EMC基础知识

EMC---概述
EMC(电磁兼容性)的全称是Electro Magnetic Compatibility, 其定义为“设备和系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”。该定义包含两个方面的意思,首先,设备能够抵抗所接受到的干扰而正常工作(即EMS);其次,设备所发射的电磁干扰不能影响其它设备的正常工作(即EMI)。目前在这方面有相应的国际标准和国家标准。针对EMI有GB/T9254-1998(CISPR22B)标准,针对EMS有GB/T17626-1998(IEC61000-4)标准。EMC结构图如下:

EMI 干扰按干扰信号信号可分为共模干扰(COMMON INTERFERE)和差模干扰(DIFFERENTIAL INTERFERE)。凡是来自电源火线(HOT/ Live wire)而经由零线(NEUTRAL)返回的杂讯称为差模杂讯。凡是来自电源火线(HOT)或零线(NEUTRAL)而经由地线返回的杂讯,称为共模杂讯。两者产生的原理、传播的途径、频率特性和对策方法都不一样。在一般情况下,差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小;共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。在信号线与地间并接电容,可以减少共模干扰;在信号两极间加装滤波器可减少差模干扰。
在GB/T 9254 1998中规定是这样定义的,如下:

电磁兼容的概念-2
电磁骚扰 electromagnetic disturbance:任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。
电磁干扰 electromagnetic interference (EMI):电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
电磁发射 electromagnetic emission:从源向外发出电磁能的现象。
电磁辐射 electromagnetic radiation:包括a)能量以电磁波形式由源发射到空间的现象。b)能量以电磁波形式在空间传播
电磁兼容的概念-3(条件)
干扰源、被干扰对象及耦合通道
必须有干扰源、被干扰对象及耦合通道的同时存在才能构成EMC问题。


EMI-传导干扰(CONDUCTION)-概念
概念:通过导电介质把一个电网络上的信号耦合到另一个电网络(线中的高频电流在干扰源和干扰接收者之间流动产生的EMI,在电源设备中通常关注AC输入线缆)
特点:频率段:150KHZ~30MHZ,峰值,准峰值,平均值
目的:测试产品对外界的干扰,并将这种交变的电流电压干扰信号转化成直流幅值显示
EMI-辐射干扰(RADIATION)-概念
概念:干扰源通过空间把其信号耦合到另一个电网络EMI通过高频电磁场辐射由源传递至测量设备
特点:频率段:30MHZ~1GHZ,辐射EMI与天线学科有很大关联,
目的:测试产品对外界的干扰,并将这种交变的电流电压干扰信号转化成直流幅值显示
EMS-浪涌(SURGE)-概念
概念:输入或输出端口施加不同极性,不同相位的瞬态电压,电流或功率波
特点:上升时间快,下降时间慢,瞬态高电压,大电流,高能量
目的:模拟由开关或雷电瞬变过电压引起的单级性浪涌(冲击)时产品的抗干扰能力
EMS-电快速群脉冲(EFT)-概念
概念:许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口,控制端口,信号端口,接地端口
特点:瞬变的高幅值,短上升时间(上升时间5ns,单个脉冲5ns,持续50ns ),高重复率(群持续时间15ms,群周期300ms ),低能量
目的:模拟切断感性负载,继电器触点弹跳 (瞬态切换过程)时产品的抗干扰能力
EMS-静电放电(ESD)-概念
概念:具有不同静电电位的物体相互靠近或者直接接触引起的电荷转移(施加在正常使用人员可接触的受试设备的点或者面
特点:抗静电等级与相对湿度,材料(抗静电材料,合成材料)有关,越干燥,电压越高.关键:放电电流的变化速率(充电电压,峰值放电电流,上升时间0.7~1NS),
目的:模拟设备遭受直接来自操作者和对邻近物体进行静电放电时产品的抗干扰能力
EMC认证
CE认证:CE认证代表欧洲统一(CONFORMITE EUROPEENNE),它是一种安全认证标志,被视为制造商打开并进入欧洲市场的护照。在欧盟市场,“CE”标志属强制性认证标志,凡是贴有“CE”标志的产品就可在欧盟各成员国内销售,无须符合每个成员国的要求,从而实现了商品在欧盟成员国范围内的自由流通。没有CE认证标志的,不得上市销售,已加贴CE认证标志进入市场的产品,发现不符合安全要求的,要责令从市场收回,持续违反指令有关CE认证标志规定的,将被限制或禁止进入欧盟市场或被迫退出市场。
FCC认证: FCC (Federal Communications Commission),即美国联邦通信委员会。FCC于1934年建立的美国政府的一个独立机构。FCC通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信。许多无线电应用产品、通讯产品和数字产品要进入美国市场,都要求FCC的认可——FCC认证。FCC委员会调查和研究产品安全性的各个阶段以找出解决问题的最好方法,同时FCC也包括无线电装置、航空器的检测等等。
【湖南世优科技服务有限公司EMC检测能力介绍】
湖南世优科技服务有限公司是一家集合了检验检测、技术转移、知识产权运营和行业调研等业务为一体的公司。公司整体占地面积约2000平方,将检测业务作为基础和核心业务。公司依托湖南省园区新动能项目,先后投入引入国内外先进的、知名的并且能够满足大尺寸大重量受试样品测试需求的检测设备。目前分别已经建成了电磁兼容测试、机械可靠性测试,环境可靠性测试3大类实验室。公司建立了20余人的专业化的技术队伍,其中博士1人,硕士5人。依托于检测业务,公司打造电磁分析与结构分析方面的专业能力,为客户提供相应的增值服务。
湖南世优科技服务有限公司于2020年9月7日顺利取得了由湖南省市场监督管理局颁发的检验检测机构资质认定证书(证书编号201821342039),这标志着公司在技术能力和质量管理方面都达到RB/T214-2017《检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求》的要求。公司于2021年3月正式通过CNAS认可,这意味着公司符合ISO17025实验室认可服务的国际标准,公司以此为契机和动力,不断提升管理和技术水平,继续努力打造成一家专业化、规范化、国际化的一流检验检测机构,为产业转型升级、制造强国做出更大的贡献。
CMA(中国计量认证),是根据中华人民共和国计量法的规定,由省级以上人民政府计量行政部门对检测机构的检测能力及可靠性进行的一种全面的认证及评价。通过资质认证的检验检测机构是一种实验室管理水平和技术能力的证明;所出具的报告能够具有社会证明作用、具有法律效力。取得CMA证书的检测机构,允许其在检验报告上使用CMA标记;有CMA标记的检验报告可用于产品质量评价、成果及司法鉴定,具有法律效力。
CNAS(中国合格评定国家认可委员会),是根据《中华人民共和国认证认可条例》的规定,由国家认证认可监督管理委员会批准设立并授权的国家认可机构,统一负责对认证机构、实验室和检验机构等相关机构的认可工作。CNAS由原中国认证机构国家认可委员会(英文简称为CNAB)和原中国实验室国家认可委员会(英文简称为CNAL)合并而成。CNAS通过评价、监督合格评定检验检测机构的管理和活动,确认其是否有能力开展相应的合格评定活动、确认其合格评定活动的权威性。通过CNAS资质认证的检验检测机构所出具的报告能够具有国家级权威证明作用、具有法律效力。取得CNAS证书的检测机构,允许其在检验报告上使用CNAS标记;有CNAS标记的检验报告可用于产品质量评价、成果及司法鉴定,具有权威法律效力。
以下为公司CMA资质证书、获CNAS认可证书、试验器材及试验室:

