EMC測量到底測量哪些內容?
發布時間:2018-05-30 責任編輯:lina
【導讀】zaixianzaichanpinzhong,dianciganraowentiyuelaiyuechengweichanpinguanzhuzhongdian,yechengweichanpinjinruguowaishichangdezhongyaopingjing。youyuzhongguochangqihulvezhekuai,yijizhekuaideceshishebeijiqiangguidengzhongduoyinsu,guoneizaizhekuailingyuzhongfazhanxiangduihuanman。lejiezhekuaidegongchengshishaozhiyoushao,chengweidaduoshugongchengshijiguoneiqiyeyanfabuzuiweitoutengdeshiqing,tamenzaijiejuezheleichanpinwentideshihou,daduodoushimangrenmoxiang,zoulehenduowanluzhihou,caimianqiangbawentijiejue。zheleijingyanbingqiejuyoubukefuzhixing,zaikaifaxiamianchanpinzhongyijiuhuimianlingezhongwenti,erqiejishizaijiejueledechanpinzhong,liudehuoliangbugou,zaipiliangshengchandeshihou,suijixingjiaoda。
電dian磁ci兼jian容rong的de問wen題ti真zhen的de又you這zhe麼me難nan麼me?今jin天tian讓rang我wo們men拋pao開kai事shi物wu的de謎mi團tuan,掌zhang握wo其qi本ben質zhi,徹che底di了le解jie和he掌zhang握wo電dian磁ci兼jian容rong產chan生sheng的de原yuan因yin並bing找zhao到dao解jie決jue的de方fang法fa,讓rang工gong程cheng師shi睡shui個ge安an穩wen覺jiao。眾zhong所suo周zhou知zhi,張zhang飛fei老lao師shi提ti出chu的de破po解jie模mo擬ni硬ying件jian設she計ji三san大da定ding律lv,第di一yi,源yuan、回路、阻抗;第二,電路是一個波形的整形,從無用的波形最終整形有用的波形,包括形態、相位的整形;第三,對元器件的參數、封裝、魯棒性、成本要熟知,這樣才把產品設計在臨界區。我們在此可以運用第一大定律源、回路、阻zu抗kang來lai融rong入ru到dao產chan品pin設she計ji中zhong,用yong第di二er大da定ding律lv的de波bo形xing測ce量liang分fen析xi來lai輔fu助zhu我wo們men整zheng改gai電dian磁ci兼jian容rong問wen題ti,用yong第di三san大da定ding律lv的de元yuan器qi件jian,封feng裝zhuang來lai優you化hua電dian磁ci兼jian容rong問wen題ti。
電磁兼容,簡稱EMC(electromagnetic compatibility)。它包含兩個方麵,一個是幹擾其他的電器產品,簡稱EMI(electromagnetic interference),即電磁幹擾;另一個是被其他電器產品幹擾,叫抗幹擾性,我們用EMS(electromagnetic susceptibility)表示。
要(yao)想(xiang)解(jie)決(jue)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)問(wen)題(ti),我(wo)們(men)要(yao)先(xian)理(li)解(jie)頻(pin)率(lv)帶(dai)寬(kuan)的(de)問(wen)題(ti)。通(tong)俗(su)講(jiang)帶(dai)寬(kuan)是(shi)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)率(lv),而(er)信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)本(ben)質(zhi)是(shi)信(xin)號(hao)的(de)速(su)度(du)。那(na)麼(me)信(xin)號(hao)速(su)度(du)的(de)本(ben)質(zhi)是(shi)什(shen)麼(me)?是(shi)信(xin)號(hao)的(de)上(shang)升(sheng)斜(xie)率(lv)和(he)下(xia)降(jiang)斜(xie)率(lv)。信(xin)號(hao)斜(xie)率(lv)(包含信號的上升斜率和下降斜率,這裏統稱),信號斜率越慢,則其絕大多數隻能通過導線傳播,它的頻率一般在0-30M Hz之間,這就是我們傳導測試重點測試的地方。信號的斜率越快(一般的頻率在30M Hz-3Z Hz之間,這就是所謂的帶寬)則可以借助天線向空間輻射,這樣的天線可以包括電源的引入線,包括元器件的圓角,包括走線的直角等。
測量哪些內容?
EMC測量的內容包含2個方麵,第一傳導測試,第二輻射測試。傳導測試主要測量引出線,輻射測試主要測試空間4米天線、10米天線兩種。



