2022年电磁兼容知识点总结.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思填空题a. 电气、电子设备的相互影响；b. 电1、电磁干扰的危害主要表达在两个方面：磁污染对人体的影响 2、电磁兼容设计方法：a. 问题解决法； 问题解决法是先研制设备, 然后针对调试中显现的电磁干扰的问 题,采纳各种电磁干扰抑制技术加以解决；b. 规范法；规范法是按颁布的电磁兼容性标准和规范进行设备或系统的设计制 造；c. 系统法；系统法是利用运算机软件对某一特定系统的设计方案进行电磁兼容性 分析和猜测；3、电磁干扰的三要素 1、形成电磁干扰的三个基本条件：扰乱源,对扰乱敏锐的接收单元,把能量从 扰乱源耦合到接收单元的传输通道,称为电磁干扰三要素；扰乱源耦合通道敏锐单元2、电路受干扰的程度可用公式描述 S WCI S 为电路受干扰的程度； W为扰乱源的强度； C 为扰乱源通过某种路径到达被干 扰处的耦合因素； I 为被干扰电路的抗干扰性能；4、 屏蔽技术是利用屏蔽体阻断或削减电磁能量在空间传播的一种技术,是削减电磁发射和实现电磁扰乱防护的最基本,最重要的手段之一, 采纳屏蔽有两个目的,一是限制内部产生的辐射超出某一个区域,二是防止外来的辐射进入某一区域；5、常用的电磁密封衬垫有 片1. 金属丝网衬垫 2. 导电布衬垫 3. 导电橡胶 4. 指形簧6、电源线滤波器：作用主要是抑制设备的传导发射或提高对电网中扰乱的抗扰 度,虽然同为抑制扰乱, 但两者的方向不同, 前者是防止扰乱从设备流入电网 （称 为电源 EMI滤波器）,后者是防止电网中的扰乱进入设备（称为电源滤波器）6、干扰掌握接地： 1. 浮地 2. 单点接地 3. 多点接地 4. 混合接地 8、电磁兼容性 GB的定义：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境 中任何事物构成不能承担的电磁扰乱的才能；9、电磁扰乱：可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命、无生命物质产 生损害作用的电磁现象； 电磁扰乱可以是电磁噪声、 无用信号或有用信号, 也可 以是传播媒介自身的变化；10、电磁干扰：由电磁扰乱引起的设备、系统或传播通道的性能下降；电磁扰乱 是指电磁能量的发射过程,后者就强调电磁扰乱造成的后果；11、谐波电流的抑制方法 1、电流侧设置 LC滤波器 2、实行有源功率因数校正 3、采纳 PWM整流器 4、多绕组变压器的多脉整流名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思简答题 1】、电磁兼容讨论的内容主要包括：1、电磁干扰特性及其传播机理；因此讨论电磁干扰特性及其传播耦合理论是电 磁兼容学科的基本任务之一；2、电磁危害及电磁频谱治理；有效地治理、合理的利用电磁频谱是电磁兼容的 一项必要内容 3、电磁干扰的工程分析方法及掌握技术；因此,电磁兼容掌握技术始终是电磁 兼容学科中最活跃的课题 4、电磁兼容的设计方法；因此,费效比的综合考虑是电磁兼容设计中的一项重 要内容；5、电磁兼容性测量和试验技术；因此高精度的电磁发射及电磁敏锐度自动测试 系统的研制,开发及应用于工程实践,是电磁兼容学科讨论的重要内容；6、电磁兼容性标准和工程治理； 电磁兼容性标准是电磁兼容设计和试验的依据；7、电磁兼容分析和猜测；电磁兼容分析和猜测是合理的电磁兼容性设计的基础 8、电磁脉冲及其防护；因此电磁脉冲的干扰及其防护问题已经成为近年来电磁 兼容学科的一个重要讨论内容；2】、电磁兼容课程的特点：1、电磁兼容以电磁理论为基础；因此电磁兼容原理是以电磁场理论为基础的2、电磁兼容是一门综合性边缘学科；因此,把握电磁兼容需要多学科学问基础；3、电磁兼容实践性较强；因此,要把握并敏捷运用电磁兼容技术需要设计者不 断地去实践,积存体会；4、大量引用无线电技术的概念和术语；5、计量单位的特别性；电磁兼容工程中最常用的度量单位是分贝（dB）3】电磁扰乱的分类与传播方式 