【E問E答】什么是EMC和EMC設(shè)計？

　　EMC(Electro MagneTIc CompaTIbility)——電磁兼容，是指電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)期的電磁環(huán)境中，按設(shè)計要求正常工作的能力，也是電子、電氣設(shè)各或系統(tǒng)的一項重要的技術(shù)性能。就世界范圍來說，電磁兼容性問題已經(jīng)形成一門新的學(xué)科，也是一門以電磁場理論為基礎(chǔ)，包括信息、電工、電子、通信、材料、結(jié)構(gòu)等學(xué)科的邊緣科學(xué)，同時也是一門實(shí)踐性比較強(qiáng)的學(xué)科，需要產(chǎn)品工程師具有豐富的實(shí)踐知識。電磁兼容的中心課題是研究如何控制和消除電磁干擾，使電子設(shè)備或系統(tǒng)與其他設(shè)備聯(lián)系在一起工作時，不導(dǎo)致設(shè)備或系統(tǒng)的任何部分的工作性能的惡化或降低。一個設(shè)計理想的電子設(shè)備或系統(tǒng)應(yīng)該既不發(fā)射任何不希望的能量，又應(yīng)該不受任何不希望有的能量的影響。當(dāng)然，在電子設(shè)備或系統(tǒng)出廠前，衡量其EMC J眭能好壞的主要依據(jù)就是FMC測試結(jié)果。這些測試，就是模擬產(chǎn)品在實(shí)際工作環(huán)境中發(fā)生的一些騷擾和干擾，如圖所示。目前，衡量一個產(chǎn)品的EMC跬能主要從以下兩個方面來考慮。

　　(1)EMI(Electro MagneTIc Interference)——電磁干擾性能。即處在一定環(huán)境中的設(shè)備或系統(tǒng)正常運(yùn)行時，不應(yīng)產(chǎn)生超過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)所要求的電磁能量于擾。這樣的電磁干擾有：

　　●從電源線傳導(dǎo)出來的電磁騷擾;

　　●從信號線、控制線傳導(dǎo)出來的騷擾;

　　●從產(chǎn)品殼體(包括產(chǎn)品中的所有電纜)輻射出來的騷擾;

　　●從電源端口傳導(dǎo)出來的諧波電流(Harmonic);

　　●電源端口產(chǎn)生的電壓波動和閃爍(FluctuaTIon and Flicker)。

　　(2)EMS(Electro Magnetic Susceptibility)——電磁抗擾度性能。即處在一定環(huán)境中的設(shè)各或系統(tǒng)正常運(yùn)行時，設(shè)各或系統(tǒng)能承受各種類型的電磁能量干擾。這種電磁能量干擾主要有：

　　●靜電放電;

　　●電源端口的電快速瞬變脈沖群;

　　●信號線、控制線端口的電快速瞬變脈沖群;

　　●電源端口的浪涌和雷擊;

　　●信號線、控制線端口的浪涌和雷擊;

　　●從空間傳遞給產(chǎn)品殼體的電磁輻射;

　　●電源端口傳入的傳導(dǎo)干擾;

　　●電源端口的電壓跌落與中斷。

　　EMC設(shè)計則是在產(chǎn)品設(shè)計過程中，利用一定的設(shè)計技巧和額外的技術(shù)手段提高產(chǎn)品的EMC性能(包括產(chǎn)品的抗干擾能力和產(chǎn)品的抗騷擾水平)，并能在一定環(huán)境中按照產(chǎn)品的設(shè)計期望正常運(yùn)行。為了衡量到達(dá)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境前產(chǎn)品的EMC性能，則需要進(jìn)行EMC測試。對應(yīng)于以上產(chǎn)品各項FMC指標(biāo)，EMC測試通常也有如下兩個方面。

　　(1)EMI電磁干擾測試

　　●電源線傳導(dǎo)騷擾(CE)測試;

　　●信號、控制線傳導(dǎo)騷擾(CE)測試;

　　●輻射騷擾(RE)則試;

　　●諧波電流(Harmonic)唄刂試;

　　●電壓波動和閃爍(Fluctuation and Flicker)測試。

　　(2)EMS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脈沖群(EFT/B)抗擾度測試;

　　●信號線、控制線的電快速瞬變脈沖群(EFT/B)抗擾度測試;

　　●電源端口的浪涌(SURGE)和雷擊測試;

　　●信號線、控制線的浪涌(SURGE)和雷擊測試;

　　●殼體輻射抗擾度(RS)壩刂逑;

　　●電源端口的傳導(dǎo)抗擾度(CS)測試;

　　●信號線、控制線的傳導(dǎo)抗擾度(CS)測試;

　　●電源端口的電壓跌落與中斷測試(DIP)。

　　對于汽車及車載電子設(shè)備，由于其電磁環(huán)境與供電環(huán)境相對特殊，其EMC測試也相對特殊，但也可分為EMI測試和EMS測試兩大類。它更加突出ISO、CISPR和SAEJ標(biāo)準(zhǔn)的重要性，具體的FMC測試項目有兩個。

　　(1)EMI測試

　　●符合CISPR25(對應(yīng)國標(biāo)為GB18655)、CISPR12(對應(yīng)國標(biāo)為GB14023)、SAEJ551/5(對應(yīng)國標(biāo)為GB18387)標(biāo)準(zhǔn)的輻射騷擾測試;

　　●符合CISPR25(對應(yīng)國標(biāo)為GB18655)標(biāo)準(zhǔn)的傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)發(fā)射騷擾測試。

　　(2)EMS測試

　　●符合1507637-1/2標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電源線傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)抗擾度測試;

　　●符合1507637-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的傳感器電纜與控制電纜傳導(dǎo)耦合/瞬態(tài)抗擾度測試;

　　●符合150114527(對應(yīng)國標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的射頻傳導(dǎo)抗擾度測試;

　　●符合15011452-2(對應(yīng)國標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的輻射場抗擾度測試;

　　●符合15011452-3(對應(yīng)國標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的橫電磁波(TEM)小室的輻射場抗擾度測試;

　　●符合15011452-4(對應(yīng)國標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的大電流注入(BCI)抗擾度測試;

　　●符合15011452-5(對應(yīng)國標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的帶狀線抗擾度測試;

　　●符合15011452-6(對應(yīng)囟標(biāo)為GB17619)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的三平板抗擾度測試;

　　●符合15010605標(biāo)準(zhǔn)的靜電放電抗擾度測試。

　　EMC設(shè)計不能像硬件電路設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件設(shè)計等設(shè)計活動可以單獨(dú)存在，它依附于產(chǎn)品的其他設(shè)計活動中。如果一定要對EMC設(shè)計活動進(jìn)行分類，那么主要包括：

　　(1)產(chǎn)品的EMC標(biāo)準(zhǔn)和需求分析;

　　(2)產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)架的FMC設(shè)計，包括產(chǎn)品中的電纜部分的設(shè)計;

　　(3)電路原理圖的FMC設(shè)計;

　　(4)PCB的EMC設(shè)計;

　　(5)EMC測試過程中出現(xiàn)問題的改進(jìn)。