什麼叫ESD測試?
ESD測試是關於靜電測試,當靜電打向產品的時候,產品不會出現異常跑飛的現象的測試。

什麼叫噪音?
yibanlaijiang,womenbashurudewuyongxinhao,tongchengweizaoyin。zuizaodeshihou,youyudianyuanfachuyixieshengxiang,womenbazheyangdeshengxiangchengweizaoyin,danshishijishangrenerjieshoupinduandenenglishiyouxiande,2Hz-2KHz。實際上更多的頻段的信息(無用信號)是人耳聽不見的,因此我們把凡是對器件本身無用的信號稱為噪音。簡而言之,一切無用的波形皆為噪音。
那麼,構成幹擾要有三要素,騷擾源,傳播途徑,敏感設備。騷擾源分兩種,一種是電場的騷擾源,一種是磁場的騷擾源。

幹擾示意圖
從第一大定律去分析,源--這裏的源指的騷擾源,騷擾源包括電場引起的擾動,磁場引起的擾動,統稱電磁場引起的擾動。那麼從這個頻段角度來說,30M以下的傳導擾動和30M以上的輻射擾動。回路--那麼30M以下的傳導擾動,它的傳播路徑(回路)是引線,也包含PCB走線;30M以上的擾動,它的傳播路徑是空間,由天線發射和接收的空間。阻抗--阻(zu)抗(kang)就(jiu)是(shi)說(shuo)在(zai)回(hui)路(lu)中(zhong)對(dui)波(bo)形(xing)衰(shuai)減(jian)的(de)能(neng)力(li)稱(cheng)為(wei)阻(zu)抗(kang)。從(cong)兩(liang)個(ge)大(da)方(fang)向(xiang)去(qu)解(jie)答(da),依(yi)舊(jiu)從(cong)傳(chuan)導(dao)和(he)輻(fu)射(she)來(lai)分(fen)析(xi)。首(shou)先(xian),討(tao)論(lun)下(xia)傳(chuan)導(dao)阻(zu)抗(kang)的(de)問(wen)題(ti)。傳(chuan)導(dao)的(de)阻(zu)抗(kang)可(ke)以(yi)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)有(you)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian),第(di)一(yi)個(ge)方(fang)麵(mian)是(shi)差(cha)模(mo)幹(gan)擾(rao)的(de)問(wen)題(ti),第(di)二(er)個(ge)是(shi)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)的(de)問(wen)題(ti)。
差模幹擾是指兩條電源線之間(wire to wire)的,主要通過選擇合適的電容(X電容,也稱安規電容),和差模線圈來進行抑製和衰減。共模幹擾則是兩條電源線分別對大地(簡稱線對地)的,主要通過選擇合適的電容(Y電容,也是安規級別的),和共模線圈來進行抑製和衰減。我們常用的低通濾波器,一般會同時具有抑製共模和差模幹擾的功能。
如下圖,低通濾波器原理圖

低通濾波器原理圖
如圖1,3為差模電容,2為共模電感,4為共模電容。
1,2,3共同組成的叫π型濾波器,1,3組成的電容主要是濾兩根線之間的信號差,因此而得名。一般這兩個電容的取值在0.22 uf-1.5 uf。在出現幹擾超標的時候,一般解決方法是把這兩個電容的值加大,但隨著電容容值加大,會導致漏電流加大,這點需要注意。
由於差模電容是接在L和N線xian兩liang線xian之zhi間jian,那na麼me它ta和he後hou麵mian的de負fu載zai實shi際ji上shang是shi並bing聯lian關guan係xi。又you由you於yu電dian容rong對dui低di頻pin次ci的de信xin號hao有you很hen強qiang的de阻zu礙ai作zuo用yong,對dui高gao頻pin次ci的de信xin號hao有you很hen強qiang的de導dao通tong作zuo用yong,及ji低di阻zu抗kang作zuo用yong。當dang50Hz-60Hz低頻交流信號流過電容兩端的時候,由於電容的阻抗表現極其大,所以電容不起任何作用,等於沒有這個電容。當差模信號通過的時候(差模信號一般是高頻無用信號),那(na)麼(me)電(dian)容(rong)表(biao)現(xian)為(wei)通(tong)路(lu),阻(zu)抗(kang)很(hen)小(xiao),在(zai)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)下(xia),則(ze)電(dian)容(rong)相(xiang)當(dang)於(yu)將(jiang)後(hou)麵(mian)負(fu)載(zai)短(duan)路(lu),那(na)麼(me)後(hou)麵(mian)負(fu)載(zai)就(jiu)不(bu)會(hui)受(shou)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)的(de)幹(gan)擾(rao)。如(ru)圖(tu)差(cha)模(mo)電(dian)容(rong)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)所(suo)以(yi)。以(yi)上(shang)是(shi)運(yun)用(yong)張(zhang)老(lao)師(shi)第(di)一(yi)大(da)定(ding)律(lv)源(yuan)、回路、阻抗來分析差模電容特性。