EMC试验系统-1
EMC(电磁兼容性);EMC包括EMI和EMS两个方面的要求,一方面要求电子设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值,即EMI;另一方面要求电子设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗干扰能力,即EMS。
Ø EMC(Electro Magnetic Compatibility)——电磁兼容——综合攻防
Ø EMI(Electro Magnetic Interference)——电磁干扰——攻击力
Ø EMS(Electro Magnetic Susceptibility)——电磁敏感度——防御力
EMC试验室设备包括:
u 雷击浪涌发生器
设备主要模拟自然界里的雷击(间接雷)以及供电线路中因大型开关切换所引起的电压变化来测试对供电线路和通信线路的影响。
u 振铃波发生器
设备是一种模拟电源和控制开关切换时(或雷击所引发)产生的瞬变现象的仪器。
u 智能群脉冲群发生器
设备是一种模拟电网中众多机械开关在切换感性负载时所产生的干扰波的仪器。
u 静电放电发生器
模拟人体对物体或两个物体之间产生的静电的仪器。目的是为了检验电子设备受到外来静电放电时能否正常工作。
u 依据标准
Ø GB/T 17626.5-2019电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
Ø GB/T 17626.12-2013电磁兼容 试验和测量技术 振荡波抗扰度试验
Ø GB/T 17626.4-2018电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
Ø GB/T 17626.2-2018电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

EMC试验系统-2
u 电磁屏蔽室
电磁屏蔽室用于隔离室内和室外的电磁环境,既可防止外部电磁干扰进入室内,影响被试设备的测试,又可限制室内大功率高频设备的电磁泄漏,防止影响周围的人及设备的正常工作,是EMC测试的理想场地。 电磁屏蔽室主要用于传导骚扰测试,传导抗扰度测试,辐射磁场骚扰测试等。
² 664高效能屏蔽室
² 法兰克尼亚传导抗扰度发生器
u 辐射测试试验室
辐射测试试验室主要由3m法半波暗室、控制室和功放室组成,具有多种测试功能和用途,主要用于3m测试距离的辐射骚扰测试和辐射敏感度的测试。
² 966半电波暗室
² 试验频段:80MHz-6GHz
² 试验场强:30V/m
² 德国RS信号发生器
u 依据标准
Ø GB/T 17626.3-2016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验
EMC试验系统-2
u 电磁屏蔽室
电磁屏蔽室用于隔离室内和室外的电磁环境,既可防止外部电磁干扰进入室内,影响被试设备的测试,又可限制室内大功率高频设备的电磁泄漏,防止影响周围的人及设备的正常工作,是EMC测试的理想场地。 电磁屏蔽室主要用于传导骚扰测试,传导抗扰度测试,辐射磁场骚扰测试等。
² 664高效能屏蔽室
² 法兰克尼亚传导抗扰度发生器
u 辐射测试试验室
辐射测试试验室主要由3m法半波暗室、控制室和功放室组成,具有多种测试功能和用途,主要用于3m测试距离的辐射骚扰测试和辐射敏感度的测试。
² 966半电波暗室
² 试验频段:80MHz-6GHz
² 试验场强:30V/m
² 德国RS信号发生器
u 依据标准
Ø GB/T 17626.3-2016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验
Ø GB/T 17626.6-2017 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验




