电磁兼容设计

电磁兼容

电子设备的电磁兼容性电磁兼容性技术又称环境电磁学，在开始的时候它仅仅考虑的是对无线电广播带来的射频干扰。但当今电子产品的数量越来越多，各种电子设备发射功越来越大，电子设备系统的灵敏度越来越高，并且接收微弱信号能力越来越强，同时电子产品频带也越来越宽，尺寸越来越小，相互影响也越来越大。因此电磁骚扰不再局限于辐射，还要考虑感应、耦合和传导等引起的电磁干扰，如电磁辐射照射对生物的危害、静电、雷电等都属于电磁兼容性范畴。但本书只讨论电子设备的系统分系统的电磁兼容性问题。电磁兼容三要素是干扰源（骚扰源）、耦合通路和敏感体。切断以上任何一项都可解决电磁兼容问题，如图1所示。

图中RE为辐射发射，RS为辐射敏感度，电磁兼容的解决方案常用的方法主要有屏蔽、接地和滤波，但是这三者或者这三者以外的方案有着必然的联系。

单板电源部分的设计

通信产品电源一般分为一次电源和二次电源两种。一次电源是指系统的输入为50HZ/60HZ的交流电源，电压根据不同国家分为220V和110V，输出通常为48V；二次电源通常指电源的输入为48V,其输出电压时5V或3.3V，这种二次电源一般采用隔离电源。Dangdang也有这节由220V转换为5X或3.3V的。

住数字系统设计中如果解决了但班上的时钟、电源、接地等问题，则数字系统硬件的稳定性和可靠性就有了保障，达到EMC要求和通过EMC测试也就不是难事了。

（一）供电系统的介绍

集成式供电

集中式供电就是指整个电子设备中采用一级AC/DC或DC/DC变换器吧输入电压变换成多种输出电压，供单板上期间直接该做的直流电压，通过

直流输电线路把这些电压传送给不同的用电负载。这种供电方式在早期的大型设备里常常使用，由于价格便宜，现在一些小型设备里还采用这种供电方式，但这种供电方式存在以下的缺点

（1）可靠性差。一旦电压变换器出现故障，整个系统就会瘫痪。

（2）适应性差。系统重构周期长，成价高。电源的设计往往针对特殊的系统，一旦系统进行升级，系统负载发生变化，则电源部分需要重新设计。

（3）系统的效率低。由于集成式供电，造成线路上的压降很大，对低压输出尤为严重。

分布式供电

单板分布式供电系统（power per board system）是指每个功能版自带供电系统，这种系统是完全意义上的分布式供电，不需要进行专门的电源维护，一个电路板损坏，相关联的功能版自动替代。这种系统要求模块电源必须非常可靠，体积小，加个便宜。近年模块电源可靠性的增加使得这种系统的应用非常广泛。设计和备用电池比较容易，局部功率小，散热条件好。

（1）适应性强，系统重构成本低。

（2）系统效率高，电压稳定好。减小了低压大电流传输，线路损耗低。负载到电源的距离近，减小了线路压降。

（3）电磁兼容、安全性可以方便实现，并易于设计分时启动等。

（4）全寿命周期低。

在通信设备中一般最好采用分布式电源供电，具体采用分布式供电的那一种，主要根据系统的需求而定。

（二）分布式供电系统电性能设计

为了提高系统的任务可靠性，目前大型通信系统均采用分布式供电方式，从前几年的数字程控交换机，移动交换机到现在的数据通信产品，第三代移动通信产品等，都是由许多功能单元、模块组成的系统设备。

（1）确定输出电压

电源输出电压的选择比较容易，只要单板的硬件方案确定下来，根据芯片的工作电压就可以确定电源的输出电压，。注意的是选择芯片是尽量西安则主流的芯片，这样就能减少电源输出电压的种类。因为多一种电源就增加了电源系统的成本、提高了系统的复杂度，增加了PCB布局和布板的难度，而求也增加了电源系统的故障诊断难度，从而降低了系统的可靠性。

几年前单板上使用的主流器件是5V工作电压的器件，可现在主流器件的工作电压是3.3V甚至更低！

（2）确定输出电流

输出电压确定以后，就哭了一确定各路电压的输出电流。主要有两种方法，一种是进行估算，另一种是实地测量。在系统设计器件只能进行估算。这种估算主要依据器件芯片工作时典型电流和最大电流进行的。典型电流一般是在25摄氏度，正常输入电压下测量的，最大电流是在最大工作电压，特定工作温度下测量的。电源设计需要考虑降额设计，降额不足的话系统长期工作会导致电源故障而死

机，如果降额过多，则会造成浪费。

（3）模块并联

如果单个模块电源的功率满足不了系统的要求，就需要采用更高功率的模块，或者尽心模块并联使用，模块并联式需要考虑负载均流，同时也需要能实现完全的故障隔离，否则任何一个模块输出过流或者短路，电源系统就会发生故障，因此在单板上很少采用模块并联的方式，现在大功率电源模块技术已经成熟了。

（三）电源导致的信号非理想回路

信号的印象回流问题就是希望每层信号都可通过完整的地平面来做回流路径，但有时候由于成本的问题，不得不采用电源碰面来做信号印象回流平面。

信号是在信号线和参考平面中传播，二不是仅仅在信号线上传播。所以参考面的物理特性和信号线的物理特性一样重要。

单板上电源系统导致的信号非理想回路问题，书许多单板设计人员都有可能忽略的。由于电源分配系统造成的非理想回路在事后修补时无济于事的，因此在设计时就要考虑在内。

（1）信号的参考平面为电源线

因电源导致的信号回路不连续的问题有严重的后果。电源层和地平面都作为参考面，能有效的解决信号完整性的问题。如下图例

（2）信号跨越电源平面的沟槽

分析回流路径对信号回流路径的影响，这是一盒简单的回流路径不连续的例子，下图描述了微带西安跨过其他参考面上的一个沟槽。当信号在信号线上传播是，在地平面（电源平面）上产生了回流，但是当信号线跨过地片面（电源平面）上的沟槽式，有一部分回流通过了沟槽寄生电容穿过沟槽，其余的回流必须绕过沟槽。如果不存在沟槽电容并且沟槽无限长，那么跨越沟槽的信号线会表现为开路。

这种非理想回路引起的另一种效应是在穿过同一沟槽的走线之间或有很高的耦合系数。耦合的激励是沟槽本身，能量耦合到夹缝中并通过夹缝线传到其他的信号上，夹缝线是以传输线，其在夹缝两端的导体之间建立电磁场。

VDD

I 地（电源）线

（3）避免非理想回路

系统因为电源分配的原因导致的非理想回路表现在电感的不连续上，滤除信号的高频分量从而信号边缘变缓，并且会增加信号完整性的问题，同时也增加了回流回路的面积，增加EMI。避免这些问题，信号参考平面最好不要选择电源平面，由于器件芯片的工作电压不一致，电源平面是进行分割了的。如果一定要选用电源平面作为参考面，则信号线不要穿过分割的沟槽。

