浅谈电磁兼容控制、设计及其测试

2012-07-04 16:33:55来源: 21ic

自从电子系统降噪技术在70 年代中期出现以来,美国联邦通讯委员会在1990 年和欧盟在1992年提出了对商业数码产品的有关规章,这些规章要求各个公司确保它们的产品符合严格的磁化系数和发射准则。符合这些规章的产品称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。所谓的电磁兼容性是设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

国际标准化组织已经和正在制定EMC 的有关标准和规范。我国在这方面的起步虽然较晚,但发展很快。随着市场经济的发展,我国要参与世界技术市场的竞争,进出口的电子产品都必须通过EMC检验。我国98 年已立法强制对六类进口电子产品(计算机、显示器、打印机、开关电源、电视机和音响)及通信终端产品施行EMC 检测。同时,国内也正在审定和验收正式的EMC 认证机构和实验室。产品的EMC 检测是实现电磁兼容不可缺少的技术手段,强制贯彻电磁兼容标准,则是保证产品质量和提高市场竞争力的先决条件。

电磁兼容性的控制方法

EMC 学科是在早期单纯的抗干扰方法基础上发展形成的,两者的目标都是为了使设备和系统达到在共存的环境中互不发生干涉,最大限度地发挥其工作效率。但是,早期的抗干扰方法和现代的EMC 技术在控制电磁干扰策略思想上有着本质的差别。

单纯的抗干扰方法在抑制干扰的思想方法上比较简单,或者认识比较肤浅,主要的思路集中在怎样设法抑制干扰的传播上,因此工程技术人员处于极为被动的地位,哪里有干扰就在哪里就事论事的给予解决,当然经验丰富的工程师也会采取预防措施,但这仅仅是根据经验局部的应用,解决问题的方法也是单纯的对抗式的措施。

EMC 技术在控制干扰的策略上采取了主动预防、整体规划和“对抗”与“疏导”相结合的方针。人类在征服大自然各种灾难性危害中,总结出的预防和救治、对抗和疏导等一系列策略,在控制电磁危害中同样是极其有效的思维方法。

首先EMC 控制是一项系统工程,应该在设备和系统设计、研制、生产、使用与维护的各阶段都充分的予以考虑和实施才可能有效。科学而先进的EMC 工程管理是有效控制技术的重要组成部分。在控制方法,除了采用众所周知的抑制干扰传播的技术,如屏蔽、接地、答接、合理布线等方法

以外,还可以采取回避和疏导的技术处理,如空间方位分离、频率划分与回避、滤波、吸收和旁路等等,有时这些回避和疏导技术简单而巧妙,可以代替成本费用昂贵而质量体积较大的硬件措施,收到事半功倍的效果。

在解决电磁干扰问题的时机上,应该由设备研制后期暴露出不兼容问题而采取挽救修补措施的被动控制方法,转变成在设备设计初始阶段就开展预测分析和设计,预先检验计算,并全面规划实施细则和步骤,做到防患于未然。把EMC 设计和可靠性设计,维护性、维修性设计与产品的基本功能结构设计同时进行,并行开展。EMC 控制技术是现代并行工程的组成内容之一。

EMC 控制策略与控制技术方案可分为如下几类:

a.传输通道抑制:具体方法有滤波、屏蔽、搭接、接地、布线。

b.空间分离:地点位置控制、自然地形隔离、方位角控制、电场矢量方向控制。

c.时间分隔:时间共用准则、雷达脉冲同步、主动时间分隔、被动时间分隔。

d.频率管理:频率管制、滤波、频率调制、数字传输、光电转换。

e.电气隔离:变压器隔离、光电隔离、继电器隔离、DC/DC变换。

电磁兼容性的设计方法

EMC 设计的基本原则和方法,首先是根据产品设计对EMC 提出的要求和相应指标,然后,依据EMC 的有关标准和规范,将设计产品的EMC 指标要求分解成元器件级、电路级、模块级和产品级的指标要求,再按照各级要实现的功能要求,逐级分层次的进行设计。

EMC 设计应考虑的问题很多,但从根本上讲,就是如何提高设备的抗扰度和防止电磁泄漏。通常采取的措施,一方面设备或系统本身应选用互相干扰最小的设备、电路和部件,并进行合理的布局。再就是通过接地、屏蔽及滤波技术,抑制与隔离电磁骚扰。对不同的设备或系统有不同的设计方法和措施。

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关键字:电磁兼容性  控制设计  测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0704/article_5344.html
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