1、电磁兼容(EMC) 交流教材,电磁兼容(EMC)交流教材,目录,EMC简介 EMC重要性 EMC标准 EMC的测试项目 相关EMC认证 EMC在研发各硬件阶段设计控制 案例,EMC简介 EMC重要性 EMC标准 EMC的测试项目 相关EMC认证 EMC在研发各硬件阶段设计控制 案例,EMC定义,EMC：Electromagnetic compatibility，电磁兼容性 EMC定义：在同一电磁环境中，设备能够不因为其他设备的干扰影响其正常工作，同时也不对其他设备产生影响工作的干扰 EMC的三要素，缺任何一个都够不成EMC问题。,EMC简介,EMC简介,EMC = EMI + EMS (电磁兼
2、容性） （电磁干扰）（电磁敏感度）,EMC：Electromagnetic compatibility 电磁兼容性 EMI：Electromagnetic Interference 电磁干扰 EMS： Electromagnetic Susceptibility 电磁敏感度,EMC现象,EMC简介,EMC简介 EMC重要性 EMC标准 EMC的测试项目 相关EMC认证 EMC在研发各硬件阶段设计控制 案例,EMC重要性,产品进入海外市场以及部分产品进入国内市场的需要!,产品进入欧洲/北美以及日本等市场的必须认证,如进入欧洲国家海关必须要有CE认证,否则不让通过! 另外有些没有强制认证的国家在入
3、网测试也会加入EMC测试项目!如巴西,尼日利亚等! 国内已经就某些终端通信产品进行3C强制认证,最终会波及整个通信信息设备大类! 目前公司已有多个产品由于设计之初没有充分考虑EMC特性而延迟了产品海外上市进度!,EMC重要性,避免我司设备对其它设备产生干扰，影响其它设备的正常工作!,随着电子产品的日益增多,电磁兼容问题越显特出!目前每一通信设备公司或多或少都会遇到此类难缠问题! 某公司安装在居民小区产品,由于干扰过大影响居民看电视,导致投诉!给公司造成不良影响!,EMC重要性,提高设备本身的抗干扰度，使其他设备的干扰或雷击外界等干扰不能影响其正常工作,局方机房内加入一设备后某司产品丢包率增加,
4、给局方造成抗干扰能力不强印象!我国南方地区雷击频繁,某司由于设备防雷做的比较好,给局方留下很好印象!我司低端产品防护能力不够,产品网上雷击损坏较多,造成负面影响!,EMC简介 EMC重要性 EMC标准 EMC的测试项目 相关EMC认证 EMC在研发各硬件阶段设计控制 案例,EMC标准,电磁兼容标准体系,基础标准,电磁兼容标准,通用标准,产品标准,被引用到,被引用到,专用产品标准,被引用到,EMC标准,基础标准 : IEC61000-4-2(静电放电抗扰度试验 ) 通用标准:EN61000-6-4(工业环境的干扰限值和测量方法) 产品标准:ETSI EN 300386 (Telecommunic
5、ation network equipment;ElectroMagnetic Compatibility (EMC) requirements )EN55022/EN55024 专用产品标准:GB 8897.42002（锂电池的安全要求）,EMC标准,各个国家或组织标准编号,EMC标准,我们公司产品一般宣称:,安全特性：符合EN 60950、UL 60950、CAN/CSA-C22.2 NO. 60950、GB 4943、IEC 60950、AS/NZS 60950等标准要求； 电磁兼容特性：EMI特性：符合EN55022 Class A、ETSI EN 300 386、CISPR 22 c
6、lass A、 GB 9254 Class A 、IEC 61000-3-2、IEC 61000-3-3 FCC Class A、VCCI Class A等标准要求；EMS特性：符合EN55024 、ETSI EN 300 386、CISPR 24、GB/T 17626、GB/T 17618、IEC 61000-4等标准要求;,EMC简介 EMC重要性 EMC标准 EMC的测试项目 相关EMC认证 EMC在研发各硬件阶段设计控制 案例,EMC测试项目,EMS测试项介绍EMSESD：Electrostatic discharge 静电放电抗扰度IEC 61000-4-2RS：Radiated s
7、usceptibility 辐射抗扰度IEC 61000-4-3EFT/B：Electrical fast transient burst 电快速瞬变脉冲群抗扰度 IEC 61000-4-4SURGE：浪涌抗扰度IEC 61000-4-5CS：Conducted susceptibility传导骚扰抗扰度IEC 61000-4-6PMS：Power-frequency magnetic susceptibility工频磁场抗扰度IEC 61000-4-8DIP/interruptionsIEC 61000-4-11Power lines induction电力线感应ITU-T K.20Powe
8、r lines contact电力线碰触ITU-T K.20,EMC测试项目,EMI测试项介绍RE：Radiated emission 辐射发射-CISPR 22、FCC PART 15CE：Conducted emission 传导发射- CISPR 22、FCC PART 15Harmonics：交流电源谐波-IEC 61000-3-2Flicker：交流电源闪烁 IEC 61000-3-3,EMC的RE测试数据分析,EMC的CE测试数据分析,EMC测试方案填写介绍,EMC简介 EMC重要性 EMC标准 EMC的测试项目 相关EMC认证 EMC在研发各硬件阶段设计控制 案例,EMC相关认证