如果可能的话。对关键信号如锁存和时钟信号使用差分传输。

（四）电源保护

防浪涌软启动电路图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌

电流电路。在电源接通瞬间，输入电压经整流桥（D1～D4）和限流电阻R1对电容器C充电，限制浪涌电流。当电容器C充电到约80％额定电压时，逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R1，开关电源处于正常运行状态。

图1 采用晶闸管和限流电阻组成的软启动电路

过压、欠压及过热保护电路进线电源过压及欠压对开关电源造成

的危害，主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏，同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制，为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。

温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10％，温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6，为了避免功率器件过热造成损坏，在开关电源中亦需要设置过热保护电路。

图2是仅用一个4比较器LM339及几个分立元器件构成的过压、欠压、过热保护电路。取样电压可以直接从辅助控制电源整流滤波后取得，它反映输入电源电压的变化，比较器共用一个基准电压，N1.1为欠压比较器，N1.2为过压比较器，调整R1可以调节过、欠压的动作阈值。N1.3为过热比较器，RT为负温度系

数的热敏电阻，它与R7构成分压器，紧贴于功率开关器件IGBT的表面，温度升高时，RT阻值下降，适当选取R7的阻值，使N1.3在设定的温度阈值动作。N1.4用于外部故障应急关机，当其正向端输入低电平时，比较器输出低电平封锁PWM 驱动信号。由于4个比较器的输出端是并联的，无论是过压、欠压、过热任何一种故障发生，比较器输出低电平，封锁驱动信号使电源停止工作，实现保护。如将电路稍加变动，亦可使比较器输出高电平封锁驱动信号。

图2

短路保护开关电源同其它电子装置一样，短路是最严重的故障，短路保护是否可靠，是影响开关电源可靠性的重要因素。IGBT（绝缘栅双极型晶体管）兼有场效应晶体管输入阻抗高、驱动功率小和双极型晶体管电压、电流容量大及管压降低的特点，是目前中、大功率开关电源最普遍使用的电力电子开关器件。

（五）滤波

滤波技术是抑制干扰的一种有效措施，尤其是在对付开关电源EMI信号的传导干扰和某些辐射干扰方面，具有明显的效果。任何电源线上传导干扰信号，均可用差模和共模干扰信号来表示。差模干扰在两导线之间传输，属于对称性干扰；共模干扰在导线与地(机壳)之间传输，属于非对称性干扰。在一般情况下，差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小，共模干扰幅度大、频率高，还可以通过导线产生辐射，所造成的干扰较大。因此，欲削弱传导干扰，把EMI信号控制在有关EMC标准规定的极限电平以下。除抑制干扰源以外，最有效的方法就是在开关电源输入和输出电路中加装EMI滤波器。一般设备的工作频率约为10～50 kHz。EMC很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10 kHz算起。对开关电源产生的高频段EMI信号，只要选择相应的去耦电路或网络结构较为简单的EMI滤波器，就不难满足符合EMC标准的滤波效果。

滤波原理

对于大型通信系统使用模块的电源的单板，参考滤波电路如下图，与传统的输入滤波电路想必，改滤波电路去掉了差模电感。

图中R1为放电电容；L1 为低频共模电感；L2为高频共模电感；C1、C4为X电容；C2、C3为Y电容

（六）案例：模块电源CASE脚接地问题

问题描述

某产品在做电源浪涌摸底试验时，每当实验仪器上的浪涌电压输出显示是L_PE 或者N_PE时，总有一些相同的单板中断，单板上所有指示灯灭，显示单板电源模块的没有输出。

分析过程

（1）多次试验，实验结果重复，现象可在现；

（2）检查试验的配线情况，被试验设备的接地情况，确认PE西安正确。

（3）进行对比分析，在同一个产品中，有个别单板模块电源输出就不受浪涌试验影响，发现不受影响的单板电源模块（DC_DC）封

装为1/4砖，受影响的电源模块封装为半砖。

（4）对比使用同类电源模块的产品，没有发现此现象，排出了电源模块本身的问题。

（5）对比两种模块的引脚差别，发下1/4砖电源模块没有case脚，分析半砖电源模块的脚设置和定义情况如下图：

表1半砖电源模块引脚定义

(6) 检查半砖模块的CASE使用情况，发现开发人员将CASE接在PE 上；

（7）分析半砖电源模块CASE脚在电源内部的接法，发现电源的CASE 脚在内部是通过耐压为1KV左右的高压电容与输入、输出脚的地相连，这样在保护地上加浪涌干扰时，电压会哦喝道模块的输入、输出地上，使得模块输出过压，模块在过压时会自动保护，关掉电源模块的输出。

半砖电源模块的封装示意图（单位mm）

解决措施

先将所有半砖模块的CASE脚从PE端上断开，做电源浪涌试验，电源模块无输出的现象没有了。为确保电源外壳不带电，将模块的XASE接到电源模块的输出地上，继续做电源口浪涌试验，系统无任何异常现象。

验证情况

在采取上述措施后，重复进行电源浪涌试验，系统均正常工作，产品顺利通过电源口的浪涌试验。

精华概括

有关产品接地的争执一直存在，但对于不同的产品，不同的模块，一定仔细分析后做出恰当的选择，不能照搬其他产品的接地方式。

（七）电磁兼容的重要性

现代电子产品的一个重要特征是数字化，告诉微处理器的应用十分普遍，这些数字电路在工作时，会产生很强的电磁干扰发射，这不仅可

能是产品不能通过有关电磁兼容性便准测试，甚至可能连自身的稳定性也不能保证。在产品的研发过程中，由于产品可靠性水平不高、工作不稳定而浪费大量的时间调试，甚至失去市场实际而造成大量的损失。目前电子产品密集度已近成为衡量现代化的一个重要指标，大量的电子设备在同一个空间里工作，电磁干扰的问题呈现前所未有的重要性。