电磁扰乱一般可分为两大类： 自然扰乱和人为扰乱, 自然扰乱是指来源于自然现象而非人工装置产生的电磁扰乱,人为扰乱是来源于人工装置的电磁扰乱；电磁扰乱的传播方式：1、传导耦合是指一个电路中的扰乱电压或扰乱电流通过公共电路流通到另 一个电路中的耦合方式；其特点是两个电路之间至少有两个电器连接节点 2、磁场耦合是指一个回路中的扰乱电流通过连接磁通在另一个电路中感应 电动势,以传播扰乱的耦合方式 3、电场耦合是指一个电路中导体的扰乱电压通过与其接近的另一个电路中 导体之间的相互电容耦合产生扰乱电流,以传播扰乱的耦合方式 4、辐射耦合是指电磁扰乱在空间中以电磁波的形式传播,耦合至被干扰电 路；4】屏蔽体设计原就 1、明确电磁扰乱源及敏锐单元 假如是屏蔽体外部电磁扰乱,就要明白设备的工作环境和可能的扰乱源及强度,找出设备内部易受干扰的电路及承担才能；主要的内部扰乱源及可能产生的辐射场强,假如是屏蔽体内部电磁场, 就要判定 明白设备的工作环境及其对设备辐射场强的限值要求； 假如是屏蔽内部扰乱对设备本身的干扰,就找出内部扰乱源和被干扰电路2、大致确定屏蔽体的屏蔽效能依据第一步已知的扰乱场强及防护要求,按式名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思SE E20 lgE0或SE E20lgH0ESHS运算屏蔽体应达到的屏蔽效能要求 3、确定屏蔽方式 依据产品的外观设计要求和要屏蔽的扰乱的磁场的性质及频率等,确定屏蔽方 式、屏蔽体厚度等 4、进行屏蔽完整性设计 依据产品的功能设计要求, 确定屏蔽体上必需的孔缝及电缆穿透等,并实行相应 的技术措施以防止因屏蔽不完整而带来的屏蔽成效下降 5】屏蔽体上的孔缝对屏蔽成效的影响 1、对于抑制低频磁场的高导磁材料屏蔽体,由于开孔或开缝影响了沿磁力线方 向的磁阻,使其增大,降低了对磁场的分流作用；2、对于抑制高频磁场和电磁波的良导体屏蔽体,由于开孔或开缝影响了屏蔽体 感应涡流的抑制作用,使得磁场和电磁波穿过孔缝进入屏蔽体内3、对于抑制电厂的屏蔽,由于缝隙影响了屏蔽体的电连续性,使之不能成为一 个等位体,屏蔽体上的感应电荷不能顺当的从接地线走掉；6】常用的浪涌抑制器件有哪些？各有何特点？用于什么场合？1、电火花隙 2、金属氧化物压敏电阻 3、硅瞬变吸取二极管 特点及适用场合：1、气体放电管电流吸取才能大,但相应速度低,有后续电流,离散型大,且电 压分档小,适合做第一级粗爱护 2、压敏电阻响应速度高,可有较大的吸取才能,但固有电容较大,不适合用在 高频电路；3、硅瞬变吸取二极管, 响应速度很高, 电压分档许多, 但带电流负荷才能较弱,用于精爱护7】EMC设计中应当考虑的问题 ：1、识别潜在的扰乱源和敏锐单元；一般应关注数字时钟电路、数字信号、电源 开关、模拟信号、直流电源线和低速数字信号等 2、识别关键的电流路径；电流要形成回路；电流要走最小阻抗路径 3、识别潜在的天线；天线由两部分组成,且天线的两部分之间要有一个鼓励电 压；4、分析可能的耦合机理；可归纳为传导耦合、电场耦合、磁场耦合和辐射耦合 四种；8】谐波的产生、危害及谐波标准：产生：由于电力电子器件的非线性特性,会在电力电子系统中产生谐波电流危害：1、电压畸变谐波电流在线路阻抗上产生的压降引起端电压的畸变,当线路阻抗的电抗重量较大时,电压畸变严峻,可能对电网中的其他设备产生影响 2、过零噪声 3、零线过热 4、对变压器和异步电动机的影响名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思5、使无功补偿电容器过载 6、集肤效应谐波电流标准A 类是平稳的三相设备、家用电器（不包括列入D 类的设备）、电动工具（不包括便携式工具）、白炽灯调光器、音频设备,以及后面 3 类之外的设备 B 类是便携式工具以及非专业的电弧焊接设备C 类是照明设备, D 类是功率小于 