EMC相关

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1、EMC分类
EMC（电磁兼容性（Electro Magnetic Compatibility））分为EMI（电磁干扰（Electro-Magnetic Interference））和EMS（Electro-magnetic Susceptibility（EMS）电磁敏感性）

EMI分为CE（传导发射Conducted Emission）和RE（辐射发射radiated emission）

EMS分为静电放电（ESD electro static discharge）、电快速瞬变脉冲群（EFT Electrical Fast Transient ）抗干扰测试、浪涌（surge）、Noise、传导抗扰度（CS）、辐射抗扰度（RS）

2、EMC三要素
干扰源

传导途径

敏感设备

3、EMC处理的三大手法
屏蔽

滤波，无源滤波：RC、高通、低通；有源滤波：运放（放大和滤波）

接地，保护地接到大地上面去，保护地通常是没有电流的。

4、辐射发射
RE是电磁波辐射传播，传播路径是自用空间，很难能从传播路径上切断，只能是屏蔽干扰源或者屏蔽敏感设备。

辐射发射的测试环境叫暗室，暗室墙壁上是锡箔材料，分3米法和10米法（是指实验室设备和被测设备的距离）。

快速变化的电流易产生电磁辐射。

开关电源中，电压经过一个电感链接到mos管的漏极上，那么当电压断开的时候就会在这个电感上面产生一个很大的反向电动势，可以通过在电感旁边并联RCD来削弱这个反向电动势，R和C并联然后和二极管串联，再和电感并联，二极管的方向就是反向电动势的方向，这样RCD就可以吸收一部分的反向电动势。

另外在mos管的漏极和源极直接加一个RC电路（rc串联然后加在漏极和源极之间），做进一步吸收。

辐射发射的整改方法：

屏蔽，如果是电路板上的芯片的话可以用屏蔽。

如果干扰源是一根导线的话，可以用屏蔽线。如果是PCB上面的高速走线的话，比如40Gbps的信号（由于频率太高了，加滤波电容肯定是不行的，比如加5pf的电容，那么信号就没有了），如果是双层板的话，那么就只能走在表层，这样是没有很好的办法，能做的就是包地处理；如果是多层板的话，可以将这个高速信号走在中间层。

一般线上有一个疙瘩，如USB线，这个疙瘩是个磁环，一个作用是吸收辐射，另一个作用是破坏这个导线成为天线的长度，辐射能量的话，一般天线的长度是其波长的1/4。这个磁环是没有接入到工作电路中的，但是有时候会发热，是因为其吸收了辐射的能量。一般如果线缆上会辐射能量的话，就是加磁环来整改吸收辐射。一种方式是线直接从磁环穿过，另一种是线在磁环上绕几圈，最好是让线把磁环的空间填充满，效果是最好的。

接收天线和发射天线的形态，电磁波的发射和接收就是相当于天线的发射和接收了。

5、传导发射
接入电网的设备，对电网的频率干扰要满足一定的规范要求。设备工作的时候，通过电源线，设备注入电网的干扰（能量）的大小，就是设备对外界的干扰，即EMI。

测试方式是在供电的同时加一个接收被测返回到电网的能量，其实是一些谐波。

电路中的一些RC电路，主要作用是用于EMC的

整改手段：在传播路径上面：XY电容、共模电感（零线和火线分别加一个电感）、差模电感（只在火线上加一个电感）、磁珠。在干扰源上面使用LCD或者LC降低干扰源

可以理解共模是对地的压差，差模是两条信号线之间的压差。

计算机内部的主板上混合了各种高频电路、数字电路和模拟电路，它们工作时会产生大量高频电磁波互相干扰，这就是EMI。EMI还会通过主板布线或外接线缆向外发射，造成电磁辐射污染，影响其他的电子设备正常工作。

PC板卡上的芯片在工作过程中既是一个电磁干扰对象，也是一个电磁干扰源。总的来说，我们可以把这些电磁干扰分成两类：串模干扰(差模干扰)与共模干扰(接地干扰)。以主板上的两条PCB走线(连接主板各元件的导线)为例，所谓串模干扰，指的是两条走线之间的干扰；而共模干扰则是两条走线和PCB地线之间的电位差引起的干扰。串模干扰电流作用于两条信号线间，其传导方向与波形和信号电流一致；共模干扰电流作用在信号线路和地线之间，干扰电流在两条信号线上各流过二分之一且同向，并以地线为公共回路。