（八）参考资料

PCB电磁兼容技术——设计实践（顾海洲马双武著）

电磁兼容技术的发展状况及应用

电磁兼容技术的发展状况及应用 摘要: 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电 路之间的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近 年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加。 电磁兼容技术是解决电磁干扰相关问题的一门技术.电磁兼容设计的目的是解决电路之间 的相互干扰,防止电子设备产生过强的电磁发射,防止电子设备对外界干扰过度敏感.近年来,电磁兼容设计技术的重要性日益增加,这有两个方面的原因:第一,电子设备日益复杂,特别是模拟电路和数字电路混合的情况越来越多、电路的工作频率越来越高,这导致了电路之间的干扰更加严重,设计人员如果不了解有关的设计技术,会导致产品开发周期过长,甚至开发失败.第二,为 了保证电子设备稳定可靠的工作,减小电磁污染,越来越多的国家开始强制执行电磁兼容标准, 特别是在美国和欧洲国家,电磁兼容指标已经成为法制性的指标,是电子产品厂商必须通过的指标之一,设计人员如果在设计中不考虑有关的问题,产品最终将不能通过电磁兼容试验,无法走 上市场. 因此近年来,电磁兼容教育也在迅速发展,一方面,各种有关电磁兼容设计的书籍层出不穷,各种电子设计的期刊上也不断刊登有关的文章,另一方面,电磁兼容培训越来越受到欢迎.20世纪90年代末,美国参加电磁兼容培训的费用平均为每人每天330美元,目前,已经达到450美元左右,并且企业如果需要专场培训,往往需要与提供培训的公司提前半年签订合同,由此可以看 到电子设计人员对电磁兼容技术的需求日益增加. 我国电磁兼容技术起步很晚,无论是理论、技术水平,还是配套产品(屏蔽材料、干扰滤波器等)制造,都与发达国家相差甚远.而与此形成强烈反差的是,在我们加入WTO以后,我们面对的是公平的国际竞争,各国之间唯一的贸易壁垒就是技术壁垒.而电磁兼容指标往往又是众多技术壁垒中最难突破的一道.因此,怎样使设计人员在较短的时间内,掌握电磁兼容设计技术,能够充满信心地面对挑战是我们努力实现的目标. 1 什么是电磁兼容标准 为了规范电子产品的电磁兼容性,所有的发达国家和部分发展中国家都制定了电磁兼容标准.电磁兼容标准是使产品在实际电磁环境中能够正常工作的基本要求.之所以称为基本要求, 也就是说,产品即使满足了电磁兼容标准,在实际使用中也可能会发生干扰问题.大部分国家的 标准都是基于国际电工委员会(IEC)所制定的标准. IEC有两个平行的组织负责制定EMC标准,分别是CISPR(国际无线电干扰特别委员会)和TC77(第77技术委员会).CISPR制定的标准编号为:CISPR Pub. XX ,TC77制定的标准编号为IEC XXXXX . 关于CISPR:1934年成立.目前有七个分会:A分会(无线电干扰测量方法与统计方法)、B分会(工、科、医射频设备的无线电干扰)、C分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、D分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、E分会(无线接收设备干扰特性)、F分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、G分会(信息设备的无线电干扰) 关于TC77:1981年成立.目前有3个分会:SC77A(低频现象)、 SC77B(高频现象)、 SC77C(对高空核电磁脉冲的抗扰性). 我国的民用产品电磁兼容标准是基于CISPR和IEC标准,目前已发布57个,编号为GBXXXX - XX,例如GB 9254-98. 欧盟使用的EN标准也是基于CISPR和IEC标准,其对应关系如下: EN55××× = CISPR标准, (例: EN55011 = CISPR Pub.11) EN6×××× = IEC标准, (例: EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11) EN50××× = 自定标准, (例: EN50801) 我国军用产品采用的标准GJB是基于美国军标,例如GJB151A = MIL-STD -461D. 电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准. 基础标准:描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备,定义了等级和性能判据.基础标准不涉及具体产品.

电磁兼容技术报告

任何一个电子设备、分系统、系统以至复杂的系统工程，要能达到设计的指标和正常运行，只考虑电性能的设计是不够的，还必须同步进行EMC 设计。否则，在产品定型或系统组建后再发现电磁兼容问题，将会带来许多麻烦，甚至不可挽回的损失。 EMC 学科的建立和一系列电磁兼容标准的制定，为我们从理论与实践的结合 上实现产品或系统的电磁兼容提供了指导。电磁兼容的工作应从设备或系统研 制的初期，即方案论证阶段就开始考虑，并贯穿研制过程的各个阶段。而EMC 设计则是实现设备或系统电磁兼容的关键环节。有资料表明，进行EMC 设计，可以使90％左右的干扰得以控制。 EMC 设计的最终目的是为了使我们的设备或系统能在预定的电磁环境中正 常、稳定的工作，无性能降低或无故障，并对该电磁环境中的任何事物不构成电 磁骚扰，即实现电磁兼容。 EMC 设计的目标是通过EMC 测试和认证。 EMC 设计涉及的内容很多。总括来说，主要是对系统之间及系统内部的电磁兼容性进行分析、预测和控制。从原理上讲，要研究干扰的三要素(干扰源、干扰的耦合通道和接收器)和抑制干扰的措施等。从技术上来说，主要是如何运 用滤波、接地和屏蔽三大技术。滤波是消除传导干扰(低频)的最好方法，屏蔽对高频辐射干扰的隔离比较有效。合理的接地会减小地环路的干扰电流。 电磁兼容设计的基本原则和方法，首先是根据电磁兼容的有关标准和规范， 把产品设计对EMC 提出的指标要求分解成元器件级、电路级、模块级和产品级

的指标要求，再按照各级要实现的功能要求，逐级分层次的进行设计。下面以计算机为例，谈谈EMC 设计的粗浅认识。 一、计算机系统工作的特点 数字计算机是一个含有多种元器件和许多分系统的复杂的信息技术设备(ITE) 。外来的电磁骚扰，内部元器件之间、分系统之间的相互窜扰等，对计算 机及其传送的信息所产生的干扰与破坏，严重地威胁着计算机工作的稳定性、可靠性和安全性。据统计，由于干扰引起的计算机事故占其总事故的80％以上。另外，计算机作为高速运行的数字系统，也不可避免地向外辐射电磁干扰，污染电磁环境，对人体和其它设备造成危害。所以，计算机系统既是干扰源，又是干 扰的敏感接收设备。随着信息技术的飞速发展，数字系统，特别是计算机系统的电磁兼容性问题会越来越突出。 由于计算机系统以高速运行并传送数字逻辑信号，所以，计算机系统的电磁兼容性研究有其特殊性。主要表现在： 1.计算机是以数字电路为主，数字集成电路既是干扰源又是干扰的敏感器 件，如MOS 电路、D/A 电路等； 2.计算机以低电平传送信号，在电磁环境中易受干扰，即抗扰性差； 3.数字电路工作于逻辑方式，干扰超过阈值后，其状态不会因干扰消失而 恢复(模拟电路在瞬时干扰消失后，系统工作可以恢复正常)； 4.计算机以识别二进制码为基础，传送的是脉冲信号，因此，系统中分布 着高频含量丰富的谐波，易产生高频干扰； 5.计算机工作于开关和瞬时状态的电路较多，瞬时产生的能量很大，干扰

华为电磁兼容性结构设计规范_第三版

华为技术有限公司企业技术规范 DKBA0.400.0022 REV.3.0 电磁兼容性结构设计规范 2003-11-30发布2003-11-30实施 华为技术有限公司