600W的个人运算机、运算机显示器以及电视接收机等9】产品电磁兼容设计留意事项：1、依据使用环境猎取对系统的电磁兼容性要求 2、在方案论证初期就提出产品的电磁兼容性指标 3、把电磁兼容性设计融入产品的功能设计中,而不是实行事后的补救措施 4、通过试验,测量确认系统已经达到电磁兼容性要求 5、对产品进行跟踪调查,保证其寿命期内电磁兼容问题 10】磁场屏蔽：1、利用高导磁材料进行磁场屏蔽利用高导磁材料的低磁阻特性, 对扰乱磁场进行分路, 可使被屏蔽体包围的区域 的磁场大大减弱（ H1<<H0）2、利用导电材料产生反向的抵消磁场来实现磁场的屏蔽以导体作屏蔽体, 在外部高频磁场作用下屏蔽体表面产生感应涡流,而涡流产生的方向磁场抵消穿越该屏蔽体的外部磁场,从而实现磁场屏蔽；屏蔽效能SEetRABR20lg|Z1|e2t4|ZA20lg.869t2B20lg1d11】滤波器的作用就是要限制接收装置的频带,抑制无用信号；使得在不影响有用信号的前提下滤波器的种类许多, 依据滤波器的能量损耗特性分为：反射式滤波器, 吸取式滤 波器 依据滤波器在电路中的位置和作用可分为信号滤波,电源滤波,电磁干扰滤波,电源去耦滤波,谐波滤波依据滤波电路中是否包含有源器件分为 : 有源滤波,无源滤波依据滤波器的频率特性：高通,低通,带通,带阻滤波等；12】滤波器的插入损耗公式 IL 20 lg U 1 IL 为插入损耗 （dB）；U1是在信号源 U 2于负载阻抗之间不接滤波器时,信号源在负载阻抗上产生的电压；U2 是在信号 源与负载阻抗之间插入滤波器时,信号源在负载阻抗上产生的电压 13】吸取式滤波器：又称为有损滤波器,它采纳有损耗的滤波元件,使扰乱信号的能量消耗在滤波器中,以达到抑制干扰的目的,有1、铁氧体磁心2、抗干扰电缆 14】滤波器安装留意方面：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思1、滤波器的安装位置 滤波器应尽量安装在设备的入口/ 出口处,未经处理的电源线在机内走线不宜过长,以防止产生辐射； 最好采纳插座式滤波器,使其进线、出线分别位于机箱内 外两侧 2、滤波器输入和输出引线的隔离滤波器的输入与输出引线应分隔开,而不能捆扎在一起, 以防止扰乱在引线之间耦合, 如由于位置与空间的限制而无法分隔开,就应采纳屏蔽线 3、滤波器的接地 滤波器不宜用瘦长导线接地, 而应保持滤波器的地与设备外壳有一个大的导电接触面,以保证良好的接地,同时设备外壳必需接地；15】接地的目的：1、建立与大地相连的低阻抗通路,使雷击电流、静电放电电流等从接地通路直 接流入大地,而不致影响设备或系统的正常工作及人身安全2、建立设备外壳与邻近金属导体之间的低阻抗通路,不至于危及人身安全；当设备中存在漏电电流时,3、设备或者系统的各部分都连接到一个公共点或等位面,以便有一个公共的参考电位,排除两个悬浮电路之间可能存在的干扰电压；4、将屏蔽体接地,使屏蔽发挥作用 5、将滤波器接地,使滤波器能起到抑制共模干扰的作用 6、印制电路板上的信号电路接到地平面,以供应一个信号返回通路；7、汽车飞机上的特别重要的电路接车体或机体的金属外壳,以供应一个电流返 回通路；16】常用的搭接方法：1、焊接通过焊接使需要接触的导体永久连接,是比较抱负的搭接方法, 可防止金属面曝露在空气中,因锈蚀而引起的搭接性能下降2、铆接 铆接也实现了永久连接, 在铆接部位的阻抗很小, 但其他部位阻抗较大, 在高频 时不能供应良好的低阻抗连接3、栓接 通过螺栓连接, 可以拆卸, 但长时间使用后可能显现连接松动,有时通过螺纹接 触的两个面会变成接触线, 并且由于腐蚀及高频电流的集肤效应,射频电流沿螺 旋线流淌,因而在很大程度上出现电感性；17】开关操作瞬态扰乱的抑制 对感性负载的处理：1、在负载两端反向并联二极管 2、反向并联二极管并串入电阻 3、在负载两端并联电容 4、在负载两端并联电阻 5、并联一对反向串联的稳压管 6、在负载两端并联压敏电阻 对开关触点的处理：1、在触点两端并联阻容支路 