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EMC整改必知||電磁兼容三要素和三規律

日期：2025-05-12 20:14

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摘要： EMC改進要如診治**一樣對癥施治；我們倡導堅持EMC規律，趁早考慮和解決EMC問題-進行EMC設計。下面我們認識以下EMC領域的三個要素和三個重要規律： EMC問題三要素開關電源及數字設備由于脈沖電流和電壓具有很豐富的高頻諧波，因此會產生很強的輻射。電磁干擾包括輻射型(高頻) EMI、傳導型(低頻)EMI，即產生 EMC問題主要通過兩個途徑：一個是空間電磁波干擾的形式；另一個是通過傳導的形式，換句話說，產生EMC問題的三個要素是：電磁干擾源、耦合途徑、敏感設備。輻射干擾主要通過殼體和連...

EMC改進要如診治**一樣對癥施治；我們倡導堅持EMC規律，趁早考慮和解決EMC問題-進行EMC設計。下面我們認識以下EMC領域的三個要素和三個重要規律：

EMC問題三要素

開關電源及數字設備由于脈沖電流和電壓具有很豐富的高頻諧波，因此會產生很強的輻射。電磁干擾包括輻射型(高頻) EMI、傳導型(低頻)EMI，即產生 EMC問題主要通過兩個途徑：一個是空間電磁波干擾的形式；另一個是通過傳導的形式，換句話說，產生EMC問題的三個要素是：電磁干擾源、耦合途徑、敏感設備。輻射干擾主要通過殼體和連接線以電磁波形式污染空間電磁環境；傳導干擾是通過電源線騷擾公共電網或通過其他端子（如：射頻端子，輸入端子）影響相連接的設備。

IT、AV設備可能的騷擾源

A） FM接收機、TV接收機本機振蕩，基波及諧波由高頻頭、本機振蕩電路產生；

B）開關電源的開關脈沖及高次諧波，同步信號方波及高頻諧波，行掃描顯像電路產生的行、場信號及高頻諧波；

C）數字電路工作需要的各種時鐘信號及高頻諧波、以及它們的組合，各種時鐘如CPU芯片工作時鐘、MPEG解碼器工作時鐘、視頻同步時鐘（27MHz，16.9344MHz ，40.5MHz）等；

D）數字信號方波及高頻諧波，晶振產生的高次諧波，非線性電路現象（非線性失真、互調、飽和失真、截止失真）等引起的無用信號、雜散信號；

E）非正弦波波形，波形毛剌、過沖、振鈴，電路設計存在的寄生頻率點。

F）對于敏感受體通過耦合途徑接受的外部騷擾包括浪涌、快速脈沖群、靜電、電壓跌落、電壓變化和各種電磁場。

電磁騷擾的特性

① 單位脈沖的頻譜*寬；

② 頻譜中低頻含量取決于脈沖的面積，高頻分量取決于脈沖前后沿的陡度；

③ 晶體振蕩電平必須滿足一定幅度，數字電路才能按一定的時序工作，使晶振產生的騷擾呈現覆蓋帶寬、騷擾電平高的特點；

④ 收發天線極化、方向特性相同時，EMI輻射和接受*嚴重；收發天線面積越大， EMI危害逾大；

⑤ 騷擾途徑：輻射，傳導，耦合和輻射、傳導、耦合的組合。

⑥ 電源線傳導騷擾主要由共模電流產生；

⑦ 輻射騷擾主要由差模電流形成的環路產生。

EMC三個重要規律

規律一、EMC費效比關系規律：EMC問題越早考慮、越早解決，費用越小、效果越好。

在新產品研發階段就進行EMC設計，比等到產品EMC測試不合格才進行改進，費用可以大大節省，效率可以大大提高；反之，效率就會大大降低，費用就會大大增加。

經驗告訴我們，在功能設計的同時進行EMC設計，到樣板、樣機完成則通過EMC測試，是*省時間和*有經濟效益的。相反，產品研發階段不考慮EMC，投產以后發現EMC不合格才進行改進，非但技術上帶來很大難度、而且返工必然帶來費用和時間的大大浪費，甚至由于涉及到結構設計、PCB設計的缺陷，無法實施改進措施，導致產品不能上市。

規律二、高頻電流環路面積S越大， EMI輻射越嚴重。

高頻信號電流流經電感*小路徑。當頻率較高時，一般走線電抗大于電阻，連線對高頻信號就是電感，串聯電感引起輻射。電磁輻射大多是EUT被測設備上的高頻電流環路產生的，*惡劣的情況就是開路之天線形式。對應處理方法就是減少、減短連線，減小高頻電流回路面積，盡量消除任何非正常工作需要的天線，如不連續的布線或有天線效應之元器件過長的插腳。

減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的*重要任務之一，就是想方設法減小高頻電流環路面積S。

規律三、環路電流頻率f越高，引起的EMI輻射越嚴重，電磁輻射場強隨電流頻率f的平方成正比增大。減少輻射騷擾或提高射頻輻射抗干擾能力的*重要途徑之二，就是想方設法減小騷擾源高頻電流頻率f，即減小騷擾電磁波的頻率f。

結束語

EMC問題三要素和了解EMC三個規律，會使得EMC問題變的有規可循，堅持EMC的規律使得解決EMC問題省時省力，事半功倍。

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