《EMI安規(guī)詳解》課件

EMI安規(guī)詳解本課件將深入探討EMI安規(guī)，涵蓋基本概念、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)指南、常見(jiàn)問(wèn)題及解決方案等方面。DH投稿人：DingJunHongEMI基本知識(shí)1電磁干擾EMI是指電磁能量在不受歡迎的時(shí)間和地點(diǎn)傳播，對(duì)電路或系統(tǒng)造成不良影響。2電磁兼容性EMC是指電子設(shè)備或系統(tǒng)能夠在電磁環(huán)境中正常運(yùn)行，且不會(huì)對(duì)其他設(shè)備造成電磁干擾的能力。3頻率范圍EMI涵蓋各種頻率，從低頻（例如電源線）到高頻（例如無(wú)線信號(hào)）。4干擾類型EMI可分為兩種類型：傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。EMI產(chǎn)生的原因電子元件工作原理電子元件工作時(shí)，電流快速變化會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)。電磁波輻射電磁場(chǎng)以電磁波的形式向周圍空間傳播。干擾其他設(shè)備輻射的電磁波可能影響附近設(shè)備的正常工作。元器件之間的耦合電路板上的元器件之間，通過(guò)電磁場(chǎng)相互影響，產(chǎn)生干擾。EMI的危害干擾無(wú)線通信EMI會(huì)導(dǎo)致無(wú)線通信設(shè)備接收不到信號(hào)，影響手機(jī)信號(hào)、WIFI連接等。電子設(shè)備故障EMI會(huì)導(dǎo)致電子設(shè)備工作不穩(wěn)定，甚至造成設(shè)備損壞。數(shù)據(jù)丟失EMI可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤，造成數(shù)據(jù)丟失或損壞。安全隱患EMI可能影響醫(yī)療設(shè)備、交通工具等安全設(shè)備正常工作，存在安全隱患。EMI的分類傳導(dǎo)EMI傳導(dǎo)EMI通過(guò)導(dǎo)體傳播，如電源線、信號(hào)線。傳導(dǎo)EMI產(chǎn)生于電路中的電流變化，如開(kāi)關(guān)、電機(jī)。輻射EMI輻射EMI通過(guò)電磁波傳播，如無(wú)線電波、微波。輻射EMI產(chǎn)生于電路中的電磁場(chǎng)變化，如天線、電容。EMI噪聲源的識(shí)別1開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)電源是常見(jiàn)的EMI噪聲源，由于其快速開(kāi)關(guān)操作，會(huì)產(chǎn)生高頻電磁干擾。2數(shù)字電路數(shù)字電路中的時(shí)鐘信號(hào)和邏輯操作也會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，特別是高速數(shù)字電路。3射頻電路射頻電路工作在高頻范圍，其信號(hào)傳輸和處理過(guò)程更容易產(chǎn)生電磁干擾。4電機(jī)和馬達(dá)電機(jī)和馬達(dá)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，特別是旋轉(zhuǎn)電機(jī)和馬達(dá)。5電纜和連接器電纜和連接器是電磁干擾的傳播途徑，特別是長(zhǎng)電纜和高頻信號(hào)連接器。電子電路EMI抗擾度設(shè)計(jì)電子電路EMI抗擾度設(shè)計(jì)是確保電路正常工作，不受外部電磁干擾影響的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1抗擾度評(píng)估評(píng)估電路對(duì)不同頻率和強(qiáng)度電磁干擾的承受能力。2電路設(shè)計(jì)采用抗干擾電路設(shè)計(jì)技術(shù)，例如濾波器、屏蔽等。3元器件選擇選擇低輻射、抗干擾能力強(qiáng)的元器件。4PCB布局合理布局電路板，減少敏感電路間的耦合。電源端EMI抑制1電源濾波電源濾波器抑制高頻噪聲。2電源去耦去耦電容抑制快速電流變化。3共模抑制共模扼流圈抑制共模噪聲。4電源整流整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。電源端是EMI噪聲的主要來(lái)源之一，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要采取有效的措施進(jìn)行抑制。信號(hào)線EMI抑制信號(hào)線屏蔽使用屏蔽線可以有效地減少信號(hào)線上的輻射。屏蔽線通常使用金屬編織或金屬箔作為屏蔽層，可以將信號(hào)線上的電磁場(chǎng)限制在屏蔽層內(nèi)部。信號(hào)線濾波在信號(hào)線上添加濾波器可以消除高頻噪聲，從而降低信號(hào)線的輻射。信號(hào)線布局合理的信號(hào)線布局可以減少信號(hào)線之間的串?dāng)_，從而降低EMI。信號(hào)線長(zhǎng)度信號(hào)線長(zhǎng)度越短，輻射越小。因此，在設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能縮短信號(hào)線長(zhǎng)度。信號(hào)線走線信號(hào)線走線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電源線和地線，以減少串?dāng)_。PCB布線EMI抑制PCB布線是影響EMI的關(guān)鍵因素之一，合理的布線設(shè)計(jì)可以有效抑制EMI輻射。1信號(hào)線和電源線分離不同信號(hào)線和電源線保持一定間距。2短線和直線布線減少信號(hào)線和電源線長(zhǎng)度，避免過(guò)長(zhǎng)線形成天線。