電磁兼容教材

電磁兼容及其實現(xiàn)方案沙斐北京交通大學(xué)電磁兼容實驗室我室1982年成立。2001年由中國實驗室國家認(rèn)可委員會（CNAS）正式批準(zhǔn)為“國家認(rèn)可實驗室”。電波暗室1992年建成，2006年重建，均為自行設(shè)計。一、什么是電磁兼容？電磁兼容（EMC--ElectromagneticCompatibility）是一門新興的綜合性學(xué)科，主要研究電磁干擾和抗干擾的問題。即怎樣使在同一電磁環(huán)境下工作的各種電子電氣的器件、電路、設(shè)備或系統(tǒng)，都能正常工作，互不干擾，達(dá)到兼容狀態(tài)。EMC要求元器件電路設(shè)備系統(tǒng)四個階段都必須實現(xiàn)互不干擾，正常工作，達(dá)到電磁兼容。系統(tǒng)的電磁兼容要求應(yīng)逐層向下分解，提出各階段的電磁兼容要求。構(gòu)成干擾三要素EUTEUT騷擾源傳輸途徑敏感設(shè)備空間輻射的電磁波導(dǎo)線傳導(dǎo)的電壓電流降低騷擾發(fā)射水平、切斷傳輸途徑、提高抗擾度。任何電子電氣設(shè)備都可能是騷擾源，也可能是敏感設(shè)備。騷擾源自然騷擾源：雷電、靜電放電。人為騷擾源：任何電子電氣設(shè)備，1、功能性信號：有用信號，例如廣播、電視、雷達(dá)、信息技術(shù)設(shè)備等；2、電磁噪聲：不帶任何信息的電磁現(xiàn)象，例如電感負(fù)載切斷時產(chǎn)生的瞬變脈沖噪聲、接通負(fù)載時的沖擊電流及開關(guān)觸點的抖動產(chǎn)生的脈沖噪聲等。騷擾源的研究騷擾源的定位發(fā)生的機理時域的定量描述頻域的定量描述如何從源端來抑制騷擾的發(fā)射。數(shù)字脈沖信號的頻譜分析信息技術(shù)設(shè)備的工作信號是數(shù)字脈沖信號，具有很寬的頻帶，從電磁兼容角度應(yīng)該考慮的最高頻率為時鐘頻率的10~20倍或者為1/πtr,tr為脈沖的上升沿時間，即脈沖的前沿越陡峭或脈沖的重復(fù)頻率越高，則脈沖包含的高頻能量越大。雷電的模擬波形

開路電壓

1.2/50μs絕緣跳火器件試驗短路電流8/20μs導(dǎo)電不跳火器件試驗CCITT波形10/700μs通信設(shè)備試驗雷電模擬波形的頻譜分析雷電波形是脈沖信號，具有很寬的頻帶。能量主要集中在低頻部分，由脈沖強度（幅度X寬度）決定。帶寬可以用1/πtr來估算，tr為脈沖的上升沿時間，脈沖的前沿越陡峭，則脈沖包含的高頻能量越大。從電磁兼容角度應(yīng)該考慮的最高頻率約在300KHz—10MHz。靜電放電抗擾度試臉?biāo)矐B(tài)放電電流包含很多高頻成分，可達(dá)300~1000MHz,切斷電感負(fù)載產(chǎn)生的脈沖噪聲有刷電機、繼電器、電磁閥、高壓點火線圈等都是電感負(fù)載。如開關(guān)是晶閘管，關(guān)斷時會產(chǎn)生浪涌。開關(guān)電源中的騷擾波形DC-AC逆變器的干擾DC-AC逆變器，輸入300V以上直流，輸出三相10KHz的PWM調(diào)制波，功率>100W供大功率三相交流驅(qū)動電機。直流供電母線上有IGBT的關(guān)斷浪涌和續(xù)流二極管的恢復(fù)浪涌。PWM調(diào)制波輸出具有高頻諧波成分。逆變器的磁場輻射騷擾對敏感設(shè)備的干擾設(shè)備的敏感度門限：使設(shè)備產(chǎn)生不希望有的響應(yīng)或造成其性能降級時的騷擾電平，敏感度門限越低說明設(shè)備的擾干擾能力越差。電磁干擾安全系數(shù)：敏感度限值(dB)與現(xiàn)存最大干擾(dB)之差，一般要求設(shè)備的電磁干擾安全系數(shù)不小于6dB，某些特殊設(shè)備如武器、電爆裝置等應(yīng)不小于20dB對模擬電路的干擾模擬電路具有一定的接收頻帶寬度，如果騷擾的有效頻帶全部或部分地落在模擬電路的接收帶寬內(nèi)，則騷擾就被接收并迭加在有用信號上，當(dāng)干擾與有用信號相比足夠大時，就會影響設(shè)備的正常工作。確定模擬電路敏感度門限的步驟：1、根據(jù)設(shè)備受損程度與輸入信噪比的關(guān)系，確定輸入信噪比，2、根據(jù)最小有用信號確定敏感度門限。模擬電路干擾的音頻整流現(xiàn)象騷擾的有效頻帶與模擬電路的接收頻帶無重迭，但由于騷擾非常強，仍會產(chǎn)生干擾。對數(shù)字電路的干擾