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EMC三规律和三要素时间：2010-10-27 12:58:18 来源： 作者：
$ z3 a2 I) h7 m2 O% O EMC（Electromagnetic Compatibility）即电磁兼容。它是研究电磁干扰的一门技术。电磁干扰是我们周边电磁能量使电子设备的运行产生不应有的响应。EMC的技术目的在于使电气装置或系统在共同的电磁环境条件下，既不受电磁环境的影响，也不会给环境以干扰。 0 z( O, g) |+ x6 |# p/ O% |! E
下面我们认识以下EMC领域的三个重要规律和EMC问题三个要素：
& S4 R9 _. S4 ^! |# f: Z 一、EMC三个重要规律 # J" o- _. E, P: q0 \
规律一、EMC费效比关系规律： EMC问题越早考虑、越早解决，费用越小、效果越好。 # I( L# z& w r9 `5 K: F
在新产品研发阶段就进行EMC设计，比等到产品EMC测试不合格才进行改进，费用可以大大节省，效率可以大大提高；反之，效率就会大大降低，费用就会大大增加。 $ a9 X P# N6 S/ V* ]1 K8 {+ ^( J) \
经验告诉我们，在功能设计的同时进行EMC设计，到样板、样机完成则通过EMC测试，是最省时间和最有经济效益的。相反，产品研发阶段不考虑EMC，投产以后发现EMC不合格才进行改进，非但技术上带来很大难度、而且返工必然带来费用和时间的大大浪费，甚至由于涉及到结构设计、PCB设计的缺陷，无法实施改进措施，导致产品不能上市。
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" G7 `5 H8 |- A2 X 规律二、高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严重。 , k6 p2 T- X* K" p3 G/ V" s1 L
高频信号电流流经电感最小路径。当频率较高时， 一般走线电抗大于电阻，连线对高频信号就是电感，串联电感引起辐射。电磁辐射大多是EUT被测设备上的高频电流环路产生的，最恶劣的情况就是开路之天线形式。对应处理方法就是减少、减短连线，减小高频电流回路面积，尽量消除任何非正常工作需要的天线，如不连续的布线或有天线效应之元器件过长的插脚。 ( \! M1 k; y3 I4 i8 v: i3 d) \1 `
减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要任务之一，就是想方设法减小高频电流环路面积S。
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规律三、环路电流频率f越高，引起的EMI辐射越严重，电磁辐射场强随电流频率f的平方成正比增大。减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的最重要途径之二，就是想方设法减小骚扰源高频电流频率f，即减小骚扰电磁波的频率f。
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二、EMC问题三要素 ; A3 Y8 J! d1 \# n
开关电源及数字设备由于脉冲电流和电压具有很丰富的高频谐波，因此会产生很强的辐射。电磁干扰包括辐射型(高频) EMI、传导型(低频)EMI，即产生EMC问题主要通过两个途径:一个是空间电磁波干扰的形式;另一个是通过传导的形式，换句话说，产生EMC问题的三个要素是：电磁干扰源、耦合途径、敏感设备。辐射干扰主要通过壳体和连接线以电磁波形式污染空间电磁环境；传导干扰是通过电源线骚扰公共电网或通过其他端子（如：射频端子，输入端子）影响相连接的设备。 - c7 X' `/ C) w4 a8 t8 B
传导、辐射
0 \0 P) {& g5 k! h! k 骚扰源--------------------（途径）-------------------- 敏感受体
" @6 }1 O7 y& m4 d' n 近场耦合 5 e$ D' w3 U w9 m
& X. I" p# w; K# I IT、AV设备可能的骚扰源 , }& ^: e ^7 k U
A） FM接收机、TV接收机本机振荡，基波及谐波由高频头、本机振荡电路产生； 0 t$ S" |+ \. h0 C: \! ~0 R( m
B） 开关电源的开关脉冲及高次谐波，同步信号方波及高频谐波，行扫描显像电路产生的行、场信号及高频谐波； ' I$ B6 o) G6 F& i$ R
C） 数字电路工作需要的各种时钟信号及高频谐波、以及它们的组合，各种时钟如CPU芯片工作时钟、MPEG解码器工作时钟、视频同步时钟（27MHz，16.9344MHz ,40.5MHz）等； 4 E5 x1 _! X& l- z8 {. I5 x
D） 数字信号方波及高频谐波，晶振产生的高次谐波，非线性电路现象（非线性失真、互调、饱和失真、截止失真）等引起的无用信号、杂散信号；
# Y% h& f( {0 W" j* }2 j E） 非正弦波波形，波形毛剌、过冲、振铃，电路设计存在的寄生频率点。
# n8 S1 U" p5 b! k; E4 x; v$ j% d3 _ F） 对于敏感受体通过耦合途径接受的外部骚扰包括浪涌、快速脉冲群、静电、电压跌落、电压变化和各种电磁场。 , @7 Y6 Q2 _; J+ x+ m7 _5 u
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电磁骚扰的特性 + Y0 d1 s- d" W, ]8 L# V! |
① 单位脉冲的频谱最宽； 6 i0 g, k" f) ]# e
② 频谱中低频含量取决于脉冲的面积，高频分量取决于脉冲前后沿的陡度； * E' Y% o3 M! S6 D
③ 晶体振荡电平必须满足一定幅度, 数字电路才能按一定的时序工作，使晶振产生的骚扰呈现覆盖带宽、骚扰电平高的特点；
3 ]# a5 q/ M, i ④ 收发天线极化、方向特性相同时，EMI辐射和接受最严重；收发天线面积越大, EMI危害逾大；
/ v3 g G6 I0 m ⑤ 骚扰途径：辐射，传导，耦合和辐射、传导、耦合的组合。 ! u! `& J7 @0 X; H* O
⑥ 电源线传导骚扰主要由共模电流产生；
0 N- y, t6 {0 o ⑦ 辐射骚扰主要由差模电流形成的环路产生。 ) |( m% [5 v3 }9 D6 {2 _
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三、结束语：了解EMC三个规律和EMC问题三要素，会使得EMC问题变的有规可循，坚持EMC的规律使得解决EMC问题省时省力，事半功倍。; y5 k4 f* n& i
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