電磁兼容知識培訓PPT學習教案

1、會計學1電磁兼容知識培訓電磁兼容知識培訓3.1 產品或設備內部布置產品或設備內部布置產品或設備內部布線產品或設備內部布局第1頁/共32頁3.1.1 產品或設備內部布局功能單元和設備內部電路的分隔能把無用信號限制在有限范圍內，以使無用信號和可功能單元和設備內部電路的分隔能把無用信號限制在有限范圍內，以使無用信號和可能敏感的電路和導線有效地去耦。能敏感的電路和導線有效地去耦。 在可能的地方使用模塊式結構（有屏蔽外殼的功能單元）。 特別要把電源線濾波器、高電平信號電路、低電平信號電路放在不同的屏蔽隔艙內。在設備內部采用屏蔽，例如用板或隔墻來分隔高電平源和靈敏的接收器。 必要時輸入電路用差分方式，輸入

2、信號用雙絞線。 在整個音頻敏感電路周圍使用磁屏蔽，以減少同電源線之間的耦合。這樣的方法可用來有效地減少400Hz/50Hz交流聲。第2頁/共32頁例如，在產品中，交流電源線的插座一般都在后面板，而電源開關經常在前面板，這樣例如，在產品中，交流電源線的插座一般都在后面板，而電源開關經常在前面板，這樣機內的電源走線就很長。機內的電源走線就很長。另外，還可以在直流輸出線上加上磁珠或鐵氧體磁環(huán)。許多廠家對這種情況沒有采取相應的措施，如采用屏蔽線或雙絞線等。這就會導致機內走線接收工作信號，并通過電源線傳導出來。又如，在微機中，電源雖然是屏蔽的，但電源的直流輸出線在屏蔽體之外。如果直流輸出線過長，就很容易

3、將主板上的騷擾接收，傳到交流電源線上。因而在設計時，應盡量減小直流輸出線的長度。第3頁/共32頁不好的布局：部件之間連線過長不好的布局：部件之間連線過長好的布局：分布合理，連線合理好的布局：分布合理，連線合理第4頁/共32頁3.1.2 產品或設備內部布線 對于產品經常用來傳遞信號的扁平帶狀線，應采用地-信號-地-信號-地排列方式，這樣不僅可以有效地抑制騷擾，也可明顯提高其抗擾度。有些產品，內部走線十分混亂，各種走線胡亂捆扎在一起，又沒有任何屏蔽、濾波、接地措施。這種內部走線方法，不僅傳輸高、低電平信號導線之間相互騷擾，也給后期采用屏蔽、濾波等補救措施帶來不便。正確的布線能大大地降低騷擾，不需增

4、加工序，卻可收到較滿意的效果。因此在布線時應做到： 機箱中各種裸露走線要盡可能短。 傳輸不同電信號的導線分組捆扎，并保持適當的距離，以減小導線間的相互影響。 將低頻進線和回線絞合在一起，形成雙絞線，其騷擾場在空間可以相互抵消，因而減小騷擾并提高其抗擾性。 對能確定的輻射騷擾較大的導線加以屏蔽。 第5頁/共32頁雜亂的布局：電腦雜亂的布局：電腦雜亂的布線：服務器雜亂的布線：服務器合理的布線：服務器合理的布線：服務器第6頁/共32頁不合理的布局布線：影碟機不合理的布局布線：影碟機合理的布局布線：功放合理的布局布線：功放第7頁/共32頁3.2 導線的分類和敷設導線的分類和敷設屏蔽電纜的連接導線和電纜

5、的布線設計第8頁/共32頁3.2.1 屏蔽電纜的連接帶屏蔽的雙絞線，信號電流在兩根內導線上流動，噪聲電流在屏蔽層里流動，因此消除了公共阻抗的耦合，而任何干擾將同時感應到兩根導線上，使噪聲相消。非屏蔽雙絞線抵御靜電耦合的能力差些，但對防止磁場感應仍有很好作用。非屏蔽雙絞線的磁場屏蔽效果與單位長度的導線扭絞次數成正比。 雙絞線在低于100kHz下使用非常有效，但高頻下因特性阻抗不均勻及由此造成的波形反射而效果受到限制。第9頁/共32頁同軸電纜有較均勻的特性阻抗和較低的損耗，使其從直流到甚高頻都有較好特性。無屏蔽的帶狀電纜 好的接線方式是信號與地線相間，稍次的方法是一根地、兩根信號再一根地依次類推，

