電磁兼容三要素和三規律

EMC（Electromagnetic Compatibility）即電磁兼容。它是研究電磁干擾的一門(mén)技術(shù)。電磁干擾是我們周邊電磁能量使電子設備的運行產(chǎn)生不應有的響應。EMC的技術(shù)目的在于使電氣裝置或系統在共同的電磁環(huán)境條件下，既不受電磁環(huán)境的影響，也不會(huì )給環(huán)境以干擾。 

EMC是業(yè)界的一個(gè)難點(diǎn)；文章介紹了EMC三個(gè)規律、EMC問(wèn)題三要素、電磁騷擾的特性、以及五層次EMC設計法；給企業(yè)提供了對待EMC的建議；我們認為EMC改進(jìn)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(wèn)題-進(jìn)行EMC設計。

下面我們認識以下EMC領(lǐng)域的三個(gè)要素和三個(gè)重要規律： 

一、EMC問(wèn)題三要素

開(kāi)關(guān)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(huì )產(chǎn)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(chǎn)生EMC問(wèn)題主要通過(guò)兩個(gè)途徑:一個(gè)是空間電磁波干擾的形式;另一個(gè)是通過(guò)傳導的形式，換句話(huà)說(shuō)，產(chǎn)生EMC問(wèn)題的三個(gè)要素是：電磁干擾源、耦合途徑、敏感設備。輻射干擾主要通過(guò)殼體和連接線(xiàn)以電磁波形式污染空間電磁環(huán)境；傳導干擾是通過(guò)電源線(xiàn)騷擾公共電網(wǎng)或通過(guò)其他端子（如：射頻端子，輸入端子）影響相連接的設備。 

傳導、輻射

騷擾源--------------------------------------（途徑）-------------------------------------- 敏感受體

近場(chǎng)耦合

IT、AV設備可能的騷擾源 

電磁騷擾的特性 

二、EMC三個(gè)重要規律

規律一、EMC費效比關(guān)系規律： EMC問(wèn)題越早考慮、越早解決，費用越小、效果越好。 

在新產(chǎn)品研發(fā)階段就進(jìn)行EMC設計，比等到產(chǎn)品EMC測試不合格才進(jìn)行改進(jìn)，費用可以大大節省，效率可以大大提高；反之，效率就會(huì )大大降低，費用就會(huì )大大增加。 

經(jīng)驗告訴我們，在功能設計的同時(shí)進(jìn)行EMC設計，到樣板、樣機完成則通過(guò)EMC測試，是*省時(shí)間和*有經(jīng)濟效益的。相反，產(chǎn)品研發(fā)階段不考慮EMC，投產(chǎn)以后發(fā)現EMC不合格才進(jìn)行改進(jìn)，非但技術(shù)上帶來(lái)很大難度、而且返工必然帶來(lái)費用和時(shí)間的大大浪費，甚至由于涉及到結構設計、PCB設計的缺陷，無(wú)法實(shí)施改進(jìn)措施，導致產(chǎn)品不能上市。

規律二、高頻電流環(huán)路面積S越大, EMI輻射越嚴重。

高頻信號電流流經(jīng)電感*小路徑。當頻率較高時(shí)， 一般走線(xiàn)電抗大于電阻，連線(xiàn)對高頻信號就是電感，串聯(lián)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(huán)路產(chǎn)生的，*惡劣的情況就是開(kāi)路之天線(xiàn)形式。對應處理方法就是減少、減短連線(xiàn)，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(xiàn)，如不連續的布線(xiàn)或有天線(xiàn)效應之元器件過(guò)長(cháng)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(wù)之一，就是想方設法減小高頻電流環(huán)路面積S。 

規律三、環(huán)路電流頻率f越高，引起的EMI輻射越嚴重，電磁輻射場(chǎng)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。 

三、結束語(yǔ)

EMC問(wèn)題三要素和了解EMC三個(gè)規律，會(huì )使得EMC問(wèn)題變的有規可循，堅持EMC的規律使得解決EMC問(wèn)題省時(shí)省力，事半功倍。