3合理層級(jí)分配將高速信號(hào)線放置在內(nèi)層，減少輻射影響。4地線處理使用多層地線，形成封閉回路，降低輻射。除了以上措施，還需要注意走線距離、信號(hào)線的走向以及過(guò)孔的使用等細(xì)節(jié)。屏蔽技術(shù)EMI抑制1屏蔽箱屏蔽箱是一種常見(jiàn)的EMI抑制方法，它可以有效地減少電子設(shè)備輻射的電磁干擾。金屬屏蔽箱可以有效地阻擋電磁波的傳播。屏蔽箱的材料、尺寸和形狀會(huì)影響其屏蔽效果。2金屬屏蔽罩金屬屏蔽罩可以有效地阻擋電磁波的傳播，降低電磁干擾。屏蔽罩可以覆蓋在敏感的電子元件上，以保護(hù)它們免受電磁干擾。屏蔽罩的材料、尺寸和形狀會(huì)影響其屏蔽效果。3導(dǎo)電材料導(dǎo)電材料可以有效地吸收和衰減電磁波，降低電磁干擾。導(dǎo)電材料可以作為屏蔽層的材料，例如導(dǎo)電涂層、導(dǎo)電布料等。導(dǎo)電材料的電阻率、厚度和形狀會(huì)影響其屏蔽效果。EMI測(cè)試方法傳導(dǎo)測(cè)試測(cè)試設(shè)備與電源線之間的電磁干擾，通常使用LISN（線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)）進(jìn)行測(cè)量。輻射測(cè)試測(cè)試設(shè)備在工作時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度，通常使用屏蔽室和接收天線進(jìn)行測(cè)量?？箶_度測(cè)試測(cè)試設(shè)備在受到外部電磁干擾時(shí)的抗干擾能力，通過(guò)模擬真實(shí)環(huán)境的電磁環(huán)境進(jìn)行。EMI預(yù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)11.標(biāo)準(zhǔn)制定預(yù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)由專業(yè)機(jī)構(gòu)制定，例如FCC、CE等。22.測(cè)試要求定義了測(cè)試方法、測(cè)試環(huán)境、限值等關(guān)鍵參數(shù)。33.預(yù)認(rèn)證測(cè)試在產(chǎn)品正式上市前，進(jìn)行預(yù)認(rèn)證測(cè)試，驗(yàn)證產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)。44.認(rèn)證證書(shū)通過(guò)預(yù)認(rèn)證測(cè)試的產(chǎn)品可以獲得認(rèn)證證書(shū)，證明產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)。EMC/EMI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4系列標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4系列標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了各種電磁兼容測(cè)試方法，用于評(píng)估產(chǎn)品對(duì)電磁干擾的抗擾度和輻射。CISPR標(biāo)準(zhǔn)系列CISPR標(biāo)準(zhǔn)系列規(guī)定了無(wú)線電干擾限值，旨在減少電子設(shè)備對(duì)無(wú)線電通信的干擾，確保無(wú)線電環(huán)境的正常運(yùn)作。FCCPart15標(biāo)準(zhǔn)FCCPart15標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了美國(guó)市場(chǎng)上電子設(shè)備的電磁兼容要求，涵蓋了輻射干擾和傳導(dǎo)干擾限值。CE認(rèn)證CE認(rèn)證標(biāo)志著產(chǎn)品符合歐盟的電磁兼容指令，確保產(chǎn)品在歐盟市場(chǎng)上的合法銷售和使用。IEC61000-4系列標(biāo)準(zhǔn)介紹IEC61000-4系列標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4系列標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)電磁兼容性（EMC）進(jìn)行測(cè)試，評(píng)估電子設(shè)備在電磁環(huán)境中的抗擾度和發(fā)射性能?？箶_度測(cè)試包括靜電放電（ESD）、電快速瞬變/脈沖群（EFT/Burst）、電壓跌落/中斷（Dip/Interruption）、射頻電磁場(chǎng)（RF）、諧波電流、閃爍等。抗擾度測(cè)試測(cè)試方法和測(cè)試條件由標(biāo)準(zhǔn)中定義，旨在模擬真實(shí)的電磁環(huán)境，評(píng)估設(shè)備對(duì)電磁干擾的承受能力。應(yīng)用范圍廣泛適用于各種電子設(shè)備，如家用電器、信息技術(shù)設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等，確保其在電磁環(huán)境中正常運(yùn)行。CISPR標(biāo)準(zhǔn)系列簡(jiǎn)介CISPR標(biāo)準(zhǔn)概述CISPR是國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)的簡(jiǎn)稱，該組織主要負(fù)責(zé)制定電磁兼容性（EMC）標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化CISPR標(biāo)準(zhǔn)被廣泛應(yīng)用于世界各地，為電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。