内部公开 前言 本规范于1999年12月25日首次发布。 本规范于2001年7月30日第一次修订。 本规范于2003年10月30日第二次修订。 本规范起草单位：华为技术有限公司结构造型设计部 本规范授予解释单位：华为技术有限公司结构造型设计部本 华为机密，未经许可不得扩散 第1页，共1页

内部公开 目录 1 范围 ... ....................................................................................................................................................... ..4 2 引用标准 ... . (4) 3 术语 ... ....................................................................................................................................................... ..4 4 电磁兼容基本概念... (5) 4.1 电磁兼容定义 ... .............................................................................................................................. ..5 4.2 电磁兼容三要素 ... ........................................................................................................................... .5 4.3 通讯产品电磁兼容一般要求 ... ..................................................................................................... ..6 5 电磁屏蔽基本理论... (7) 5.1 屏蔽效能 ... ....................................................................................................................................... .7 5.2 屏蔽体的缺陷 ... .............................................................................................................................. ..7 5.2.1缝隙屏蔽 ... (7) 5.2.2开孔屏蔽 ... (8) 5.2.3电缆穿透 ... . (10) 6 屏蔽设计 ... .. (12) 6.1 结构屏蔽效能 ... .......................................................................................................................... (12) 6.2 屏蔽方案与成本 ... ....................................................................................................................... ..12 6.3 缝隙屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (13) 6.3.1紧固点连接缝隙 ... . (13) A. 减小缝隙的最大尺寸 ... ........................................................................................................................... .. 13 B. 增加缝隙深度 ... ........................................................................................................................................ .. 14 C. 紧固点间距 ... ........................................................................................................................................... (15) 6.3.2安装屏蔽材料 ... ....................................................................................................................... ..17 6.3.3屏蔽材料的选用 ... . (18) A. 常用屏蔽材料................................................................... .. 18 B. 常用屏蔽材料性能参数 ... ........................................................................................................................ . 24 6.4 开孔屏蔽设计 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.1通风孔屏蔽 ... .......................................................................................................................... (25) 6.4.2局部开孔屏蔽 ... ....................................................................................................................... ..26 6.5 塑胶件屏蔽 ... . (27) 6.6 单板局部屏蔽 ... .......................................................................................................................... (28) 6.6.1盒体式屏蔽盒 ... ....................................................................................................................... ..28

汽车电子系统的电磁兼容设计

汽车电子系统的电磁兼容设计 1引言电磁兼容性（EMC，Electro-MagneTIc CompaTIbility）是指电器电子产品能在电磁环境中正常工作，并不对该环境中其它产品产生过量的电磁干扰（EMI，Electro- MagneTIc Interference）。这就包含着2方面要求，其一是要求产品对外界的电磁干扰有一定的承受能力；其二是要求产品在正常运转过程中，该产品对周围环境产生的电磁干扰不能超过一定的限度。汽车电器的电磁兼容性就是指在汽车及其周围空间中，在运行时间内，在可用的频谱资源条件下，汽车本身以及周围的用电设备可以共存，不致引起降级。ABS防抱死制动系统，发动机燃油点火电子控制系统，GPS全球定位系统等电子设备的正常可靠工作都必须重视对电磁兼容技术的设计和研究，可以从传统的汽车电器（诸如起动机、刮水电动机、闪光器、空调启动器、燃油泵等）入手进行探讨，交流发电机电缆的连接和间歇切断也是产生较大功率电磁辐射的干扰源，只是其它设备对其工作可靠性的影响较那些小功率高频段的电子设备为小。现在，交流发电机的调节器与电子点火系统一样，已经设计成集成模块化结构，同样面临抗干扰的问题。 2汽车电磁兼容性简介随着汽车电子产品数量的增加和复杂电子模块在整个车辆中分布的增加，工程师面临日益严峻的电磁兼容性设计挑战，问题主要存在于三个方面： 如何把电磁易感性(EMS)降低到最小？以保护电子产品免受其它电子系统(如移动电话、GPS或信息娱乐系统)的有害电磁辐射的影响。 如何保护电子产品免受恶劣汽车环境的影响？包括电源电压大的瞬间变化、重负载或感性负载(如车灯和启动机)引起的干扰。 如何将可能对其它汽车电子电路产生影响的EME控制为最小？ 随着系统电压、车载电子设备数量以及频率的增加，这些问题将更加具有挑战性。此外，许多电子模块将与廉价的、线性度较低、偏移较大的低功率传感器接口，这些传感器工作在小信号状态，电磁干扰对它们工作状态的影响可能是灾难性的。 随着现代汽车中电子设备的增加，越来越要求进行良好的设计以确保符合电磁兼容标准的要求。与此同时，随着集成度的提高，汽车设计工程师需要系统级芯片ASIC和ASSP方

电磁兼容实验室简介

电磁兼容实验室简介 本实验室包括电磁场、电磁兼容理论、现代电磁检测基础实验室。 电磁场课程是“电气工程及其自动化专业”“电子信息专业”“通信工程专业”“电子科学技术专业”“生物医学工程专业”的专业基础课，内容含电磁场和电磁波两部分。现代电气装备的发展，一方面与计算机控制技术、电子器件变流技术紧密结合，已经发展为电子电机、电子电器等一体化、智能化电气装备，但同时高速开断的器件形成了严重的电磁干扰；另一方面，电机、电器的设计趋向空间紧凑化、能量高密度化，使部件之间电磁影响严重，无论装置内部以及对外部电力系统及其他设备电磁影响加剧。90年代以来国际上形成了电气装备电磁兼容性研究热点，在国内外电气领域开设电磁兼容性课程。 随着学校办学规模的不断扩大，国家产业政策的调整，专业课程内容、结构调整的需求，为了满足《现代检测技术基础》、《检测与转换》、《电机测试技术基础》、《电器测试技术基础》等课程对实验条件的要求，新建了现代电磁检测基础实验室。其宗旨是：面向本校全体本科生，以满足上述课程的实验要求；兼顾硕士研究生进行课题研究的需求。本实验室主要针对电磁、位移、速度、力及力矩等物理量，特别是快速变化量、微弱信号以及高精度检测而建立的。 本实验室设置以下实验： ●电场模拟 ●无损耗传输线的研究 ●时变电磁场演示实验 ●电磁波的基本性质和简单的测量方法 ●电器放电噪声测试 ●变流装置及开关器件谐波干扰测试 ●屏蔽与接地效应检测 ●辐射EMC测试

●传导性干扰测定 ●力及力矩测量、变速度检测 ●电气设备输入及输出测量 ●多通道磁测量 ●基本电量准确测量 ●弱信号检测 ●震动频谱分析 面向的课程为：电磁场理论、电磁兼容技术基础、现代检测技术基础、工程电磁场基础、电量与非电量测量等。

