北美以及日本等市場(chǎng)的必須認(rèn)證,如進(jìn)入歐洲國(guó)家海關(guān)必須要有CE認(rèn)證,否則不讓通過(guò)!另外有些沒(méi)有強(qiáng)制認(rèn)證的國(guó)家在入網(wǎng)測(cè)試也會(huì)加入EMC測(cè)試項(xiàng)目!如巴

3、西,尼日利亞等!國(guó)內(nèi)已經(jīng)就某些終端通信產(chǎn)品進(jìn)行3C強(qiáng)制認(rèn)證,最終會(huì)波及整個(gè)通信信息設(shè)備大類(lèi)!目前公司已有多個(gè)產(chǎn)品由于設(shè)計(jì)之初沒(méi)有充分考慮EMC特性而延遲了產(chǎn)品海外上市進(jìn)度!8EMC重要性 避免我司設(shè)備對(duì)其它設(shè)備產(chǎn)生干擾，影響其它設(shè)備的正常工作!隨著電子產(chǎn)品的日益增多,電磁兼容問(wèn)題越顯特出!目前每一通信設(shè)備公司或多或少都會(huì)遇到此類(lèi)難纏問(wèn)題!某公司安裝在居民小區(qū)產(chǎn)品,由于干擾過(guò)大影響居民看電視,導(dǎo)致投訴!給公司造成不良影響!9EMC重要性 提高設(shè)備本身的抗干擾度，使其他設(shè)備的干擾或雷擊外界等干擾不能影響其正常工作局方機(jī)房?jī)?nèi)加入一設(shè)備后某司產(chǎn)品丟包率增 加,給局方造成抗干擾能力不強(qiáng)印象!我國(guó)南方地區(qū)

4、雷擊頻繁,某司由于設(shè)備防雷 做的比較好,給局方留下很好印象!我司低端 產(chǎn)品防護(hù)能力不夠,產(chǎn)品網(wǎng)上雷擊損壞較多, 造成負(fù)面影響!10EMC簡(jiǎn)介EMC重要性EMC標(biāo)準(zhǔn)EMC的測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)EMC認(rèn)證EMC在研發(fā)各硬件階段設(shè)計(jì)控制案例 11EMC標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 電磁兼容標(biāo)準(zhǔn) 通用標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 被引用到被引用到 專(zhuān)用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 被引用到12EMC標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) : IEC61000-4-2(靜電放電抗擾度試驗(yàn) )通用標(biāo)準(zhǔn):EN61000-6-4(工業(yè)環(huán)境的干擾限值和測(cè)量方法)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn): ETSI EN 300386 (Telecommunication network equipment;E

5、lectroMagnetic Compatibility (EMC) requirements ) EN55022/EN55024專(zhuān)用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn): GB 8897.42002（鋰電池的安全要求） 13EMC標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)國(guó)家或組織標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)國(guó)家或組織 制訂單位 標(biāo) 準(zhǔn) 編 號(hào) IEC CISPR CISPR Pub. IEC TC77 IEC 歐共體CENELEC EN 美國(guó)FCC FCC Part 日本 VCCI VCCI 中國(guó)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局, 國(guó)防部門(mén)GB - GJB - 14EMC標(biāo)準(zhǔn)我們公司產(chǎn)品一般宣稱:安全特性： 符合EN 60950、UL 60950、CAN/CSA-C22.2 NO. 60

6、950、GB 4943、IEC 60950、AS/NZS 60950等標(biāo)準(zhǔn)要求；電磁兼容特性：EMI特性： 符合EN55022 Class A、ETSI EN 300 386、CISPR 22 class A、 GB 9254 Class A 、IEC 61000-3-2、IEC 61000-3-3 FCC Class A、VCCI Class A等標(biāo)準(zhǔn)要求；EMS特性： 符合EN55024 、ETSI EN 300 386、CISPR 24、GB/T 17626、GB/T 17618、IEC 61000-4等標(biāo)準(zhǔn)要求;15EMC簡(jiǎn)介EMC重要性EMC標(biāo)準(zhǔn)EMC的測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)EMC認(rèn)證EMC在