電磁兼容性CISPR標(biāo)準(zhǔn)旨在確保電子產(chǎn)品在工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的電磁干擾，也不會(huì)受到其他設(shè)備干擾。標(biāo)準(zhǔn)分類CISPR標(biāo)準(zhǔn)分為多個(gè)系列，涵蓋了不同類型的電子設(shè)備和應(yīng)用領(lǐng)域。CQC/3C強(qiáng)制性EMC認(rèn)證CQC認(rèn)證中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心頒發(fā)的認(rèn)證，證明產(chǎn)品符合中國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。3C認(rèn)證中國(guó)強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證，強(qiáng)制性要求電子電器產(chǎn)品符合中國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。CE認(rèn)證EMI要求CE標(biāo)志CE標(biāo)志是產(chǎn)品符合歐盟安全、健康、環(huán)境等相關(guān)指令的要求，表示產(chǎn)品已通過(guò)相關(guān)檢測(cè)和認(rèn)證。EMC指令CE認(rèn)證中，EMI要求主要依據(jù)EMC指令，包含了產(chǎn)品對(duì)電磁干擾的輻射和抗擾度要求。測(cè)試認(rèn)證產(chǎn)品需通過(guò)EMC測(cè)試，證明其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并由認(rèn)證機(jī)構(gòu)頒發(fā)CE認(rèn)證證書(shū)。技術(shù)文檔CE認(rèn)證還要求企業(yè)提供技術(shù)文檔，包含產(chǎn)品說(shuō)明、測(cè)試報(bào)告等，證明產(chǎn)品符合相關(guān)要求。FCCPart15B類EMI標(biāo)準(zhǔn)頻段要求FCCPart15B類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了非有意輻射設(shè)備的EMI限值，適用于各種數(shù)字設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)和手機(jī)。測(cè)試方法測(cè)試方法包括傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試和輻射發(fā)射測(cè)試，用于評(píng)估設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾。合規(guī)性要求設(shè)備需要滿足FCCPart15B類標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的EMI限值才能獲得認(rèn)證，確保其不會(huì)對(duì)其他電子設(shè)備造成干擾。UL60950-1標(biāo)準(zhǔn)EMI要求UL60950-1標(biāo)準(zhǔn)UL60950-1是信息技術(shù)設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了信息技術(shù)設(shè)備的EMI要求，包括傳導(dǎo)和輻射EMI。EMI測(cè)試方法測(cè)試方法包括傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試和輻射發(fā)射測(cè)試，以確定設(shè)備是否符合標(biāo)準(zhǔn)。EMI抑制設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)考慮EMI抑制措施，例如濾波器、屏蔽和接地，以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。EN55032標(biāo)準(zhǔn)EMI限值11.頻率范圍EN55032標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了不同頻段的EMI限值，涵蓋了從150kHz到30MHz的范圍。22.限值類型EN55032標(biāo)準(zhǔn)定義了兩種類型的限值：傳導(dǎo)發(fā)射限值和輻射發(fā)射限值，分別針對(duì)設(shè)備的電源線和天線輻射的電磁干擾。33.類別劃分EN55032標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)設(shè)備的使用環(huán)境和用途，將產(chǎn)品分為B類和A類，B類用于住宅環(huán)境，A類用于工業(yè)環(huán)境。44.限值差異EN55032標(biāo)準(zhǔn)中A類和B類產(chǎn)品的EMI限值存在差異，A類產(chǎn)品的限值更嚴(yán)格，要求更低的電磁干擾。電子電器產(chǎn)品EMI治理策略預(yù)防性設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始，實(shí)施EMI抑制措施。選擇合適的元器件，進(jìn)行合理布局布線，并采用屏蔽技術(shù)。測(cè)試與驗(yàn)證在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，進(jìn)行EMI測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)，確保產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。