电磁兼容EMC设计指南

EDP电磁兼容设计平台专注EMC解决方案，规范EMC设计流程； 打造智能化的EMC设计平台。 1、企业面临的EMC设计应用现状 ?投入成本高，解决问题周期长；为解决产品EMC问题，不断进行测试验证， 反复的进行改版设计。 ?企业设计人员EMC知识储备不全面；解决EMC问题往往靠设计人员过去的 工作经验。 ?EMC设计流程不规范，EMC设计没有参透于电子产品开发过程各个阶段（总 体方案阶段、设计阶段、开发阶段、测试阶段、认证阶段等）。 ?公司技术文献和多年积累的产品开发经验不能良好的共享、消化，没有一个 系统将公司无形的技术经验转化为有形的产品开发技术要求。 2、企业面临的EMC问题 ?激烈的产品竞争要求企业开发的产品有更高的品质。 ?快速的市场变化要求企业有更高的产品开发效率。 ?高规格的EMC认证和EMC设计技术要求企业有更高的产品开发能力。 ?规范化的企业文化要求有更高效的产品开发流程。 3、EDP电磁兼容设计平台优势 ?赛盛技术多位专家10多年的经验融合荟萃； ?赛盛技术多项产品电磁兼容设计专利技术； ?智能化标准化项目管理设计平台 ?几十种典型接口电磁兼容解决方案； ?上百种PCB层叠电磁兼容设计方案； ?完整的电磁兼容布线设计规则； ?完整的结构屏蔽电磁兼容设计方案； ?多行业电缆与连接器电磁兼容解决方案； ?多行业、近百个产品实际电磁兼容设计验证与经验总结;

4、EMC设计平台介绍 利用计算机技术，整合人工智能、数据库、互联网等开发手段，对于现有的电磁兼容技术资源（包括各种设计规则，解决方案等）以及企业产品研发积累的技术检验等进行全面的管理和应用，实现现阶段对于企业电磁兼容的研发流程规范化和研发工程师电磁兼容设计的技术支持和辅助开发；未来电磁兼容专家系统一提供智能化技术支持（包括产品开发电磁兼容风险评估功能，自动检查和纠正电磁兼容设计功能、产品设计系统仿真和功能电路仿真等）为主要目标和发展方向。 电磁兼容设计平台：主要包括PCB设计、原理图设计、结构设计、电缆设计等四部分组成；系统依据用户设计要求和EMC设计要素，智能化输出相应的产品PCB设计方案、产品原理图设计方案、产品结构设计方案、产品电缆设计方案，然后用户依据产品信息保存方案（方案为标准技术设计模板，内容依据设计内容自动生成格式化的文件）。 使用电磁兼容设计(EDP)软件,会让我们很轻松的完成这些复杂困难的工作，用户输入产品产品设计的相关要素，软件就能够智能化输出产品EMC设计方案。 不管企业之前是否有电磁兼容设计经验？是否有电磁兼容设计规范？是否有电磁兼容标准化设计流程？是否有电磁兼容技术专家？企业在应用EDP软件后,EDP软件能够快速帮助企业解决以下方面问题： 1、快速提升企业产品电磁兼容性能：系统一旦使用上就能够快速地指导企业产品进行电磁兼容有效的设计工作，迅速提升企业产品的电磁兼容性能； 2、能够解决企业多型号产品同时开发，技术专家资源不够使用的情况：智能化的软件可以同时多款多个型号产品，不用设计阶段并行进行开发；能够在很短的时间内给出相应的设计方案，结合产品设计要求指导设计人员进行设计，不耽误产品由于专家资源不足而造成正常设计进度延误； 3、提高产品研发人员EMC技术设计水平：由于有规范化、标准化的方案输出，设计人员在进行新产品开发的时候，能够参考、学习标准化的技术方案；提升自身EMC设计知识水平，减少后期类似设计问题； EDP软件在手,EMC设计得心应手!

电磁兼容EMC设计及测试技巧

电磁兼容EMC设计及测试技巧 摘要：针对当前严峻的电磁环境，分析了电磁干扰的来源，通过产品开发流程的分解，融入电磁兼容设计，从原理图设计、PCB设计、元器件选型、系统布线、系统接地等方面逐步分析，总结概括电磁兼容设计要点，最后，介绍了电磁兼容测试的相关内容。 当前，日益恶化的电磁环境，使我们逐渐关注设备的工作环境，日益关注电磁环境对电子设备的影响，从设计开始，融入电磁兼容设计，使电子设备更可靠的工作。 电磁兼容设计主要包含浪涌（冲击）抗扰度、振铃波浪涌抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度、工频电源谐波抗扰度、静电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、工频磁场抗扰度、脉冲磁场抗扰度、传导骚扰、辐射骚扰、射频场感应的传导抗扰度等相关设计。 电磁干扰的主要形式 电磁干扰主要是通过传导和辐射方式进入系统，影响系统工作，其他的方式还有共阻抗耦合和感应耦合。 传导：传导耦合即通过导电媒质将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上,属频率较低的部分(低于 30MHz)。在我们的产品中传导耦合的途径通常包括电源线、信号线、互连线、接地导体等。 辐射：通过空间将一个电网络上的骚扰耦合到另一个电网络上，属频率较高的部分(高于30MHz)。辐射的途径通过空间传递，在我们电路中引入和产生的辐射干扰主要是各种导线形成的天线效应。 共阻抗耦合：当两个以上不同电路的电流流过公共阻抗时出现的相互干扰。在电源线和接地导体上传导的骚扰电流，多以这种方式引入到敏感电路。 感应耦合：通过互感原理，将在一条回路里传输的电信号，感应到另一条回路对其造成干扰。分为电感应和磁感应两种。 对这几种途径产生的干扰我们应采用的相应对策：传导采取滤波（如我们设计中每个IC的片头电容就是起滤波作用），辐射干扰采用减少天线效应（如信号贴近地线走）、屏蔽和接地等措施，就能够大大提高产品的抵抗电磁干扰的能力，也可以有效的降低对外界的电磁干扰。 电磁兼容设计 对于一个新项目的研发设计过程，电磁兼容设计需要贯穿整个过程，在设计中考虑到电磁兼容方面的设计，才不致于返工，避免重复研发，可以缩短整个产品的上市时间，提高企业的效益。 一个项目从研发到投向市场需要经过需求分析、项目立项、项目概要设计、项目详细设计、样品试制、功能测试、电磁兼容测试、项目投产、投向市场等几个阶段。 在需求分析阶段，要进行产品市场分析、现场调研，挖掘对项目有用信息，整合项目发展前景，详细整理项目产品工作环境，实地考察安装位置，是否对安装有所限制空间，工作环境是否特殊，是否有腐蚀、潮湿、高温等，周围设备的工作情况，是否有恶劣的电磁环境，是否受限与其他设备，产品的研制成功能否大大提高生产效率，或者能否给人们的生活或工作环境带来很大的方便，操作使用方式能否容易被人们所

