電磁兼容EMC設(shè)計(jì)與整改理論講義

南岸未陰 2022-01-13

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EMC整改小技巧:

一、差模干擾與共模干擾

差模干擾：存在于L-N線之間，電流從L進(jìn)入，流過(guò)整流二極管正極，再流經(jīng)負(fù)載，通過(guò)熱地，到整流二極管，再回到N，在這條通路上，有高速開(kāi)關(guān)的大功率器件，有反向恢復(fù)時(shí)間極短的二極管，這些器件產(chǎn)生的高頻干擾，都會(huì)從整條回路流過(guò)，從而被接收機(jī)檢測(cè)到，導(dǎo)致傳導(dǎo)超標(biāo)。

共模干擾：共模干擾是因?yàn)榇蟮嘏c設(shè)備電纜之間存在寄生電容,高頻干擾噪聲會(huì)通過(guò)該寄生電容，在大地與電纜之間產(chǎn)生共模電流，從而導(dǎo)致共模干擾。

下圖為差模干擾引起的傳導(dǎo)FALL數(shù)據(jù)，該測(cè)試數(shù)據(jù)前端超標(biāo)，為差模干擾引起：

下圖為開(kāi)關(guān)電源EMI原理部分：

圖中CX2001為安規(guī)薄膜電容（當(dāng)電容被擊穿或損壞時(shí)，表現(xiàn)為開(kāi)路）其跨在L線與N線之間，當(dāng)L-N之間的電流，流經(jīng)負(fù)載時(shí)，會(huì)將高頻雜波帶到回路當(dāng)中。此時(shí)X電容的作用就是在負(fù)載與X電容之間形成一條回路，使的高頻分流，在該回路中消耗掉，而不會(huì)進(jìn)入市電，即通過(guò)電容的短路交流電讓干擾有回路不串到外部。

對(duì)差模干擾的整改對(duì)策：

1. 增大X電容容值

2. 增大共模電感感量，利用其漏感，抑制差模噪聲（因?yàn)楣材ｋ姼袔追N繞線方式，雙線并繞或雙線分開(kāi)繞制，不管哪種繞法，由于繞制不緊密，線長(zhǎng)等的差異，肯定會(huì)出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象，即一邊線圈產(chǎn)生的磁力線不能完全通過(guò)另一線圈，這使得L-N線之間有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于在L-N之間串聯(lián)了一個(gè)電感）

下圖為共模干擾測(cè)試FALL數(shù)據(jù)：

電源線纜與大地之間的寄生電容，使得共模干擾有了回路，干擾噪聲通過(guò)該電容，流向大地，在LISN-線纜-寄生電容-地之間形成共模干擾電流，從而被接收機(jī)檢測(cè)到，導(dǎo)致傳導(dǎo)超標(biāo)（這也可以解釋為什么有的主板傳導(dǎo)測(cè)試時(shí)，不接地通過(guò)，一夾地線就超標(biāo)。USB模式下不接地時(shí)，電流回路只能通過(guò)L-二極管-負(fù)載-熱地-二極管-N,共模電流不能回到LISN，LISN檢測(cè)到的噪聲較小，而當(dāng)主板的冷地與大地直接相連時(shí)，線纜與大地之間有了回路，此時(shí)若共模噪聲未被前端LC濾波電路吸收的話，就會(huì)導(dǎo)致傳導(dǎo)超標(biāo)）

對(duì)共模干擾的整改對(duì)策：

1. 加大共模電感感量

2. 調(diào)整L-GND，N-GND上的LC濾波器，濾掉共模噪聲

3. 主板盡可能接地，減小對(duì)地阻抗，從而減小線纜與大地的寄生電容。

二、產(chǎn)品電磁兼容騷擾源有：

1、設(shè)備開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)回路：騷擾源主頻幾十kHz到百余kHz，高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

2、設(shè)備直流電源的整流回路：工頻線性電源工頻整流噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百kHz；開(kāi)關(guān)電源高頻整流噪聲頻率上限可延伸到數(shù)十MHz。

3、電動(dòng)設(shè)備直流電機(jī)的電刷噪聲：噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百MHz。

