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EMC基本简介与相关测试一.EMC/EMI/EMS基本概念1.EMI简介2.EMS简介二.EMC相关测试1.传导测试2.辐射测试3.谐波测试4.电压闪动测试5.静电放电测试6.电磁耐受测试7.电源突波测试8.雷击波测试9.传导耐受测试10.电源频率磁场测试11.电源变动、瞬断测试内容目录•WhatisEMC/EMI/EMS?EMC---ElectroMagneticCompatibility,电磁兼容性EMI---ElectroMagneticInterference,电磁干扰EMS---ElectroMagneticSusceptibility,电磁耐受(电磁屏蔽）EMC=EMI+EMS既不过分干扰别人,又能承受一定程度之外界干扰一.EMC/EMI/EMS基本概念EMI之现象EMS之现象遭受干扰致功能丧失，当机等RS来自电源线之电源突波、雷击波、电源变动、等等干扰。人手之静电放电幅射干扰传导干扰及电流谐波一.EMC/EMI/EMS基本概念为什么要“调”电路信号畸变不能达到预期的功能信号本身失真反射损耗串扰地线、电源噪声外界干扰（辐射、传导）电磁兼容设计信号完整性一.EMC/EMI/EMS基本概念EMC标准分析环境中的各种电磁干扰分析设备受电磁干扰的机理编成电磁兼容标准保证各类电子设备的正常工作及良好的电磁环境EMCTest/Measurement有两个重要之部份1.其量化了一固定程度，使一电子器材可在规定之范围上操作并且不会产生过量之EMI而造成其他电子器材之误动作---此为「干扰性」。2.前项之相反，其同样量化一固定之程度，使一电子器材可在一定义之干扰环境中操作并且不会产生误动作---此为「免疫性」。一.EMC/EMI/EMS基本概念国家或组织制订单位标准编号IECCISPRCISPRPub.IECTC77IEC欧共体CENELECEN美国FCC，DODFCCPart,MIL-STD.日本VCCIVCCI中国质量技术监督局,国防部门GB-GJB-标准编号的识别一.EMC/EMI/EMS基本概念EMC/SafetyCertificationSchemeTypeCountryCertificationMarkTypeScheduleUSA/CanadaFCCPart15FCCDoC2WeekEuropeENStandardsCEDoC2WeekChinaGB9254CCCTypeApproval8WeeksTaiwanCNS13438BSMITypeApproval4WeeksJapanVCCI22VCCIRegistration2WeekKoreaCISPR22MICTypeApproval4WeeksAustraliaAS/NZS3548C-TickDoC2WeekRussiaCISPR22,24,TCOGOSTTypeApproval5WeeksUSA/CanadaUL1950UL/CSALicensing2-3WeeksEuropeTUVEN60950TUV/LVD/CEDoC2-3WeeksChinaGBCCCTypeApproval8WeeksScheduleisbasedontheEUTcancomplywithrelativestandardandnomodificationrequired.EMCSAFETY一.EMC/EMI/EMS基本概念USA•FCC•ULCanada•CSA•CULEurope•CE•TUVChina•CCCWorldwideCertificationServiceJapan•VCCI•JATETaiwan•BSMI•DGT一.EMC/EMI/EMS基本概念开关电源数字脉冲电路数字视频设备220VAC何为EMI？EMI:ElectromagneticInterferenceElectromagneticenergyemanatingfromonedevicewhichcausesanotherdevicetohavedegradedperformance电磁干扰EMI现象1.EMI简介EMI的三大要素1.干扰源RadioTransmitters,Emitters发射器Motors电动机,SwitchesEngineIgnitionComputersNaturalSource:Lightning闪电ElectrostaticDischarge（静电放电）2.耦合路径Radiated,Antenna–to–antennaWire-to-wireConductedCommonGroundInterconnectingCable3.敏感源RadioReceiversElectronicReceptorsAmmunition&OrdnanceHumanBeings/AnimalsPlants雷电NEMP脉冲电路ESD无线通信感性负载通断直流电机、变频调速器常见干扰源1.EMI简介EMI的危害常见危害•一架直升机太靠近无线电塔时失去控制•机场（机场）雷达与你的笔记本电脑显示器干扰。•启动空调时，你的VCR(盒式磁带录象机)上的时钟会重置•操作真空吸尘器时，电视机上出现雪花•打开荧光灯，屏幕上您的视频会显示抖动（抖动）关切范围•点火及爆炸损害•在频谱之利用上•对主要电力供给系统造成之干扰•经电机电子产品之误动作•在数据传输之安全性•非离子之幅射造成之生理影响1.EMI简介国际上常用EMI法规1.EMI简介ITE产品定义:1能对资料和电信消息进行录入,存储,显示,检索,传输,交换或控制;该设备可以配置一个和多个通常用于资讯传输的终端.2额定电压不超过600V.ClassB满足B级ITE骚扰限值的设备,主要在生活环境中使用,包括:------不在固定场所使用的设备,例如靠内置电池供电的便携式设备------靠电信网络供电的电信终端设备------个人计算机及相关辅助设备ClassA满足A级限值但不满足B级限值的设备,不限制其销售,但须在其相关使用说明中包含以下内容的声明:声明此为A级产品,在生活环境中,该产品可能会造成无线电干扰.