7、研發(fā)各硬件階段設(shè)計(jì)控制案例 16EMC測(cè)試項(xiàng)目EMS測(cè)試項(xiàng)介紹EMS ESD：Electrostatic discharge 靜電放電抗擾度IEC 61000-4-2 RS：Radiated susceptibility 輻射抗擾度IEC 61000-4-3 EFT/B：Electrical fast transient burst 電快速瞬變脈沖群抗擾度 IEC 61000-4-4 SURGE：浪涌抗擾度IEC 61000-4-5 CS：Conducted susceptibility傳導(dǎo)騷擾抗擾度IEC 61000-4-6 PMS：Power-frequency magnetic susc

8、eptibility工頻磁場(chǎng)抗擾度IEC 61000-4-8 DIP/interruptionsIEC 61000-4-11 Power lines induction電力線感應(yīng)ITU-T K.20 Power lines contact電力線碰觸ITU-T K.20 17EMC測(cè)試項(xiàng)目EMI測(cè)試項(xiàng)介紹 RE：Radiated emission 輻射發(fā)射-CISPR 22、FCC PART 15CE：Conducted emission 傳導(dǎo)發(fā)射- CISPR 22、FCC PART 15Harmonics：交流電源諧波-IEC 61000-3-2Flicker：交流電源閃爍 IEC 6100

9、0-3-318EMC的RE測(cè)試數(shù)據(jù)分析19EMC的CE測(cè)試數(shù)據(jù)分析20EMC測(cè)試方案填寫(xiě)介紹21EMC簡(jiǎn)介EMC重要性EMC標(biāo)準(zhǔn)EMC的測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)EMC認(rèn)證EMC在研發(fā)各硬件階段設(shè)計(jì)控制案例 22EMC相關(guān)認(rèn)證北美市場(chǎng)FCC認(rèn)證全稱：Federal Communication Commission 聯(lián)邦通信委員會(huì)性質(zhì)：該認(rèn)證針對(duì)產(chǎn)品EMI要求，美國(guó)市場(chǎng)的強(qiáng)制要求，也就是說(shuō)進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)必須要經(jīng)過(guò)該認(rèn)證。范圍：數(shù)字設(shè)備等（Digital Device）采用標(biāo)準(zhǔn)：FCC part 15備注：FCC和加拿大互認(rèn)可，即可用于加拿大市場(chǎng)。23EMC相關(guān)認(rèn)證日本市場(chǎng)VCCI認(rèn)證全稱：Voluntary C

10、ontrol Council for Information Technology Equipment 信息技術(shù)設(shè)備自愿控制委員會(huì)性質(zhì)：該認(rèn)證針對(duì)產(chǎn)品EMI要求，為日本非官方組織，但是要進(jìn)入日本市場(chǎng)，日本客戶一般都會(huì)要求產(chǎn)品經(jīng)過(guò)此認(rèn)證。范圍：信息技術(shù)設(shè)備（ITE）采用標(biāo)準(zhǔn)：kiyaku系列（idt.CISPR 22）24EMC相關(guān)認(rèn)證歐盟市場(chǎng)CE認(rèn)證全稱：Conformit Europene （法語(yǔ)）歐盟性質(zhì)：該認(rèn)證針對(duì)產(chǎn)品安全和EMC（含EMI和EMS）要求，歐洲市場(chǎng)的強(qiáng)制要求。范圍：所有存在潛在危險(xiǎn)和電磁問(wèn)題的設(shè)備，對(duì)咱們而言只需要關(guān)注通信設(shè)備和信息技術(shù)設(shè)備即可。采用標(biāo)準(zhǔn)：ETSI EN