方舱医院系统中的电磁兼容设计

方舱医院系统中的电磁兼容设计 Design of Electromagnetic Compatibility in the Shelter Hospital System 黄鹏，刘志国，祁建城 (军事医学科学院卫生装备研究所，天津，300161) 摘要:目的：对方舱医院系统进行了一系列的电磁兼容设计，用于对抗未来复杂电磁环境下的电磁干扰问题。方法：采取系统布局分开放置干扰源与敏感设备，设置屏蔽空间隔离不同设备，利用良好接地保护敏感设备，使用滤波技术去除骚扰信号等措施，为方舱医院系统的电磁兼容提出了设计思想和解决方法。结果：通过电磁兼容仿真和试验检测，该方舱医院系统基本消除了由电磁干扰所引起各分系统或设备的故障及不容许的响应，达到了系统的电磁兼容。结论：该方舱医院系统的电磁兼容设计方案，可满足野战条件下应急医疗救治机构电磁安全防护的需要。 关键词：方舱医院, 电磁兼容, 电磁干扰, 系统布局, 屏蔽 Abstract:Objective: On the shelter hospital system conducted a series of electromagnetic compatibility (EMC) design, used against the electromagnetic interference (EMI) under complicated electromagnetic environment problem in the future. Methods: For the shelter hospital system of EMC design ideas and solutions methods are put forward, such as take the system layout placed separate sources of interference and sensitive equipment, set up the shield spatial segregation of different devices, apply a good grounding to protect sensitive equipment, use filtering techniques to remove the disturbance signal and other measures. Results: Through the EMC simulation and experimental testing, the impermissible response and faults of each system or equipment caused by the electromagnetism interference are eliminated，to achieve the EMC of the system. Conclusion: The application of shelter hospital system EMC design, can satisfy the electromagnetic field under the condition of emergency medical treatment institution security needs. Key words:shelter hospital, EMC, EMI, system layout, shield 1 引言 未来信息化战争，将是一场争夺电磁空间的战争，能否取得制电磁权将成为战争胜负的关键。由于电子信息设备的使用不断加大，战场空间中的电磁信号非常密集，使得战场电磁

汽车电子接口CAN的电磁兼容设计方案

汽车电子接口CAN的电磁兼容设计方案 Controller Area Network简称为CAN，多用于汽车以及工业控制，用于数据的传输控制。在应用的过程中通讯电缆容易耦合外部的干扰对信号传输造成一定的影响，单板内部的干扰也可能通过电缆形成对外辐射。 本方案从EMC原理上，通过接口的原理图、PCB、结构及电缆方面进行相关的抑制干扰和抗敏感度设计，从设计层次解决EMC问题。 一、原理图设计方案 二、PCB设计方案 1. CAN接口分地设计

方案特点： （1）为了抑制内部单板高频噪声通过接口向外传导辐射，也为了增强单板对外部干扰的抗扰能力。在CAN接口处增加防护和滤波隔离器件，并以隔离器件位置大小为界，划分出接口地； （2）隔离带中可以选择性的增加电容作为两者地之间的连接，电容取值建议为1000pF；信号线串联共模电感滤波，且共模电感要求置于隔离带内；为了防止外部强干扰通过端口耦合进内部PCB，引起内部器件性能下降，在靠近端口处信号线上增加防护器件TVS管，具体布局如图示。 方案分析： （1）当接口与单板存在相容性较差或不相容的电路时，需要在接口与单板之间进行“分地”处理，即根据不同的端口电压、电平信号和传输速率来分别设置地线。“分地”，可以防止不相容电路的回流信号的叠加，防止公共地线阻抗耦合； （2） CAN接口信号传输速率较高，内部PCB板高频噪声很容易由公共地线通过接口向外传导辐射，因此将公共地分割且通过电容相接，可以阻断共模干扰的传播路径。 2 CAN接口电路布局

方案特点： （1）防护器件及滤波器件要靠近接口位置处摆放且要求摆放紧凑整齐，信号线上的防护器件TVS管与滤波电容要下接至接口地；按照信号流向摆放器件，走线时要尽量避免走线曲折的情况； （2）共模电感及跨接电容要置于隔离带中。 方案分析： （1）接口及接口滤波防护电路周边不能走线且不能放置高速或敏感的器件； （2）隔离带下面投影层要做掏空处理，禁止走线。 三、结构和线缆设计方案 EDP软件介绍 电磁兼容设计平台(EDP)，依据最专业的EMC专家方案知识库，快速输出符合产品设计要求的指导性的EMC解决方案。 主要功能模块：

EMC结构电磁兼容设计规范

结构件电磁兼容设计规范

目 次 117.3.2 示例 (11) 7.3.1 编码描述规定 (10) 7.3 屏蔽材料的编码描述 (10) 7.2.3 示例 (10) 7.2.2 标注说明 (10) 7.2.1 绘图和标注规定 (10) 7.2 屏蔽材料的绘图和标注 (9) 7.1 屏蔽材料命名规则 (9) 7. 屏蔽材料 (8) 6.5.2 滤波器的安装 (8) 6.5.1 线缆的屏蔽措施 (8) 6.5 线缆的屏蔽 (7) 6.4.3 其他孔洞的屏蔽 (6) 6.4.2 通风孔的屏蔽 (6) 6.4.1 孔洞屏蔽效能影响因素 (6) 6.4 孔洞的屏蔽 (5) 6.3 缝隙的屏蔽 (4) 6.2 屏蔽方案的选择 (4) 6.1 屏蔽设计的基本原则 (4) 6. 结构件屏蔽设计指引 (3) 5.4 成本控制 (3) 5.3 屏蔽效能等级的确定 (2) 5.2 屏蔽效能测试标准 (2) 5.1 屏蔽效能等级的划分 (2) 5. 结构件屏蔽效能等级 (2) 4. 结构件电磁兼容设计程序要求 (1) 3. 术语 (1) 2. 引用标准 (1) 1. 范围.................................................................

129. 标识 (12) 8.3 地线的屏蔽 (12) 8.2 防静电设计 (11) 8.1 接地线 (11) 8. 接地 (11) 7.4 屏蔽材料选用原则...................................................

