電磁兼容技術(shù)概述第一章

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1、電磁兼容技術(shù)荊龍ljing@bjtu.edu.cn身邊的電磁兼容設(shè)計身邊的電磁兼容設(shè)計身邊的電磁兼容設(shè)計身邊的電磁兼容設(shè)計身邊的電磁兼容設(shè)計身邊的電磁兼容設(shè)計身邊的電磁兼容設(shè)計身邊的電磁兼容設(shè)計身邊的電磁兼容設(shè)計第一章概述電磁兼容的基本概念電磁兼容性設(shè)計電磁兼容性設(shè)計所涉及的技術(shù)領(lǐng)域本門課程講述的主要內(nèi)容本門課程的學(xué)習(xí)方法§1電磁兼容的基本概念信號、干擾和噪聲常見的干擾和噪聲電磁干擾對電子電氣設(shè)備工作產(chǎn)生的影響設(shè)備的抗干擾電磁兼容信號：對電子電氣電路工作“有用”的電信號，包括待處理的電信號、希望產(chǎn)生的輸

2、出等。噪聲：除“有用”電信號以外的所有電信號，均是噪聲。噪聲對電路的工作多少都有些影響。干擾：由噪聲導(dǎo)致的“不希望”出現(xiàn)的結(jié)果稱為干擾。噪聲是產(chǎn)生干擾的原因，干擾則是噪聲的后果；噪聲是否會產(chǎn)生干擾要看噪聲是否高到了一定的程度，及噪聲容限。噪聲是客觀存在的，無法消除，而只能將它減小到不產(chǎn)生明顯干擾的程度，即不產(chǎn)生干擾的程度。TTL的最小輸入高電平（VIH）>=2.0V，最高輸入低電平（VIL）<=0.8V，TTL的最小輸出高電平（VOH）>2.4V，最高輸出低電平（VOL）<0.4V。TTL的噪聲容限是0

3、.4V（意味著幅值小于0.4V的噪聲將不會對TTL的工作產(chǎn)生影響）。噪聲源的分類噪聲源（干擾源）包括內(nèi)部干擾和外部干擾，外部干擾又分為自然干擾源和人為干擾源。常見的干擾和噪聲自然干擾：自然現(xiàn)象產(chǎn)生的各種電磁噪聲。人為干擾：源自人們的生活和生產(chǎn)活動，主要是各種電子電氣設(shè)備產(chǎn)生的干擾。列舉一些常見的自然干擾和人為干擾自然干擾大氣噪聲宇宙射線（10MHz-30GHz）太陽異常電磁輻射銀河系無線電輻射（150MHz-200MHz）雷電（30MHz以下）地震自然干擾是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的客觀存在，一般情況下，不能

4、消除，只能防范。人為干擾元器件固有噪聲：熱噪聲、散粒噪聲、接觸噪聲等。物理或電化學(xué)過程噪聲：原電池噪聲、摩擦噪聲等。放電噪聲：起源于放電過程，比如靜電放電、電暈放電、輝光放電、弧光放電和高頻電火花放電等。電磁感應(yīng)：各種電磁波干擾。人為干擾與人的生產(chǎn)、生活活動有關(guān)，可以采取措施加以抑制。通信廣播：電視，廣播，各種通信臺站；電力系統(tǒng)：發(fā)電機，變壓器，電力線；工業(yè)設(shè)備：各種電動機，電焊機，加熱器，機床，控制器，計算機，攪拌機，繼電器；交通運輸：電力機車，導(dǎo)航系統(tǒng),汽車點火裝置（10MHz-100MHz）；醫(yī)療

5、設(shè)備：電子醫(yī)療器械，X射線；辦公設(shè)備：計算機，鍵盤，打印機，復(fù)印機，日光燈；家用電器：微波爐，風(fēng)扇，吸塵器，冰箱；軍事武器：核爆炸，電磁武器；常見的人為干擾課堂討論：電磁干擾對電子電氣設(shè)備影響電磁干擾及其危害在電磁環(huán)境中，電磁干擾造成的危害是各種各樣的，可能從最簡單的令人煩惱的現(xiàn)象直到嚴(yán)重的災(zāi)難。①干擾電視的收看、廣播收音機的收聽。②在數(shù)字系統(tǒng)與數(shù)據(jù)傳輸過程中數(shù)據(jù)的丟失。③醫(yī)療電子設(shè)備（例如：醫(yī)療監(jiān)護儀、心電起搏器等）的工作失常。④自動控制系統(tǒng)（例如：汽車的剎車系統(tǒng)、防撞氣囊保護系統(tǒng)）的工作失控。⑤工業(yè)

6、過程控制功能（例如：石油或化工）的失效。⑥飛機導(dǎo)航系統(tǒng)的工作失常。課堂討論：電磁干擾對電子電氣設(shè)備影響設(shè)備的抗干擾所謂“抗干擾”，就是設(shè)備抵御噪聲信號、使之不對系統(tǒng)工作產(chǎn)生影響的性能。干擾與抗干擾，就像一對“矛盾”。單純的抗干擾，很容易陷入“道高一尺、魔高一丈”的惡性循環(huán)。單純抗干擾的成本越來越高、效果卻越來越差?！?電磁兼容性設(shè)計隨著電子電氣設(shè)備應(yīng)用范圍的日益廣泛、功能日益復(fù)雜，電子電氣設(shè)備所面臨的電磁環(huán)境日益惡化。與此同時，卻對電子電氣設(shè)備抗干擾性能提出了愈來愈高的要求。事實也證明，盲目提高和改善電

7、子電氣設(shè)備抗干擾性能，不但浪費巨大，而且效果并不理想。在這種情況下，就逐漸從單純的抗干擾技術(shù)，轉(zhuǎn)向發(fā)展成了綜合的電磁兼容技術(shù)。ElectromagneticCompatibility（EMC）電磁兼容的定義國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4365-1995《電磁兼容術(shù)語》“設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力。”電磁兼容要求：在共同的電磁環(huán)境中，任何設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)都應(yīng)該不受干擾并且不干擾其他設(shè)備。要素：1、電磁環(huán)境；2、EMS電磁敏感度；3、EMI電磁干擾電磁兼容的含

8、義：“電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時間、有限的頻譜資源條件下，各種用電設(shè)備（系統(tǒng)、分系統(tǒng)，廣義的還包括生物體）可以共存并不致引起降級的一門科學(xué)。”電磁兼容性電磁兼容性包含三個方面的含義：1、電磁環(huán)境應(yīng)是給定或可以預(yù)期的；2、設(shè)備不應(yīng)產(chǎn)生超過標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范所規(guī)定的電磁噪聲；3、設(shè)備應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的電磁噪聲敏感度限值的要求。所謂電磁兼容，是指在有限的空間、時間和頻譜資源條件下，各種設(shè)備可以共存、并不產(chǎn)生相互不利影響狀態(tài)。設(shè)備的電磁兼容性，即