9、,北美市场FCC认证 全称：Federal Communication Commission 联邦通信委员会 性质：该认证针对产品EMI要求，美国市场的强制要求，也就是说进入美国市场必须要经过该认证。 范围：数字设备等（Digital Device） 采用标准：FCC part 15 备注：FCC和加拿大互认可，即可用于加拿大市场。,EMC相关认证,日本市场VCCI认证 全称：Voluntary Control Council for Information Technology Equipment 信息技术设备自愿控制委员会 性质：该认证针对产品EMI要求，为日本非官方组织，但是要进入日本市
10、场，日本客户一般都会要求产品经过此认证。 范围：信息技术设备（ITE） 采用标准：kiyaku系列（idt.CISPR 22）,EMC相关认证,欧盟市场CE认证 全称：Conformit Europene （法语）欧盟 性质：该认证针对产品安全和EMC（含EMI和EMS）要求，欧洲市场的强制要求。 范围：所有存在潜在危险和电磁问题的设备，对咱们而言只需要关注通信设备和信息技术设备即可。 采用标准：ETSI EN 300 386 V1.3.1（通信设备）、EN 55024、EN 55022、EN 60950。,EMC相关认证,中国大陆CCC认证 全称：China Compulsory Certi
11、fication 中国强制性认证 性质：该认证针对产品安全和EMC要求，中国市场的强制要求。 范围：所有存在潜在危险和电磁问题的设备，因首批公布的产品目录中不包含通信设备（但是含有如NT1（网络终端）、TA（终端接入）等终端设备以及多媒体通信终端设备） 采用标准：不同产品采用标准不一样，对于信息技术设备，安规采用GB 4943，EMC采用GB9254，GB17625.1，GB 17618,EMC简介 EMC重要性 EMC标准 EMC的测试项目 相关EMC认证 EMC在研发各硬件阶段设计控制 案例,EMC在研发硬件阶段设计控制,EMC与硬件设计关系,EMC在研发硬件阶段设计控制,在产品周期中EM
12、C介入时间与成本的关系,EMC在研发硬件阶段设计控制,产品规格设计阶段,需要考虑:产品市场定位需要做那些认证需要认证等级?,CLASS A OR CLASS B?,EMC在研发硬件阶段设计控制,硬件总体方案阶段,需要考虑:结构是否采用屏蔽系统滤波如何设计系统防雷如何设计系统接地如何设计系统内外电缆如何设计,EMC在研发硬件阶段设计控制,原理图设计阶段,需要考虑:接口滤波防护设计电源滤波处理器件选型,PCB设计阶段,单板布局需要考虑:层叠结构如何设置重要功能器件如何放置地/电源分布如何处理 去耦电容的布局滤波防护器件位置处理?,EMC在研发硬件阶段设计控制,PCB设计阶段,单板布线需要考虑:电源
13、线的路径重要时钟以及高速走线高速走线串扰控制户外接口走线绝缘距离控制,EMC简介 EMC重要性 EMC标准 EMC的测试项目 相关EMC认证 EMC在研发各硬件阶段设计控制 案例,案例-传导发射(CE)问题,问题描述:,我们公司某款直流产品进行EMC测试时发现:传导的测试数据低频部分的波形非常漂亮，但是在高频4MHz到15MHz之间的超标严重，后面经过多次试验采取抑制对策，但是效果并不是非常明显 !,案例-传导发射(CE)问题,测试现象:,案例-传导发射(CE)问题,由于直流电源板的工作地（BGND）和主板的工作地（GND）直接相连，使单板以及电源模块高频干扰跳过滤波电路直接传导到电源输入端口
14、!,问题分析:,案例-传导发射(CE)问题,把GND与BGND这两块地分割开来，立刻下降达20dB!,解决措施与测试结果:,案例-传导发射(CE)问题,电源单板GND与BGND不能够接在一起,即使其它原因必须接在一起,也应该在滤波之后!在滤波器前后的线不要接在一起,同时也不要一同并排走线!,案例结论:,某产品的电源板在测试电源口传导辐射发射的时候不能通过，但是拔掉产品某块模块A以后测试能够通过，反复测试结果依旧 ,当时CE测试时的效果图 :,CE测试的L线的曲线图,案例-传导发射(CE)问题,CE测试的N线的曲线图,案例-传导发射(CE)问题,从原理图和PCB的设计出发，分析问题，发现模块A提
15、供的-48VDC在电源板还没有经过滤波的情况下就直接输出给背板（下图中的实线所示），然后到达模块板A，经过有这样的分析基础以后，我们就把滤波器前置（下图中的虚线所示），经过这样调整以后测试能够通过，并且余量比较大。,案例-传导发射(CE)问题分析,案例-传导发射(CE)问题,整改后测试结果：,CE测试的L线的曲线图,整改后测试结果：,CE测试的N线的曲线图,案例-传导发射(CE)问题,案例-辐射发射(RE)问题,问题描述:,某产品RE测试结果超出了VCCI标准CLASS A 限值! 此产品为交换产品,接口主要为百兆网口,初步定位为网口线缆带出高频干扰!,案例-辐射发射(RE)问题,测试结果:,
16、案例-辐射发射(RE)问题,层叠结构设置不合理!高速数字电源附近没有回流地,导致回流面积增大! 高速数字信号电源铺设到接口电路部分!会把高频干扰耦合到接口信号上!,问题分析:,案例-辐射发射(RE)问题,改变层叠结构,把原来的第五层VCC33改为GND,这样保证了第四层VCC25有良好、邻近的参考平面，另外也使第六层信号走线有了良好的回流平面。,解决措施:,案例-辐射发射(RE)问题,对网口部分的电源平面进行了分割处理,解决措施:,把VCC25变为PGND,案例-辐射发射(RE)问题,改进后测试结果:,Margin 5.0dB,案例-辐射发射(RE)问题,PCB设计中层叠结构必须设置合理!充分考虑数字电源与高速信号线的回流!对于通过变压器隔离的端口,如网口,E1接口等,变压器初次级必须要分割,同时高频电源不要铺设到接口部分,如必须引入,则采取滤波后拉线处理方式!,案例结论:,案例-辐射发射(RE)问题,交流时间!,