结构件电磁兼容设计规范 1. 范围 本规范规定了结构件电磁兼容设计（主要是屏蔽和接地）的设计指标、设计原则和具体设计方法。 本规范适应于结构设计人员进行结构件的电磁兼容设计，目的是规范机电协调中电磁兼容方面的内容，指导结构设计人员正确地选择方案和进行详细设计。 2. 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GJB 1046 《舰船搭接、接地、屏蔽、滤波及电缆的电磁兼容性要求和方法》 GJB 1210 《接地、搭接和屏蔽设计的实施》 GJB/z 25 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽设计指南》 MIL-HDBK-419 《电子设备和设施的接地搭接和屏蔽》 IEC 61587-3 （草案）《第三部分：IEC 60917-...和IEC 60297-...系列机箱、机柜和插箱屏蔽性能试验》 《结构件分类描述优化方案及图号缩写规则》 3. 术语 本规范中的专业术语符合IEC50-161《电磁兼容性术语》的规定。

2021年电磁兼容与结构设计

xxxx大学硕士生课程论文 欧阳光明（2021.03.07） 电磁兼容与结构设计 电磁兼容概述 （2014—2015学年上学期） 姓名： 学号： 所在单位： 专业：

摘要 随着用电设备的增加，空间电磁能量逐年增加，人类生存环境具有浓厚的电磁环境内涵。在这种复杂的电磁环境中，如何减少相互间的电磁干扰，使各种设备正常运转，是一个亟待解决的问题；另外，恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。电磁兼容正是为解决这类问题而迅速发展起来的学科。可以说电磁兼容是人类社会文明发展产生的无法避免的“副产品”。 电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作，又互不干扰，达到兼容状态。电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科，其理论基础涉及数学、电磁场理论、电路基础、信号分析等学科与技术，其应用范围几乎涉及到所有用电领域。 关键字：电磁兼容、电磁发射、传导耦合、辐射耦合、静电放电 1 引言 信息技术已经成为这个时代的主题，而信息时代的最突出特征，就是将电磁作为记录和传递信息的主要载体，人们对于电磁的利用无处不在。电磁日益渗入到金融、通信、电力、广播电视等事关国家安全的各个重要领域和社会生活的各个角落，电磁已经成为了信息时代中将经济、军事等各方面各部门联成一体的纽带，它与每个人工作和生活息息相关。电磁空间对国家利益的实现具有越来越深刻的影响，经济社会发展、军队建设和作战对电磁空间的依赖程度日益提高[1]。 当前人类的生存环境已具有浓厚的电磁环境内涵。一方面，电力网络、用电设备及系统产生的电磁骚扰越来越严重，设备所处电磁环境越来越复杂；另一方面，先进的电子设备的抗干扰能力越来越弱，同时电气及电子系统也越来越复杂。在这种复杂的电磁环境中，如何减少相互间的电磁干扰，使各种设备正常运行，是一个亟待解决的问题。另外，恶略的电磁环境还会对人类及生态产生不良影响。对于生产厂家而言，只有出场设备具有一定的电磁兼容性并且适应目前这一复杂的电磁环境，才能使自己的产品更具有竞争力。而对于国家安全而言，构筑电磁空间安全防御体系，已成为各国和军队建设的重要内容，随着社会信息化

车载设备的电磁兼容设计方案

车载设备的电磁兼容设计方案 随着科学技术的不断发展，电子设备的数量及应用逐渐增多，结果必将造成电磁干扰越来越严重。 在日趋恶劣的电磁环境中，如若不采取恰当的电磁屏蔽措施，会导致设备之间的电磁干扰日益严重，电子设备的性能下降，甚者会危及到信息的安全。为了保证电子设备在复杂的电磁环境中既不干扰其他设备，而又不受其他设备干扰的影响而能正常工作,这就要求在设备研制的初期阶段必须从结构、技术等方面进行严格的电磁兼容设计。 1 电磁兼容设计的基本要求 电磁兼容性是电子设备的主要性能之一，在进行设备功能设计的同时，还应进行电磁兼容设计。 电磁兼容设计的目的是使所设计的设备在复杂电磁环境中实现电磁兼容，因此在进行电磁兼容设计时应满足以下要求: 首先明确设备所满足的电磁兼容指标，然后确定设备的敏感器件、干扰源及干扰途径，有针对性地采取措施，最后通过试验了解设备是否达到了电磁兼容指标要求。 2 电磁兼容设计所采取的方法 对于通信车而言，通常其所装载的设备量很多,包括配电设备、通信设备及终端设备等，各设备间很容易形成电磁干扰，进而影响通信质量，因此设备在进行电磁兼容设计时要从3 要素( 干扰源、耦合途径和敏感设备) 出发，采取各种有效手段，抑制干扰源,消除或减弱干

扰耦合，增加敏感设备的抗干扰能力。 以某车载电子设备为例，由数字电流表、数字电压表、转换开关、断路器、控制保护单元、互感器、接触器等单元及元器件组成，其中数字电流表、数字电压表、转换开关、断路器布置于前面板上，控制保护单元、互感器、接触器等单元及元器件放在机箱内部。此设备要满足GJB151A- 97 有关的电磁兼容指标要求，在结构设计等方面采取的主要措施有: 仪表窗口的屏蔽; 机箱缝隙的屏蔽; 各单元合理布局及其屏蔽; 电缆敷设以及电源线滤波等。 2.1 仪表窗口的屏蔽 仪表窗口对设备来说是比较大的泄漏口，必须采取有效的措施将其屏蔽，为此采用加装丝网屏蔽玻璃的方法对数字电流表、数字电压表进行外部屏蔽。丝网屏蔽玻璃是由一种低阻抗的金属丝网通过特殊工艺夹在两层玻璃之间制成，丝网筛孔的密度决定其主要的屏蔽效能。如图1 所示，由于玻璃周边预留了10~ 20 mm 金属丝网毛边，通过螺装金属外框将它紧紧压在机箱上，从而获得连续的导电表面，以达到减少电磁泄露的目的。

电磁兼容技术

电磁兼容资料
EMC 设计技术
EMC 设计技术
内容提要
主要内容包括： 1. 电路设计（数字电路、模拟电路、开关电源、通信设备）和器件选择 2. 电缆和连接器 3. 滤波器和瞬态干扰抑制 4. 屏蔽 5. 线路板设计（包括传输线） 6. 静电放电、机电设备和电源功率因数校正 由于已经有很多关于以上问题的教科书，因此这里仅将问题提出并介绍最实用技术中的一些关键点，这些内容都是十分重要且实用的。 但我们在这里并不介绍这些技术为什么管用，而仅介绍这些技术是什么，怎样应用。当然，了解这些技术的原理对于灵活应用这些技术是十 分必要的，您可以参考其它教科书。
1 电路设计及 EMC 器件选择
在新设计及开发项目的开始，正确选择有源与无源器件及完善的电路设计技术，将有利于以最低的成本获得 EMC 认证，减少产品因屏 蔽和滤波所带来的额外的成本、体积和重量。 这些技术也可以提高数字信号的完整性及模拟信号信噪比，可以减少重复使用硬件及软件至 少一次，这也将有助于新产品达到其功能技术要求，尽早投入市场。这些 EMC 技术应视为公司竟争优势的一部分，有助于使企业获得最大 的商业利益。
1.1 数字器件与 EMC 电路设计
1.1.1 器件选择 大部分数字 IC 生产商都至少能生产某一系列辐射较低的器件，同时也能生产几种抗 ESD 的 I/O 芯片，有些厂商供应 EMC 性能良好的 VLSI（有些 EMC 微处理器比普通产品的辐射低 40dB） ；大多数数字电路采用方波信号同步，这将产生高次谐波分量，如图 1 示。时钟速率 越高，边沿越陡，频率和谐波的发射能力也越高。 因此，在满足产品技术指标的前提下，尽量选择低速时钟。在 HC 能用时绝不要使用 AC， CMOS4000 能行就不要用 HC。要选择集成度高并有 EMC 特性的集成电路，比如： 电源及地的引脚较近 多个电源及地线引脚 输出电压波动性小
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RJ45以太网接口EMC设计方案