6、或專用一塊接地平板。第10頁/共32頁第11頁/共32頁傳輸線為單芯屏蔽線，屏蔽層不與源端和負載端連接，源端和負載端傳輸線為單芯屏蔽線，屏蔽層不與源端和負載端連接，源端和負載端均接本地地。以這種連接方式作為參照基準，其相對屏蔽效能為均接本地地。以這種連接方式作為參照基準，其相對屏蔽效能為0dB0dB傳輸線為單芯屏蔽線，屏蔽層不與源端連接，但和負載端地連接，源傳輸線為單芯屏蔽線，屏蔽層不與源端連接，但和負載端地連接，源端和負載端均接本地地。其相對屏蔽效能為端和負載端均接本地地。其相對屏蔽效能為0dB0dB傳輸線為單芯屏蔽線，屏蔽層與源端和負載端地連接，源端和負載端傳輸線為單芯屏蔽線，屏蔽層與源端

7、和負載端地連接，源端和負載端均接本地地。其相對屏蔽效能為均接本地地。其相對屏蔽效能為27dB27dB傳輸線為雙絞線，其一線在源端和負載端均接地，源端和負載端均接傳輸線為雙絞線，其一線在源端和負載端均接地，源端和負載端均接本地地。雙絞線在本身具有磁屏蔽作用，但由于地環(huán)路存在使總的磁本地地。雙絞線在本身具有磁屏蔽作用，但由于地環(huán)路存在使總的磁屏蔽效能下降，其相對屏蔽效能只有屏蔽效能下降，其相對屏蔽效能只有13dB13dB。傳輸線為屏蔽雙絞線，屏蔽層在負載端單端接地，源端和負載端均接傳輸線為屏蔽雙絞線，屏蔽層在負載端單端接地，源端和負載端均接本地地。雖然屏蔽層起到電場屏蔽作用，但并沒有增加磁屏蔽效果

8、，本地地。雖然屏蔽層起到電場屏蔽作用，但并沒有增加磁屏蔽效果，所以其相對屏蔽效能仍為所以其相對屏蔽效能仍為13dB13dB。傳輸線為屏蔽雙絞線，屏蔽層在源端和負載端均接地，源端和負載端傳輸線為屏蔽雙絞線，屏蔽層在源端和負載端均接地，源端和負載端均接本地地。由于屏蔽層的阻抗比信號線低，因此分流了很大一部分均接本地地。由于屏蔽層的阻抗比信號線低，因此分流了很大一部分地環(huán)路噪聲電流，從而增加了磁屏蔽效能，其屏蔽效能為地環(huán)路噪聲電流，從而增加了磁屏蔽效能，其屏蔽效能為28dB28dB。如果。如果干擾頻率大于干擾頻率大于 1MHz1MHz，地環(huán)路噪聲電流在屏蔽層外表面流動，這將進，地環(huán)路噪聲電流在屏蔽層

9、外表面流動，這將進一步提高磁屏蔽作用。一步提高磁屏蔽作用。第12頁/共32頁3.2.2 導線和電纜的布線設計n此處布線是指導線和電纜的布置。布線實際上包含了分開、隔離、分類捆扎和電纜安置等一系列的內容。電纜的連接：n電纜的連接不當會使電子/電氣分系統的性能變壞。n不僅因為外來騷擾信號會通過相互作用或耦合進入系統/分系統中的連接電纜，對敏感設備構成嚴重威脅；n n還可能因設計還可能因設計、分類（隔離）、分類（隔離）、捆扎和走線等不捆扎和走線等不當而產生問題。當而產生問題。第13頁/共32頁線分類及成束：EMIEMI控制的一個主要方面是把導線和電纜分成和處理功率電平類似的等級?？刂频囊粋€主要方面是

10、把導線和電纜分成和處理功率電平類似的等級。這種分類的好處是：這種分類的好處是：EMI源和接收器分別以功率分類。在同一線束或線扎中，鄰近導線功率電平相差不會超過30dB。按按30dB30dB功率電平分組的分類表如表功率電平分組的分類表如表3 3所示。所示。設計原則：A.屏蔽導線：屏蔽導線用于防止產生不必要的輻射或保護導線免受雜散場的影響。把屏蔽層隔離開來，以防發(fā)生不必要的接地。一般不要把屏蔽層用作信號回線。雙絞線有類似磁屏蔽作用。第14頁/共32頁B.敏感電路的保護：用于保護音頻敏感電路的屏蔽層僅一端接地。永遠不要把屏蔽層用作音頻敏感電路的回線。用于射頻敏感電路的屏蔽層兩端要接地。對于既屬音頻敏