11、300 386 V1.3.1（通信設(shè)備）、EN 55024、EN 55022、EN 60950。25EMC相關(guān)認(rèn)證中國(guó)大陸CCC認(rèn)證全稱：China Compulsory Certification 中國(guó)強(qiáng)制性認(rèn)證性質(zhì)：該認(rèn)證針對(duì)產(chǎn)品安全和EMC要求，中國(guó)市場(chǎng)的強(qiáng)制要求。范圍：所有存在潛在危險(xiǎn)和電磁問(wèn)題的設(shè)備，因首批公布的產(chǎn)品目錄中不包含通信設(shè)備（但是含有如NT1（網(wǎng)絡(luò)終端）、TA（終端接入）等終端設(shè)備以及多媒體通信終端設(shè)備）采用標(biāo)準(zhǔn)：不同產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)不一樣，對(duì)于信息技術(shù)設(shè)備，安規(guī)采用GB 4943，EMC采用GB9254，GB17625.1，GB 1761826EMC簡(jiǎn)介EMC重要性EMC標(biāo)

12、準(zhǔn)EMC的測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)EMC認(rèn)證EMC在研發(fā)各硬件階段設(shè)計(jì)控制案例 27EMC在研發(fā)硬件階段設(shè)計(jì)控制EMC與硬件設(shè)計(jì)關(guān)系EMC設(shè)計(jì)同步產(chǎn)品設(shè)計(jì),一次把事情做好!28EMC在研發(fā)硬件階段設(shè)計(jì)控制 在產(chǎn)品需求初期提出電磁兼容性等工程設(shè)計(jì)需求，并采用相關(guān)設(shè)計(jì)方法，它僅占總產(chǎn)品成本的5%7%；在產(chǎn)品驗(yàn)證階段解決電磁兼容性等工程問(wèn)題，它所占總產(chǎn)品成本升為50%以上；而在產(chǎn)品市場(chǎng)發(fā)布階段要更改原設(shè)計(jì)方案來(lái)解決電磁兼容性等工程問(wèn)題，它所占總產(chǎn)品成本的份額將大 幅飆升至200%。 在產(chǎn)品周期中EMC介入時(shí)間與成本的關(guān)系29EMC在研發(fā)硬件階段設(shè)計(jì)控制產(chǎn)品規(guī)格設(shè)計(jì)階段需要考慮:產(chǎn)品市場(chǎng)定位需要做那些認(rèn)證需要認(rèn)證

13、等級(jí)? CLASS A OR CLASS B?30EMC在研發(fā)硬件階段設(shè)計(jì)控制硬件總體方案階段需要考慮: 結(jié)構(gòu)是否采用屏蔽 系統(tǒng)濾波如何設(shè)計(jì) 系統(tǒng)防雷如何設(shè)計(jì) 系統(tǒng)接地如何設(shè)計(jì) 系統(tǒng)內(nèi)外電纜如何設(shè)計(jì)31EMC在研發(fā)硬件階段設(shè)計(jì)控制原理圖設(shè)計(jì)階段需要考慮: 接口濾波防護(hù)設(shè)計(jì) 電源濾波處理 器件選型32EMC在研發(fā)硬件階段設(shè)計(jì)控制PCB設(shè)計(jì)階段單板布局需要考慮: 層疊結(jié)構(gòu)如何設(shè)置 重要功能器件如何放置 地/電源分布如何處理 去耦電容的布局 濾波防護(hù)器件位置處理? 33EMC在研發(fā)硬件階段設(shè)計(jì)控制PCB設(shè)計(jì)階段單板布線需要考慮: 電源線的路徑 重要時(shí)鐘以及高速走線 高速走線串?dāng)_控制 戶外接口走線絕緣