2、在阻容支路的电阻上并联二极管名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思3、在触点两端并联稳压管 18】中国强制认证, 简称 CCC认证,是合并了原先的进口商品安全质量许可证制度（CCIB认证）,安全认证强制性监督治理制度（CCEE认证）和电磁兼容安全认证制度（ CEMC认证）对强制性认证产品实施“ 四个统一”（即统一目录,统一标准、技术法规和合格评定程序,统一标志,统一收费标准）；“ CCC” 认证标志是第一批实施强制性产品 认证的产品目录中产品准许其出厂销售、进口和使用的证明标记 19】电磁兼容测量的主要仪器和设备：1、EMI接收机 EMI接收机是进行电磁兼容测量的基本仪器 2、电磁干扰测量用帮助设备：天线,线路阻抗稳固网络,电流探头,电压探头,功率吸取钳 3、测量场地：开阔场地,屏蔽室,屏蔽电波暗室,横电磁波传播室,吉赫横电 磁波传输室 4、电磁敏锐测试用设备：信号源,功率放大器,注入探头,混响室,亥姆霍兹 线图 20】电磁兼容测量的基本方法：？p87 1、电磁辐射发射测量系统 电磁场辐射测量是测量电气、电子设备的电磁辐射强度2、电磁辐射敏锐度测试系统：其测量方法主要由以下几种1）用发射天线产生扰乱电磁场, 2）用 TEM小室或 GTEM小室产生扰乱电磁场, 3）用混响室产生骚 扰电磁场, 4）用亥姆霍兹线圈产生磁场3、传导发射测量系统： 有以下几种测量方法1）通过线路阻抗稳固网络LISN,2）用电流探头测量电源线上的干扰电源,扰功率3）通过功率吸取钳来测量电源线上的干4、传导敏锐度测试系统：注入干扰信号有以下几种方法 1）通过变压器向被测 线路注入干扰信号, 2）通过耦合 / 去耦网络向被测线路注入干扰信号,3）通过注入探头向被测线注入干扰信号 21】电磁干扰诊断测量,常用的测量方法：1、用电流探头检测线缆中的扰乱电流 2、用电场探头,磁场探头查找印制电路板上的电场扰乱源 3、用电磁探头查找机箱或屏蔽体的电磁泄漏 4、用光纤探头检查机壳对外部辐射的屏蔽作用 22】印制电路板的布局原就：将数字电路与模拟电路分开；将高频、中频和 低频电路分开； 有对外信号传输的电路尽量靠近连接器一侧；连接器置于电路板的一侧；23】印制电路板的布线原就： 1）电路板的走线要短而粗,线条要匀称；2）为保持阻抗连续,应防止线的宽度发生突变,走线也应防止突然拐角； 3 ）电源线 和地线走线应尽量靠近, 以减小电源回路的阻抗； 在电源线和地线之间加高频去 耦电容,以减小电源阻抗； 在集成电路等功率消耗器件的电源线和地线之间加去耦电容,且电容尽量靠近该器件；4）对不同的分区电路,应使用不同的电源线和地线,将其分别聚集并最终连接于一点,而不能简洁地串起来, 以减小公共阻抗耦合； 5）为减小串扰,应防止长距离平行走线,适当增加平行走线的间距,保持线条件的距离不小于两倍的线条宽度3W 准就 ,必要时可在两条印制线间名师归纳总结 插入地线进行隔离6）减小信号回路的面积,以减小对外的辐射发射和接收的外第 6 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思界辐射扰乱；24】减小电力系统中的谐波, 基本方法有两类： 1. 对系统设备和用电装置本身进行改造,使其不产生或者少量产生谐波2. 装设谐波补偿装置来补偿谐波,包括无源电力滤波器与有源电力滤波器的特点适用范畴 1、无源电力滤波器是一种传统的滤波方式,它利用电感、电容的串并谐振 对某一频率或肯定频率范畴出现较低的阻抗,将其与电网并联,可吸取电网 中的谐振频率的谐波电流； 具有结构简洁、 有功消耗低的优点, 但体积巨大、滤波成效差；2、有源电力滤波器它由电力电子器件构成,是一种动态抑制谐波、补偿无 功的电力电子装置,能对大小和频率变化的谐波以及变化的无功进行动态补 偿；有源电力滤波器的谐波补偿成效显著,但成本较高、容量有限；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页