11、感又屬射頻敏感的電路，要選用緊密的屏蔽線對。扭絞間距離越短屏蔽效果越好。屏蔽層兩端要接地。C.屏蔽電纜線的端接方法： 在要求高的場合屏蔽層要為內導體提供360的完整包裹，并用同軸接頭來保證電場屏蔽的完整性。第15頁/共32頁第16頁/共32頁4.1 電磁兼容標準GB4343.1-2009 家電產品電磁騷擾測試標準編號：GB4343.1-2009 標準名稱：家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求第1 部分：發(fā)射發(fā)布日期：2009.05.05發(fā)布實施日期：2010.04.01實施代替標準：GB4343.1-2003本標準等同采用CISPR14-1：2005（第5.0版） 第17頁/共32頁4.

12、1.1 標準目的及適用范圍標準制定的目的：是對家用電器、電動工具和類似器具的射頻騷擾電平建立一個統一的要求，確定騷擾限值描述測量方法和使運行條件和結果的分析標準化。標準適用范圍：適用于其主要功能由電動機、開關或調節(jié)裝置實現的器具產生的射頻傳導和輻射騷擾，特意產生或者用于照明的射頻能量除外。這些器具包括：家用電器、電動工具、使用半導體裝置的調節(jié)控制器、電動機驅動的電氣醫(yī)療設備、電玩具、自動售貨機以及電影或幻燈投影儀。包括在本部分范圍內的還有：上述提及設備的單獨部件，諸如電動機、開關裝置如(電源或保護)繼電器，如果標準中未提及，則對這些單獨部件沒有發(fā)射要求。第18頁/共32頁在其他國家標準中明確地

13、提出其射頻范圍內所有有發(fā)射要求的設備。由機動車輛、船舶或飛機等供電系統供電的玩具不包含在標準范圍內。與器具安全性能有關的電磁現象的影響不包括在部分的范圍內。多功能設備：同時適用部分不同條款和/或其他標準的多功能設備在使用相關功能時應滿足每一條款/標準的要求。4.1.2 連續(xù)騷擾與斷續(xù)騷擾帶換向器電動機以及裝在家用電器、電動工具和類似器具內的其他裝置可能會引起連續(xù)騷擾。連續(xù)騷擾可能是寬帶的，如機械開關、換向器和半導體調節(jié)器等開關裝置引起的；也可能是窄帶的，如微處理器等電子控制裝置引起的。對應 “寬帶騷擾”和“窄帶騷擾”，標準分別規(guī)定了用準峰值檢波器和平均值檢波器測量的限值。不包括在本部分范圍內的

14、有：不包括在本部分范圍內的有：連續(xù)騷擾第19頁/共32頁斷續(xù)騷擾恒溫控制的器具，程序自動控制的機器和其他電氣控制或操作的器具的開關操作會產生斷續(xù)騷擾。斷續(xù)騷擾的影響隨著在音像中出現的重復率和幅度而變化。因此，應區(qū)別不同類型的斷續(xù)騷擾。斷續(xù)騷擾測量示用符合標準5.1.1和GB/T 6113.101-2008中第4章規(guī)定的準峰值檢波器接收機測量。斷續(xù)騷擾的測試參見標準附錄C：斷續(xù)騷擾(喀嚦聲)測量導則。 4.1.3 端子連續(xù)騷擾電壓端子連續(xù)騷擾電壓測量頻率范圍：148.5kHz30MHz （實測頻率150kHz30MHz ）應在整個頻段內進行初步觀察或掃描。對于準峰值檢波器測量，應至少在下列頻率點