差模電容工作原理
2為wei共gong模mo電dian感gan,這zhe個ge上shang麵mian有you兩liang根gen獨du立li的de線xian圈quan,方fang向xiang相xiang反fan的de繞rao製zhi在zai同tong一yi個ge圓yuan形xing閉bi合he的de磁ci芯xin上shang。由you於yu這zhe兩liang根gen導dao線xian大da小xiao相xiang等deng,反fan向xiang相xiang反fan,因yin此ci產chan生sheng的de磁ci場chang相xiang互hu抵di消xiao了le。共gong模mo電dian感gan和he後hou麵mian中zhong的de負fu載zai是shi串chuan聯lian關guan係xi,當dang有you差cha分fen信xin號hao通tong過guo時shi(差模信號一般是高頻無用信號),youyudianganduidianliudebianhuayouzuaizuoyong,namecishidianganbiaoxianweidadianzu,erhoumianfuzaileisiyuxiaodianzu,zedianganchengdanlejuedaduoshugaocixiebodeyajiang。genjudianzufenyayuanze,houmiandefuzaifendededianyajiejinyuling。dang50Hz-60Hzdipinjiaoliuxinhaoliuguodianganliangduandeshihou,youyudiangandegankangbiaoxianjiqixiao,suoyidianganjihubuqirenhezuaizuoyong,dengyumeiyouzhegediangan。suoyiwomenshuozhegedianganduichafenxinhaoqizuoyong。rutugongmodiangangongzuoyuanlisuoshi。yishangrengranshiyunyongzhanglaoshidiyidadinglvyuan、回路、阻抗來分析共模電感特性。共模電感的感量選型一般在幾百微亨到幾毫亨級別。

共模電感工作原理
4為共模電容,這兩個電容由於分別連接著L和N兩根線且對大地的(不是電路中的地,一般電路中的地為GND,也為浮地,而共模電容的地為大地earth),呈Y型狀,因此而得名。由於Y電容一端連接著大地,那麼它和後麵負載實際上並聯關係的。如圖共模電容工作原理,當50Hz-60Hz低頻交流信號流過Y電容兩端的時候,由於電容的阻抗表現極其大,相當於斷路,不導通。當共模信號通過的時候(共模信號一般是高頻無用信號),那麼電容表現為通路,阻抗很小,高頻信號通過Y電容到大地,那麼後麵負載就不會受高頻信號的幹擾。以上仍然是運用張老師第一大定律源、回路、阻抗來分析共模電容特性。共模電容的取值一般在2200pF-6800pF,其值越大,越容易解決幹擾問題,但是漏電也越大,取值要甚重。

共模電容工作原理
當(dang)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)正(zheng)常(chang)電(dian)流(liu)流(liu)經(jing)共(gong)模(mo)電(dian)感(gan)時(shi),電(dian)流(liu)在(zai)同(tong)相(xiang)位(wei)繞(rao)製(zhi)的(de)電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)中(zhong)產(chan)生(sheng)反(fan)向(xiang)的(de)磁(ci)場(chang)而(er)相(xiang)互(hu)抵(di)消(xiao),此(ci)時(shi)正(zheng)常(chang)信(xin)號(hao)電(dian)流(liu)主(zhu)要(yao)受(shou)線(xian)圈(quan)電(dian)阻(zu)的(de)影(ying)響(xiang)(和少量因漏感造成的阻尼);dangyougongmodianliuliujingxianquanshi,youyugongmodianliudetongxiangxing,huizaixianquanneichanshengtongxiangdecichangerzengdaxianquandegankang,shixianquanbiaoxianweigaozukang,chanshengjiaoqiangdezunixiaoguo,yicishuaijiangongmodianliu,dadaolvbodemude。
一yi般ban濾lv波bo器qi不bu單dan獨du使shi用yong差cha模mo線xian圈quan,因yin為wei共gong模mo電dian感gan兩liang邊bian繞rao線xian不bu一yi致zhi等deng原yuan因yin,電dian感gan必bi定ding不bu會hui相xiang同tong,因yin此ci能neng起qi到dao一yi定ding的de差cha模mo電dian感gan的de作zuo用yong。如ru果guo差cha模mo幹gan擾rao比bi較jiao嚴yan重zhong,就jiu要yao追zhui加jia差cha模mo線xian圈quan。
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