以太网接口EMC设计方案 一、接口概述 RJ45以太网接口是目前应用最广泛的通讯设备接口，以太网口的电磁兼容性能关系到通讯设备的稳定运行。赛盛技术应用电磁兼容设计平台（EDP）软件从接口原理图、结构设计，线缆设计三个方面来设计以太网口的EMC设计方案。 二、接口电路原理图的EMC设计 本方案由电磁兼容设计平台（EDP）软件自动生成 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 图1 百兆以太网接口2KV防雷滤波设计 接口电路设计概述： 本方案从EMC原理上，进行了相关的抑制干扰和抗敏感度的设计；从设计层次解决EMC 问题；同时此电路兼容了百兆以太网接口防雷设计。 本防雷电路设计可通过IEC61000-4-5或标准，共模2KV，差摸1KV的非屏蔽平衡信号的接口防雷测试。 电路EMC设计说明：

（1） 电路滤波设计要点： 为了抑制RJ45接口通过电缆带出的共模干扰，建议设计过程中将常规网络变压器改为接口带有共模抑制作用的网络变压器，此种变压器示意图如下。 图2 带有共模抑制作用的网络变压器 RJ45接口的NC空余针脚一定要采用BOB-smith电路设计，以达到信号阻抗匹配，抑制对外干扰的作用，经过测试，BOB-smith电路能有10个dB左右的抑制干扰的效果。 网络变压器虽然带有隔离作用，但是由于变压器初次级线圈之间存在着几个pF的分布电容；为了提升变压器的隔离作用，建议在变压器的次级电路上增加对地滤波电容，如电路图上C4-C7，此电容取值5Pf~10pF。 在变压器驱动电源电路上，增加LC型滤波，抑制电源系统带来的干扰，如电路图上L1、C1、C2、C3，L1采用磁珠，典型值为600Ω/100MHz，电容取值μF~μF。 百兆以太网的设计中，如果在不影响通讯质量的情况，适当减低网络驱动电压电平，对于EMC干扰抑制会有一定的帮助；也可以在变压器次级的发送端和接收端差分线上串加10Ω的电阻来抑制干扰。 （2）

EMC电磁兼容知识介绍

EMC电磁兼容知识介绍 1．什么叫电磁兼容性（EMC）？ 随着科学技术的发展，越来越多的电气和电子设备进入了社会各领域，它推动了社会的进步。但不容忽视的是，伴随电气和电子设备应用而产生的电磁骚扰问题，悄悄地给人们带来了无穷的烦恼。这种干扰问题往往是通常人们不易觉察的，比如，一台计算机运行到某一点时突然死机了，人们总是认为这是软件质量问题或者是病毒，而不会考虑到电磁兼容性。 电磁兼容性(ElectroMagnetic Compatibility缩写EMC)，就是指某电子设备既不对其他设备产生电磁干扰，同时也能承受和抵抗来自其它设备的电磁干扰的特性；前者叫EMI特性，后者叫EMS特性。也就是说，符合电磁兼容性的不同电子设备可以在一起正常工作，它们是相互兼容的。电磁兼容性和安全性一样，是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产，电磁兼容性涉及人身、财产和环境保护。 电磁骚扰问题使人们对它这样“不易觉察”，主要原因是这种骚扰的途径是通过空间无形的辐射和电源线、信号线的传导造成的。电磁骚扰问题非常普遍，只是程度不同。实际上，凡是有电、有开关的设备，不管电压高低，都会产生电磁干扰。用220伏交流电源供电的设备固然会有电磁干扰，就是用1.5伏电池进行工作的儿童玩具也有电磁干扰。 2．人们日常生活中出现的常见EMC问题。 我们经常会遇到这样的情况，当我们收听广播或收看电视时，如果附近有人使用电吹风、吸尘器等，就会使声音出现噪音，图象出现雪花干扰，这就是产品的电磁兼容性有问题；当我们使用计算机时，通过电缆与其他设备热插拔连接，之后出现鼠标不能拖动，光标无法移动，计算机出现死机的情况，这里很重要的原因之一是电磁兼容性问题；当计算机通过通讯电缆控制其他机器设备时，程序运行到某一点时计算机总是死机，这也可能是电磁兼容性问题，强电磁干扰脉冲使计算机的运行脱离了原来的程序轨道跑飞了，这种情况如果出现在网络里，可能破坏数据库或使网络瘫痪，造成重大灾难和经济损失；正在飞行的飞机上如果有乘客违规使用强干扰信号的电子设备，很有可能导致飞机的坠毁；在单片机控制系统的设计中如果出现电磁兼容性问题，那么既是软件编制正确，也难以使系统调试成功。这些例子说明，我们生活的空间确实存在一种污染——电磁污染。这些电磁干扰在不易察觉的情况下干扰人们的正常工作。 3．国外EMC发展概况。 国际电工委员会早在1934年就成立了“无线电干扰特别委员会”简称CISPR（法文缩写），专门研究无线电干扰问题，当初只有比利时、法国、荷兰和英国等少数国家参加该委员会。经过几十年的发展，人们逐渐认识了电磁兼容的重要性，1989年欧洲共同体率先颁发了89/336/EEC指令，明确规定所有电子、电器产品，自1996年1月1日起必须经过EMC认证，否则禁止在欧共体市场销售。世界各国产生较大反响，我国输往欧盟的产品也受到很大影响。 早在一九三四年国际电工委员会就成立了无线电干扰特别委员会简称CISPR，专门研究无线电干扰问题，制定有关标准，旨在保护广播接收效果。当初只有少数国家参加该委员会，如比利时、法国、荷兰和英国等。经过多年的发展人们对电磁兼容的认识发生了深刻的变化，1989年欧洲共同体委员会颁发了89/336/EEC指令，明确规定，自1996年1月1日起，所有电子、电器产品须经过EMC性能的认证，否则将禁止其在欧共体市埸销售。此举在世界范围内引起较大反响，EMC已成为影响国际贸易的一项重要指标。随着技术的发展CISPR工作范围也由当初保护广播接收业务扩展到涉及保护无线电接收的所有业务。国际电工委员会IEC有两个专们从事电磁兼容标准化工作的技术委员会：一个就是CISPR成立于