4、電動(dòng)設(shè)備交流電機(jī)的運(yùn)行噪聲：高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

5、變頻調(diào)速電路的騷擾發(fā)射：開(kāi)關(guān)調(diào)速回路騷擾源頻率從幾十kHz到幾十MHz。

6、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)切換的開(kāi)關(guān)噪聲：由機(jī)械或電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的噪聲頻率上限可延伸到數(shù)百MHz。

7、智能控制設(shè)備的晶振及數(shù)字電路電磁騷擾：騷擾源主頻幾十kHz到幾十MHz，高次諧波可延伸到數(shù)百MHz。

8、微波設(shè)備的微波泄漏：騷擾源主頻數(shù)GHz。

9、電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的電磁騷擾發(fā)射：騷擾源主頻幾十kHz，高次諧波可延伸到數(shù)十MHz。

10電視電聲接收設(shè)備的高頻調(diào)諧回路的本振及其諧波：騷擾源主頻數(shù)十MHz到數(shù)百MHz，高次諧波可延伸到數(shù)GHz。

11、信息技術(shù)設(shè)備及各類(lèi)自動(dòng)控制設(shè)備的數(shù)字處理電路：騷擾源主頻數(shù)十MHz到數(shù)百MHz（經(jīng)內(nèi)部倍頻主頻可達(dá)數(shù)GHz），高次諧波可延伸到十幾GHz。

溫馨提示：（EMC最新標(biāo)準(zhǔn)匯總，需要請(qǐng)文末留言或郵箱）

（1）YY 9706.112-2021 醫(yī)用電氣設(shè)備第1-12部分：基本安全和基本性能的通用要求并列標(biāo)準(zhǔn)：預(yù)期在緊急醫(yī)療服務(wù)環(huán)境中使用的醫(yī)用電氣設(shè)備和醫(yī)用電氣系統(tǒng)的要求

（2）GB∕T 38659.1-2020 電磁兼容風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估第1部分：電子電氣設(shè)備

（3）YY 9706.210-2021 醫(yī)用電氣設(shè)備第2-10部分：神經(jīng)和肌肉刺激器的基本安全和基本性能專(zhuān)用要求

（4）GB 9706.1-2020 醫(yī)用電氣設(shè)備第1部分：基本安全和基本性能的通用要求

（5）GB/T 17626.2-2018《電磁兼容　試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)　靜電放電抗擾度試驗(yàn)》

（6）GB/T 17626.4-2018《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)》

（7）GB/T 17626.5-2019《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)》

（8）GB∕T 37283-2019 服務(wù)機(jī)器人電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn) 抗擾度要求和限值

（9）GB∕T 38326-2019 工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療機(jī)器人電磁兼容抗擾度試驗(yàn)

（10）GB∕T 37284-2019 服務(wù)機(jī)器人電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)射要求和限值

（11）GB∕T 37283-2019 服務(wù)機(jī)器人電磁兼容通用標(biāo)準(zhǔn) 抗擾度要求和限值

（12）GB/Z 17625.13-2020 電磁兼容限值接入中壓、高壓、超高壓電力系統(tǒng)的不平衡設(shè)施發(fā)射限值的評(píng)估

（13）GB∕T 37132-2018 無(wú)線充電設(shè)備的電磁兼容性通用要求和測(cè)試方法

（14）GB∕T 36282-2018 電動(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)電磁兼容性要求和試驗(yàn)方法

（15）GB∕T 4343.2-2020 家用電器、電動(dòng)工具和類(lèi)似器具的電磁兼容要求第2部分：抗擾度

（16）GB∕T 18039.10-2018 電磁兼容環(huán)境 HEMP環(huán)境描述輻射騷擾

（17）GB∕T 38909-2020 民用輕小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)電磁兼容性要求與試驗(yàn)方法

（18）GBT 15579.10-2020 弧焊設(shè)備第10部分：電磁兼容性(EMC)要求

（19）GBT 37130-2018汽車(chē)人體輻射

（20）GB∕T 40134-2021 航天系統(tǒng)電磁兼容性要求
…………等等……

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來(lái)自：南岸未陰 > 《醫(yī)療器械》

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