持續(xù)改進(jìn)不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝，降低EMI輻射，提高產(chǎn)品可靠性和安全性。專業(yè)咨詢尋求專業(yè)機(jī)構(gòu)的幫助，獲得專業(yè)的EMI設(shè)計(jì)指導(dǎo)和測(cè)試服務(wù)，提升產(chǎn)品EMC性能。PCBEMI抑制設(shè)計(jì)實(shí)踐1合理布線減少信號(hào)線長(zhǎng)度2分層布線隔離干擾源和敏感電路3阻抗匹配控制信號(hào)傳輸速率4去耦電容抑制高頻噪聲PCB布線是EMI抑制的關(guān)鍵。合理的布線可以有效降低信號(hào)線輻射，減少干擾。分層布線將敏感電路與干擾源隔離，有效降低EMI影響。信號(hào)線阻抗匹配控制信號(hào)傳輸速率，減少反射和輻射。去耦電容為高頻信號(hào)提供低阻抗路徑，抑制噪聲。電源端EMI抑制設(shè)計(jì)實(shí)踐濾波器設(shè)計(jì)電源端EMI抑制設(shè)計(jì)實(shí)踐中，濾波器是最基礎(chǔ)也是最常見(jiàn)的方案。選擇合適的濾波器類型和參數(shù)，能夠有效抑制電源線路上的高頻噪聲。電容選擇電容是濾波器中不可或缺的組件，其容量、耐壓、頻率特性等參數(shù)直接影響濾波效果。需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景和頻率特性選擇合適的電容。磁珠應(yīng)用磁珠是一種常用的EMI抑制器件，可以有效抑制高頻噪聲。選擇合適的磁珠類型和參數(shù)，能夠有效提高抗干擾能力。電源線布局合理的電源線布局可以減少輻射噪聲。電源線盡量遠(yuǎn)離敏感電路，并保持線間距離，減少相互干擾。接地設(shè)計(jì)良好的接地設(shè)計(jì)可以有效降低干擾，提高抗干擾能力。需要確保電源端接地良好，并進(jìn)行合理布局，避免接地回路的干擾。信號(hào)線EMI抑制設(shè)計(jì)實(shí)踐1信號(hào)線屏蔽使用屏蔽線或編織屏蔽網(wǎng)覆蓋信號(hào)線，阻擋電磁波傳播。2信號(hào)線長(zhǎng)度控制信號(hào)線越短，輻射的電磁波越弱。3信號(hào)線走線規(guī)劃信號(hào)線與電源線、地線分開(kāi)走線，避免干擾。4信號(hào)線濾波在信號(hào)線兩端加裝濾波器，阻擋高頻噪聲信號(hào)。信號(hào)線是電子設(shè)備中容易產(chǎn)生EMI的重要因素。信號(hào)線EMI抑制設(shè)計(jì)需要綜合考慮多種因素。通過(guò)合理設(shè)計(jì)，可以有效降低信號(hào)線帶來(lái)的電磁干擾。屏蔽設(shè)計(jì)EMI抑制實(shí)踐1屏蔽材料選擇選擇合適的屏蔽材料，例如金屬板材、金屬網(wǎng)、導(dǎo)電涂層，以實(shí)現(xiàn)有效的電磁屏蔽效果。2屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)器件或電路板的尺寸、形狀和EMI輻射特征，設(shè)計(jì)有效的屏蔽結(jié)構(gòu)，例如屏蔽盒、屏蔽罩、屏蔽室等。3屏蔽接地處理將屏蔽層接地，并確保屏蔽層和電路板的接地連接良好，形成完整回路，降低電磁干擾。EMI測(cè)試方法及注意事項(xiàng)EMI測(cè)試步驟EMI測(cè)試通常涉及一系列步驟，從預(yù)測(cè)試到最終認(rèn)證。預(yù)測(cè)試：幫助確定潛在問(wèn)題并提供改進(jìn)方向。正式測(cè)試：在專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。認(rèn)證測(cè)試：測(cè)試結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求，才能獲得認(rèn)證。注意事項(xiàng)進(jìn)行EMI測(cè)試時(shí)需注意以下幾點(diǎn)。測(cè)試環(huán)境：EMI測(cè)試需要在符合標(biāo)準(zhǔn)要求的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。測(cè)試設(shè)備：使用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的測(cè)試設(shè)備和儀器。測(cè)試方法：選擇與產(chǎn)品類型和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)相匹配的測(cè)試方法。測(cè)試結(jié)果分析測(cè)試結(jié)果分析需要專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行。識(shí)別問(wèn)題：找出導(dǎo)致EMI問(wèn)題的關(guān)鍵因素。改進(jìn)設(shè)計(jì)：根據(jù)測(cè)試結(jié)果，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和布局。驗(yàn)證效果：重新測(cè)試，確保改進(jìn)措施有效。EMI預(yù)認(rèn)證測(cè)試實(shí)踐1測(cè)試準(zhǔn)備確認(rèn)產(chǎn)品測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)備測(cè)試設(shè)備。2測(cè)試執(zhí)行按標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行測(cè)試，記錄測(cè)試結(jié)果。3數(shù)據(jù)分析分析測(cè)試結(jié)果，查找EMI問(wèn)題。4整改優(yōu)化針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行整改，再次測(cè)試驗(yàn)證。預(yù)