15、和有最大騷擾的所有頻率點上給出記錄值：160kHz，240 kHz，550 kHz，1MHz，1.4 MHz，2 MHz，3.5 MHz，6 MHz，10 MHz，22 MHz，30 MHz。除電動工具外的所有器具，電源的相線和中線端子都應符合電源端騷擾限值。對器具的附加端子以及裝有半導體裝置的調節(jié)控制器的負載和附加端子，適用 “附加端子”給出的放寬限值。電動工具電源端子的限值按電動機的額定功率對應的相應限值；對于電動工具的負載端和附加端適用 “附加端子”給出的限值。 第20頁/共32頁A、端子騷擾電壓測量設備準峰值檢波器接收機應符合準峰值檢波器接收機應符合GB/T6113.101-2008G

16、B/T6113.101-2008中第中第4 4章的規(guī)定；章的規(guī)定；平均值檢波器接收機應符合平均值檢波器接收機應符合GB/T6113.101-2008GB/T6113.101-2008中第中第6 6章的規(guī)定。章的規(guī)定。注：準峰值檢波器和平均值檢波器可裝在同一個接收機內。注：準峰值檢波器和平均值檢波器可裝在同一個接收機內。 V V型人工電源網絡是為受試器具的端子與參考地之間提供一個規(guī)定的高頻阻抗型人工電源網絡是為受試器具的端子與參考地之間提供一個規(guī)定的高頻阻抗，同時把電源中無用的射頻信號與測試電路隔離開。，同時把電源中無用的射頻信號與測試電路隔離開。使用使用GB/T6113.102-2008GB/

17、T6113.102-2008中第中第4 4章規(guī)定的章規(guī)定的5050/50/50H(H(或或5050/50/50H+5H+5) )的的V V型人型人工電源網絡。工電源網絡。V V型人工電源網絡與測量接收機之間用特性阻抗為型人工電源網絡與測量接收機之間用特性阻抗為5050的同軸電纜連接。的同軸電纜連接。 測量接收機測量接收機人工電源網絡人工電源網絡第21頁/共32頁斷續(xù)騷擾測量設備應符合GB/T6113.101-2008中第10章的規(guī)定。只要準確度足夠，可以采用示波器的替代方法。 電壓探頭電壓探頭當測量不是在電源端子而是在其他端子上，如負載或控制端子，則使用電壓探頭。當不能使用人工電源網絡而且對受

18、試器具或試驗設備沒有不良影響時，也可在電源端子上使用電壓探頭測量，例如測量每相電流大于25A的電動機和加熱裝置。電壓探頭由電阻值至少為1500的電阻器串聯一個電抗值相對于電阻值可忽略(在150kHz30MHz范圍內)的電容器組成。測量值應按探頭與測量裝置之間的電壓分配校正。模擬手模擬手為了模擬使用者手的影響，對手持式設備在騷擾電壓測量的過程中需要使用模擬手。模擬手由連接至220pF20%的電容器串聯51010的電阻器組成的RC 元件的一端的金屬箔組成；RC元件的另一端接到測量系統的參考地。模擬手的RC元件可裝在人工電源網絡的內部。斷續(xù)騷擾分析儀斷續(xù)騷擾分析儀第22頁/共32頁B 、端子連續(xù)騷擾

19、電壓試驗布置臺式器具：應放置在接地導電平面上方0.4m，與V型人工電源網絡之間的距離為0.8m。電源引線電源引線V型人工電源網絡應連接到電源線一端。V型網絡的位置應與EUT相距0.8m。騷擾電壓通常在引線的插頭端進行測量。如果EUT電源引線超過連接所需的長度，應將超出0.8m的部分平行于電源引線來回折疊形成一個長0.3m0.4m之間的線束。其它引線其它引線連接器具和輔助裝置的引線和連接調節(jié)控制器或電池供電器具的電池的引線與電源線一樣處理。通常不接地的非手持式臺式器具通常不接地的非手持式臺式器具落地式器具：應放置在與臺式器具一致水平金屬接地平板上方0.1m處，與地絕緣。 第23頁/共32頁不接地

20、的手持式器具不接地的手持式器具首先，器具應按照非手持式器具進行測量。然后按規(guī)定使用模擬手進行附加測量。通常要求接地操作的器具通常要求接地操作的器具器具的放置應與V型人工電源網絡相距0.8m處。測量應在器具接地端子連接到測量裝置的參考地的條件下進行。其余要求與通常不接地的非手持式臺式器具一致。在非電源引線的引線端連接有輔助裝置的器具的測量在非電源引線的引線端連接有輔助裝置的器具的測量超過1m的連接引線應按規(guī)定捆扎。當器具和輔助裝置之間的連接引線是永久地固定在二者的端部，且引線的長度短于2m，或者引線是屏蔽的，屏蔽引線端子連接在器具和輔助裝置的金屬外殼上，此種情況下不需進行測量。對長于2m且短于1

