什么是電磁兼容標準
為了規(guī)范電子產(chǎn)品的電磁兼容性,所有的發(fā)達國家和部分發(fā)展中國家都制定了電磁兼容標準.電磁兼容標準是使產(chǎn)品在實際電磁環(huán)境中能夠正常工作的基本要求.之所以稱為基本要求,也就是說,產(chǎn)品即使?jié)M足了電磁兼容標準,在實際使用中也可能會發(fā)生干擾問題.大部分國家的標準都是基于國際電工委員會(IEC)所制定的標準.
IEC有兩個平行的組織負責制定EMC標準,分別是CISPR(國際無線電干擾特別委員會)和TC77(第77技術委員會).CISPR制定的標準編號為:CISPRPub.XX,TC77制定的標準編號為IECXXXXX.
關于CISPR:1934年成立.目前有七個分會:A分會(無線電干擾測量方法與統(tǒng)計方法)、B分會(工、科、醫(yī)射頻設備的無線電干擾)、C分會(電力線、高壓設備和電牽引系統(tǒng)的無線電干擾)、D分會(機動車和內(nèi)燃機的無線電干擾)、E分會(無線接收設備干擾特性)、F分會(家電、電動工具、照明設備及類似電器的無線電干擾)、G分會(信息設備的無線電干擾)
關于TC77:1981年成立.目前有3個分會:SC77A(低頻現(xiàn)象)、SC77B(高頻現(xiàn)象)、SC77C(對高空核電磁脈沖的抗擾性).
我國的民用產(chǎn)品電磁兼容標準是基于CISPR和IEC標準,目前已發(fā)布57個,編號為GBXXXX-XX,例如GB9254-98.
歐盟使用的EN標準也是基于CISPR和IEC標準,其對應關系如下:
EN55=CISPR標準,(例:EN55011=CISPRPub.11)
EN6=IEC標準,(例:EN61000-4-3=IEC61000-4-3Pub.11)
EN50=自定標準,(例:EN50801)
我國軍用產(chǎn)品采用的標準GJB是基于美國軍標,例如GJB151A=MIL-STD-461D.
電磁兼容標準分為基礎標準、通用標準、產(chǎn)品類標準和專用產(chǎn)品標準.
基礎標準:描述了EMC現(xiàn)象、規(guī)定了EMC測試方法、設備,定義了等級和性能判據(jù).基礎標準不涉及具體產(chǎn)品.
產(chǎn)品類標準:針對某種產(chǎn)品系列的EMC測試標準.往往引用基礎標準,但根據(jù)產(chǎn)品的特殊性提出更詳細的規(guī)定.
通用標準:按照設備使用環(huán)境劃分的,當產(chǎn)品沒有特定的產(chǎn)品類標準可以遵循時,使用通用標準來進行EMC測試.對使設備的功能完全正常,也要滿足這些標準的要求.
2電磁兼容標準的內(nèi)容
盡管電磁兼容標準文件繁多,內(nèi)容復雜,但從對設備的要求方面看,無非是從以下幾個方面進行劃分.
兩方面的要求:電磁兼容標準對設備的要求有兩個方面,一個是設備工作時不會對外界產(chǎn)生不良的電磁干擾影響,另一個是不能對外界的電磁干擾過度敏感.前一個方面的要求稱為干擾發(fā)射(EMI)要求,后一個方面的要求稱為敏感度(EMS)或抗擾度要求.
從能量傳播的途徑劃分:圍繞這兩個方面的要求,從電磁能量傳出設備和傳入設備的途徑來進一步劃分,又有傳導干擾和輻射干擾兩個方面,傳導干擾是指干擾能量沿著電纜以電流的形式傳播,輻射干擾是指干擾能量以電磁波的形式傳播.因此,對設備的電磁兼容要求可以分為:傳導發(fā)射、輻射發(fā)射、傳導敏感度(抗擾度)、輻射敏感度(抗擾度).
按照干擾特性劃分:干擾信號的波形有不同的種類,電磁場也有不同的種類,干擾注入的方式也有不同的種類,按照這些不同進一步劃分就得到了全部的要求項目.
靜電放電試驗是一類特殊的試驗,它對設備的干擾途徑可以是傳導性的,也可以是輻射性的,取決于靜電放電發(fā)生的部位和試驗的方法.
3電磁兼容設計的內(nèi)容
要使產(chǎn)品具有良好的電磁兼容性,需要專門考慮與電磁兼容相關的設計內(nèi)容.電磁兼容設計一般包含以下幾個方面的內(nèi)容.
*地線設計:許多電磁干擾問題是由地線產(chǎn)生的,因為地線電位是整個電路工作的基準電位,如果地線設計不當,地線電位就不穩(wěn),就會導致電路故障.地線設計的目的是要保證地線電位盡量穩(wěn)定,從而消除干擾現(xiàn)象.
*線路板設計:無論設備產(chǎn)生電磁干擾發(fā)射還是受到外界干擾的影響,或者電路之間產(chǎn)生相互干擾,線路板都是問題的核心,因此設計好線路板對于保證設備的電磁兼容性具有重要的意義.線路板設計的目的就是減小線路板上的電路產(chǎn)生的電磁輻射和對外界干擾的敏感性,減小線路板上電路之間的相互影響.
*濾波設計:對于任何設備而言,濾波都是解決電磁干擾的關鍵技術之一.因為設備中的導線是效率很高的接收和輻射天線,因此,設備產(chǎn)生的大部分輻射發(fā)射都是通過各種導線實現(xiàn)的,而外界干擾往往也是首先被導線接收到,然后串入設備的.濾波的目的就是消除導線上的這些干擾信號,防止電路中的干擾信號傳到導線上,借助導線輻射,也防止導線接收到的干擾信號傳入電路.
*屏蔽與搭接設計:對于大部分設備而言,屏蔽都是必要的.特別是隨著電路工作的頻率日益提高,單純依靠線路板設計往往不能滿足電磁兼容標準的要求.機箱的屏蔽設計與傳統(tǒng)的結構設計有許多不同之處,一般如果在結構設計時沒有考慮電磁屏蔽的要求,很難將屏蔽效果加到機箱上.所以,對于現(xiàn)代電子產(chǎn)品設計,必須從開始就考慮屏蔽的問題