如果板卡产生的共模电流不经过衰减过滤(尤其是像USB和IEEE 1394接口这种高速接口走线上的共模电流)，那么共模干扰电流就很容易通过接口数据线产生电磁辐射——在线缆中因共模电流而产生的共模辐射。美国FCC、国际无线电干扰特别委员会的CISPR22以及我国的GB9254等标准规范等都对信息技术设备通信端口的共模传导干扰和辐射发射有相关的限制要求。为了消除信号线上输入的干扰信号及感应的各种干扰，我们必须合理安排滤波电路来过滤共模和串模的干扰，共模电感就是滤波电路中的一个组成部分。

共模电感实质上是一个双向滤波器：一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作 [1]  。

为什么共模电感能防EMI？要弄清楚这点，我们需要从共模电感的结构开始分析。

图2 图3

共模电感的滤波电路，La和Lb就是共模电感线圈。这两个线圈绕在同一铁芯上，匝数和相位都相同(绕制反向)。这样，当电路中的正常电流流经共模电感时，电流在同相位绕制的电感线圈中产生反向的磁场而相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响(和少量因漏感造成的阻尼)；当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。

事实上，将这个滤波电路一端接干扰源，另一端接被干扰设备，则La和C1，Lb和C2就构成两组低通滤波器，可以使线路上的共模EMI信号被控制在很低的电平上。该电路既可以抑制外部的EMI信号传入，又可以衰减线路自身工作时产生的EMI信号，能有效地降低EMI干扰强度。

国内生产的一种小型共模电感，采用高频之杂讯抑制对策，共模扼流线圈结构，讯号不衰减，体积小、使用方便，具有平衡度佳、使用方便、高品质等优点。广泛使用在双平衡调音装置、多频变压器、阻抗变压器、平衡及不平衡转换变压器...等。

还有一种共模滤波器电感/EMI滤波器电感采用铁氧体磁心，双线并绕，杂讯抑制对策佳，高共模噪音抑制和低差模噪声信号抑制，低差模噪声信号抑制干扰源，在高速信号中难以变形，体积小、具有平衡度佳、使用方便、高品质等优点。广泛使用在抑制电子设备EMI噪音、个人电脑及外围设备的 USB线路、DVC、STB的IEEE1394线路、液晶显示面板、低压微分信号...等。

漏感差模

编辑

对理想的电感模型而言，当线圈绕完后，所有磁通都集中在线圈的中心内。但通常情况下环形线圈不会绕满一周，或绕制不紧密，这样会引起磁通的泄漏。共模电感有两个绕组，其间有相当大的间隙，这样就会产生磁通泄漏，并形成差模电感。因此，共模电感一般也具有一定的差模干扰衰减能力。

共模电感

在滤波器的设计中，我们也可以利用漏感。如在普通的滤波器中，仅安装一个共模电感，利用共模电感的漏感产生适量的差模电感，起到对差模电流的抑制作用。有时，还要人为增加共模扼流圈的漏电感，提高差模电感量，以达到更好的滤波效果。

6、 EFT（电快速瞬变脉冲群）
一般有5K和100K的脉冲，电压一般打4KV

主要测试电源端（脉冲通过电源线注入）和信号端（脉冲通过耦合夹耦合进来）

干扰源：EFT发生器，传导路径：电源线、信号线，敏感源：EUT（被测设备）

电源端整改手段：电容、电感、磁珠

信号端整改手段：电阻、阻容、TVS管

7、Surge（浪涌）
浪涌有可能直接损坏电路板上的器件，但是EFT一般不会损坏器件。

测试方式，电源端通过电源线注入，信号端通过耦合方式注入。

对策：电源端：压敏、气体放电管、热敏，TVS管不用在电源端。

一般用热敏加压敏来做，热敏电阻的原理是其电压增大，电流增大，导致其发热，导致其阻抗瞬间增大，把尖峰电流压下来。

压敏电阻是当检测到大电流的时候，其电阻会变小。一般是将热敏串联再正极，压敏接在正负极之间，一般用在交流系统中。

在做浪涌测试好的时候，可以允许设备不工作，但是浪涌干扰撤销之后，设备上电要能正常工作。

8、RE（辐射抗干扰）
全电波暗室 full anechoic chamber  内表面全部安装吸波材料的屏蔽室

半电波暗室 semi anechoic chamber 除地面安装反射接地平板外，其余内表面均安装吸波材料的屏蔽室

干扰的频率范围：

1M以下主要以差模为主，1M-10M主要是差模和共模，10以上主要以共模为主。这个说法主要是一个定性的东西，实际上10M以上还有很多是差模的。
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