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关于EMI/MES/MEC的笔记

2019年8月18日 Zeng Weibin 未分类

讲些题外话,EM三兄弟大名还是在大学时候接触到的,说不了解的话倒是也能作对选择填空,但也还真说不出个1234来。所以我决定接下来的几期笔记都老老实实的回顾下大学那些仅仅是学过却没实实在在用过的知识点。

EMC中文简称电磁兼容,EMC=EMI+EMS。通俗理解,电子产品本身具备一定的抗干扰能力(EMS),工作时您干扰我我干扰您(EMI),但是大家还能够和平共处(EMC)。
  EMI是狼,EMS是羊,EMC就是狼爱上羊!

这是我在EEPW看到的说法,其实说白了还真就是这个意思

有狼、有羊就能上演”喜羊羊与灰太狼”。灰太狼[EMI]想抓喜羊羊,喜羊羊[EMS]提防灰太狼,所以青青草原倒也算“活力满满”[EMC]。这么说来,一块电路板就是一片青青草原啊,所以别把电路板放在头顶以上,掉下来砸到花花草草可不好。但是也不全是这样,保不准能遇到个披着羊皮的狼。说人话就是,这个东西有点反人类,哈哈就是雌雄同体,能攻[EMI]能守[EMS]的。最后“中庸”一点,不攻能守就成了EMC。

至于原理性的东西我还真讲不清楚,所以我又丢给网络了,接下来引用EEPW论坛的里的文章。

EMI中文简称电磁干扰,EMI=RE(辐射干扰)+CE(传导干扰)。通俗理解,电子产品因电压(Dv/Dt)电流突变(Di/Dt)引起对电网和空间电磁环境的污染。EMI的一些标准举例,比如美国是Fcc part15/part18,欧洲标准以EN5XXX开头,比如EN55013,EN55014,EN55022等常用标准,不必刻意的记忆标准,安规机构是专业的(电子工程师应该把主要精力放在电路拓扑和元器件的特性理解和应用上面)!快是EMI产生的要因,东方不败武功以快可以独霸武林!

EMS中文简称电磁抗干扰,EMS=Surge(雷击)+ESD(静电)+EFT(快速脉冲群)+DIP(电压跌落)等;通俗理解,外部干扰通过线或者空间辐射来干扰我,因我具备吸收消化的能力而能正常工作。美国没有EMS的要求,欧洲的以EN61000-X-X作为EMS对应的具体标准,大家不必刻意的去记忆标准,安规机构是专业的!再上一张武侠照片来说明,吸收也不是等闲之辈!看看任我行的吸星大法也层独步武林数十载。EMS的要诀就是吸收消耗外来入侵者达到保护自己的目的,但不可以走火入魔(当吸收不足以承受冲击时,就会产生NG的结果)!

EMI是“快”的产物,在产品小型化的引领下,IC的工作频率会越来越高,带来的EMI问题越来越严重!但是测试标准没有放松,只有加严的可能!我们怎么能打败以快称霸的东方不败!这点我们要跟金庸大师学习!

  第一招:吸星大法!此乃盖世神功,主要针对核心干扰源使用的,即高频功率元器件。以电源反激拓扑为例说明:消耗漏感保护MOSFEY的RCD吸收,次级肖特基的RC和BEAD吸收,初级主开关Mosfet加C或者RC或者BEAD吸收,变压器加铜箔屏蔽或者线径屏蔽,即把主干扰绕组的干扰吸收掉(或者疏导)!

  第二招:群英斗吕布[茂明奇妙的想到了吕子乔,emmmm]!即分散干扰源的路径和强度,让干扰源流向空间或者LISN的干扰强度变小!比如增大驱动电阻(减小主频率的谐波分量);加Y电容疏导干扰源(初级干扰源到次级后,通过Y再回到初级,不让其流向次级的DC CABLE,同样次级的不让其流向初级AC CABLE);增加共模电感(阻碍干扰源),差模电感(阻碍干扰源),Cbulk电容并瓷片电容(疏导干扰源),增加X电容(疏导干扰源),,,,,,等手段!我们也是一帮兄弟齐上阵,有点胜之不武!

第三招:乾坤大挪移!当我们使用了“吸星大法”和“群英斗吕布(以少胜多的办法)”还是搞不定时,就说明我们的“基本功力”没打牢,即Pcblayout布线可能需要调整,变压器的绕制工艺及屏蔽方法没有最优化,共模电感或者差模电感及材质是否合适,感量是否最优,驱动电阻与RCD吸收是否配备,还有LC振荡相匹配的阻尼R电阻取值是否合理,即我们的很多参数不是最优化的,计算也无从下手时,此时就需要我们针对不同的参数进行更换来看效果了。

处理EMS从两招入手就可以手到擒拿!第一:我们要了解外部干扰源的特点!以surge为了,瞬时的电压,爬上时间,跌落时间,内阻,即干扰源发生器的特性。第二,我们要知道,这些干扰源在我们PCBA上面的路径!我们知道干扰源的特性及路径,同样采纳EMI整改的思路去处理!在EMS整改中,大家要跟电路基础结合起来,从原理上面找到对策比EMI上面容易!

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EMC(ElectromagneticCompatibility)

 电磁兼容,是指设备或系统在电磁环境中性能不降级的状态。电磁兼容,一方面要求系统内没有严重的干扰源,一方面要求设备或系统自身有较好的抗电磁干扰性。电磁兼容是一门新兴的综合性边缘学科,它主要研究电磁波辐射,电磁干扰,雷击,电磁材料等方面。

EMI(ElectromagneticInterference)

电磁干扰,是指电子设备自身工作过程中,产生的电磁波,对外发射,从而对设备其它部分或外部其它设备造成干扰。例如,TV荧光屏上常见的“雪花”,便表示接受到的讯号被干扰。

EMS(ElectromagneticSusceptibility)

电磁敏感度,是指设备受电磁干扰的敏感程度,越敏感的设备,越容易受到干扰。

EMC测试-构成
 EMC包含两大项:EMI(干扰)和 EMS(敏感度,抗干扰)
 EMI测试项包括:

            RE(辐射,发射测试)
       CE(传导干扰测试)
       Harmonic(谐波测试)
       Flicker (闪烁测试)
   EMS测试项包括:
            ESD (静电放电测试)
         EFT(瞬态脉冲干扰测试,又称电快速脉冲群测试)
      AC–DIP—(交流电的电压跌落)
      CS(传导抗干扰)
      RS(辐射抗干扰)
      Surge(浪涌,雷击测试)
        PFM(工频磁场抗扰度)

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