在这种情况下,可能需要用户对其干扰采取切实可行的措施.ITEProductionClassificationInformationTechnologyEquipment1.EMI简介EMI法规的频率范围1.EMI简介2.EMS简介何为EMS？EMS:ElectromagneticSusceptibility电磁屏蔽在空间某个区域内，用以减弱由某些源引起的场强的措施。在绝大多数情况下，屏蔽体可由铜、铝、钢等金属制成，但对于恒定和极低频磁场，也可采用铁氧体等材料作为屏蔽体。在一个系统内或不同系统间常会产生电磁噪声或干扰而引起系统性能恶化，因此要求1.将电力线或磁力线限制在一定区域内2.某一区域不受外来电力线和磁力线的影响电磁屏蔽何为静电？静电是物体表面过剩或不足的静止电荷。1、静电是一种电能，它留存物体表面；静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果；静电是通过电子或离子转移而形成的。2、静电现象是电荷的产生和消失的过程中产生的电现象的总称。2.EMS简介静电产生的原理电子围绕原子核运动,一有外力即脱离轨道,离开原来的原子而侵入其他的原子﹒外力包含各种能量,如动能,位能,热能,化学能,电磁能等.A原子因缺少电子数而带有正电现象,称为阳离子。B原子因增加电子数而带有负电现象,称为阴离子。2.EMS简介3.感应当带电物体接近不带电物体时会在不带电的导体的两端分别感应出负电和正电静电感应只对导体和半导体才有作用————————————————+++++++++++++++ABABC++++++++++++++++++++++++AB电量相等电荷转移静电产生的原理1.摩擦:当两个不同的物体相互接触时就会使得其中一个物体失去一些电荷带正电，而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。2.传导:电荷的转移2.EMS简介静电电荷对微电子工业的影响:1.微粒污染:在洁凈室里,静电是使直径在0.1~1.0微米之间的颗粒沉积的主要原因.当芯片带有静电后就很容易沉积灰尘.2.ESD(ESD中文意思是静电电压放电)失效:静电放电时当放电电流过大(瞬时大电流可达几十A),产生过高热能,将会击穿集成电路内部线路,另一方面是静电放电辐射的电磁场对电子产品的干扰,最近的研究表明这种电场可达几百V/m.3.三种击穿现象:1.热击穿:P-N破坏2.介电击穿:氧化层的破坏3.金属汽化:金属线被汽化而开路2.EMS简介半导体的静电敏感度:装置型式静电放电敏感度范围(伏)装置型式静电放电敏感度范围(伏)VMOS30~1800散粒(肖特基)二极管300~2500MOSFET100~200薄片电阻(厚,细)300~3000GaASFET100~300双向晶体管380~7000EPROM100ECL(发射极偶合逻辑电路)500~1500JFET140~7000SCR(可控硅)680~1000SAW150~1500散粒(肖特基)晶体管1000~2500OP-AMP190~2500散粒晶体管逻辑电路1000~2500CMOS250~30002.EMS简介MeansofGeneration10-25%RH65-90%RHWalkingacrosscarpet35,000V1500VWalkingacrossvinyltile12,000V250VWorkeratbench6,000V100VPolybagpickedupfrombench20,000V1,200VChairwithurethanefoam18,000V1,500VExamplesofStaticGenerationTypicalVoltageLevels2.EMS简介EN55022ConductedEmission传导量测EN55022RadiatedEmission辐射量测EN61000-3-2Harmonics谐波测试EN61000-3-3Flicker电压闪动测试EN61000-4-2ElectrostaticDischarge静电放电测试EN61000-4-3RadiatedSusceptibility电磁耐受测试EN61000-4-4ElectricalFastTransient电源突波测试EN61000-4-5Surge雷击波测试EN61000-4-6ConductedSusceptibility传导耐受测试EN61000-4-8PowerMagneticField电源频率磁场测试EN61000-4-11Voltageinterruption/Dip电源变动、瞬断测试EMIEMSEMC电磁兼容电磁干扰电磁耐受EMCTest测试项目（ITE）二.EMC相关测试*EMC试验项目及相关标准（中国）GB/T17626.2-1998静电放电抗扰度试验GB/T17626.3-1998射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4-1998电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5-1998浪涌抗扰度试验GB/T17626.6-1998射频场感应的传导骚扰抗扰度试验GB/T17626.8-1998工频磁场抗扰度试验GB/T17626.11-1998电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法二.EMC相关测试注：1在过渡频率处应采用较低的限值。2在0.15MHz~0.5MHz频率范围内，限值随频率的对数呈线性减小。Limit0.150.450.51.705530882162309601000CISPR22BQPCISPR22BAVCISPR22AQPCISPR22AAVFCCBQPFCCAQPFrequency(MHz)Standard(dB)56~464650303766~56566040477973575069634047484046546069.549.5566