21、0m的不可拆卸引線，其端子電壓測量的起始頻率應按下述公式確定： fstart=60/L式中：fstart端子電壓測量的起始頻率，單位為兆赫茲（MHz）； L器具與輔助裝置間連接引線的長度，單位為米（m）。裝有半導體裝置的調節(jié)控制器裝有半導體裝置的調節(jié)控制器控制器輸出端子應用0.5m1m長引線連接到正確的額定負載上。除非制造商另有規(guī)定，負載應由白熾燈組成。負載端騷擾電壓測量用規(guī)定電壓探頭串聯在接收機輸入端進行測量。 第24頁/共32頁騷擾功率n測量頻率范圍：30MHz300MHzn應在整個頻段內進行初步觀察或掃描。n對于準峰值檢波器測量，應至少在下列頻率點和有最大騷擾的所有頻率點上給出記錄值：n

22、30MHz，45 MHz，65 MHz，90 MHz，150 MHz，180 MHz，220 MHz，300 MHz。n上述頻率的容差為5MHz。n如果在30MHz300MHz 頻段內測量是在單一器具上進行，應至少在下列每個頻率點的附近的一個頻率點上進行重復測量：n45 MHz，90 MHz，220 MHz。n如果對各自的頻率點在第一次和第二次測量中電平相差2dB或更小，則保留第一次測量結果。n如果相差大于2dB，應重復整個頻譜的測量并取每個頻率點的 大測量值。 第25頁/共32頁電源線騷擾功率測量n受試器具應放置在與其他導電體距離至少0.4m的非金屬臺上。n測量引線應延伸成6m長一直線，以保

23、證足夠的長度容納吸收鉗和允許吸收鉗移動尋找到 大發(fā)射值。n吸收鉗夾住引線測量。n吸收鉗應沿引線移動直到在靠近器具的位置和與器具相距半個波長的距離之間找到 大值。n如果器具原來的引線短于所需的長度，應延長或用類似質量的電源引線代替。n6m內應拆去任何由于尺寸原因不能通過吸收鉗的插頭或插座。n如果在電源與在器具一側的吸收鉗之間的射頻隔離不足，應在離器具6m處沿引線放置一個固定的鐵氧體吸收鉗，這樣可提高負載阻抗穩(wěn)定性和減少來自電源的外部噪聲。 第26頁/共32頁非電源引線騷擾功率測量n輔助引線通?？捎墒褂谜哐娱L時應用同質引線延長至大約6m長度。n6m內應拆去任何由于尺寸原因不能通過吸收鉗的插頭或插座

24、。n如果輔助引線是永久地固定到器具和輔助裝置且：n短于0.25m的，不在該引線上測量；n長于0.25m但是短于吸收鉗長度兩倍的，應延長到吸收鉗長度的兩倍；n長于吸收鉗長度的兩倍的，使用原引線進行測量。n某引線測量時，如果不影響器具的運行，連接器具主體其他任何引線都應斷開，或者通過靠近器具的鐵氧體環(huán)(或吸收鉗)隔離。n其次，在接到或可能接到輔助裝置的每根引線上進行類似的測量，而無論器具運行時是否需要該引線。n吸收鉗的電流互感器先指向器具主體測量，然后收鉗的電流互感器指向任一輔助裝置再次測量。 第27頁/共32頁端子斷續(xù)騷擾電壓頻率范圍為 148.5kHz30MHz在30MHz300MHz頻段不規(guī)定斷續(xù)騷擾限值。30MHz以下的騷擾電平被認為也代表了30MHz以上的騷擾電平。斷續(xù)騷擾限值主要依賴于騷擾特性和喀嚦聲率N。端子連續(xù)騷擾限值也適用于產生下列斷續(xù)騷擾的所有器具：na) 除喀嚦聲以外的騷擾，或nb) 喀嚦聲率大于等于30的喀嚦聲。對于斷續(xù)騷擾，喀嚦聲限值Lq 是在有關連續(xù)騷擾限值L上增加：n44dB N0.2，或n20lg(30/N)dB 0.2N30 喀嚦聲限值L