14、距離控制 34EMC簡(jiǎn)介EMC重要性EMC標(biāo)準(zhǔn)EMC的測(cè)試項(xiàng)目相關(guān)EMC認(rèn)證EMC在研發(fā)各硬件階段設(shè)計(jì)控制案例 35案例-傳導(dǎo)發(fā)射(CE)問(wèn)題問(wèn)題描述: 我們公司某款直流產(chǎn)品進(jìn)行EMC測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn): 傳導(dǎo)的測(cè)試數(shù)據(jù)低頻部分的波形非常漂亮，但是在高頻4MHz到15MHz之間的超標(biāo)嚴(yán)重，后面經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)采取抑制對(duì)策，但是效果并不是非常明顯 !36案例-傳導(dǎo)發(fā)射(CE)問(wèn)題測(cè)試現(xiàn)象:37案例-傳導(dǎo)發(fā)射(CE)問(wèn)題 由于直流電源板的工作地（BGND）和主板的工作地（GND）直接相連，使單板以及電源模塊高頻干擾跳過(guò)濾波電路直接傳導(dǎo)到電源輸入端口!問(wèn)題分析:48VPGND共模電感CX1CX2Cy1Cy2BG

15、ND緩起電路DC/DC隔離模塊GND+3.3V高頻數(shù)字電路電源38案例-傳導(dǎo)發(fā)射(CE)問(wèn)題把GND與BGND這兩塊地分割開(kāi)來(lái)，立刻下降達(dá)20dB!解決措施與測(cè)試結(jié)果:39案例-傳導(dǎo)發(fā)射(CE)問(wèn)題電源單板GND與BGND不能夠接在一起,即使其它原因必須接在一起,也應(yīng)該在濾波之后!在濾波器前后的線不要接在一起,同時(shí)也不要一同并排走線!案例結(jié)論:40 某產(chǎn)品的電源板在測(cè)試電源口傳導(dǎo)輻射發(fā)射的時(shí)候不能通過(guò)，但是拔掉產(chǎn)品某塊模塊A以后測(cè)試能夠通過(guò)，反復(fù)測(cè)試結(jié)果依舊 ,當(dāng)時(shí)CE測(cè)試時(shí)的效果圖 :CE測(cè)試的L線的曲線圖案例-傳導(dǎo)發(fā)射(CE)問(wèn)題41CE測(cè)試的N線的曲線圖 案例-傳導(dǎo)發(fā)射(CE)問(wèn)題42

16、從原理圖和PCB的設(shè)計(jì)出發(fā)，分析問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)模塊A提供的-48VDC在電源板還沒(méi)有經(jīng)過(guò)濾波的情況下就直接輸出給背板（下圖中的實(shí)線所示），然后到達(dá)模塊板A，經(jīng)過(guò)有這樣的分析基礎(chǔ)以后，我們就把濾波器前置（下圖中的虛線所示），經(jīng)過(guò)這樣調(diào)整以后測(cè)試能夠通過(guò)，并且余量比較大。 接口模塊A供電采用濾波前的電源案例-傳導(dǎo)發(fā)射(CE)問(wèn)題分析43案例-傳導(dǎo)發(fā)射(CE)問(wèn)題整改后測(cè)試結(jié)果：CE測(cè)試的L線的曲線圖44整改后測(cè)試結(jié)果：CE測(cè)試的N線的曲線圖案例-傳導(dǎo)發(fā)射(CE)問(wèn)題45案例-輻射發(fā)射(RE)問(wèn)題問(wèn)題描述: 某產(chǎn)品RE測(cè)試結(jié)果超出了VCCI標(biāo)準(zhǔn)CLASS A 限值! 此產(chǎn)品為交換產(chǎn)品,接口主要為百兆網(wǎng)口,初步定位為網(wǎng)口線纜帶出高頻干擾!46案例-輻射發(fā)射(RE)問(wèn)題測(cè)試結(jié)果:166MHz over 22.84dB47案例-輻射發(fā)射(RE)問(wèn)題層疊結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理!高速數(shù)字電源附近沒(méi)有回流地,導(dǎo)致回流面積增大!高速數(shù)字信號(hào)電源鋪設(shè)到接口電路部分!會(huì)把高頻干擾耦合到接口信號(hào)上!問(wèn)題分析:48案例-輻射發(fā)射(RE)問(wèn)題改變層疊結(jié)構(gòu),把原來(lái)的第五層VCC33改為GND,這樣保證了第四層VCC25有良好、鄰近的參考