《EMI安規(guī)詳解》課件

EMI安規(guī)詳解本課件將深入探討EMI安規(guī)，涵蓋基本概念、測試標準、設計指南、常見問題及解決方案等方面。DH投稿人：DingJunHongEMI基本知識1電磁干擾EMI是指電磁能量在不受歡迎的時間和地點傳播，對電路或系統(tǒng)造成不良影響。2電磁兼容性EMC是指電子設備或系統(tǒng)能夠在電磁環(huán)境中正常運行，且不會對其他設備造成電磁干擾的能力。3頻率范圍EMI涵蓋各種頻率，從低頻（例如電源線）到高頻（例如無線信號）。4干擾類型EMI可分為兩種類型：傳導干擾和輻射干擾。EMI產生的原因電子元件工作原理電子元件工作時，電流快速變化會產生電磁場。電磁波輻射電磁場以電磁波的形式向周圍空間傳播。干擾其他設備輻射的電磁波可能影響附近設備的正常工作。元器件之間的耦合電路板上的元器件之間，通過電磁場相互影響，產生干擾。EMI的危害干擾無線通信EMI會導致無線通信設備接收不到信號，影響手機信號、WIFI連接等。電子設備故障EMI會導致電子設備工作不穩(wěn)定，甚至造成設備損壞。數據丟失EMI可能導致數據傳輸錯誤，造成數據丟失或損壞。安全隱患EMI可能影響醫(yī)療設備、交通工具等安全設備正常工作，存在安全隱患。EMI的分類傳導EMI傳導EMI通過導體傳播，如電源線、信號線。傳導EMI產生于電路中的電流變化，如開關、電機。輻射EMI輻射EMI通過電磁波傳播，如無線電波、微波。輻射EMI產生于電路中的電磁場變化，如天線、電容。EMI噪聲源的識別1開關電源開關電源是常見的EMI噪聲源，由于其快速開關操作，會產生高頻電磁干擾。2數字電路數字電路中的時鐘信號和邏輯操作也會產生電磁干擾，特別是高速數字電路。3射頻電路射頻電路工作在高頻范圍，其信號傳輸和處理過程更容易產生電磁干擾。4電機和馬達電機和馬達在運行過程中會產生電磁干擾，特別是旋轉電機和馬達。5電纜和連接器電纜和連接器是電磁干擾的傳播途徑，特別是長電纜和高頻信號連接器。電子電路EMI抗擾度設計電子電路EMI抗擾度設計是確保電路正常工作，不受外部電磁干擾影響的關鍵環(huán)節(jié)。1抗擾度評估評估電路對不同頻率和強度電磁干擾的承受能力。2電路設計采用抗干擾電路設計技術，例如濾波器、屏蔽等。3元器件選擇選擇低輻射、抗干擾能力強的元器件。4PCB布局合理布局電路板，減少敏感電路間的耦合。電源端EMI抑制1電源濾波電源濾波器抑制高頻噪聲。2電源去耦去耦電容抑制快速電流變化。3共模抑制共模扼流圈抑制共模噪聲。4電源整流整流電路將交流電轉換為直流電。電源端是EMI噪聲的主要來源之一，因此在設計過程中需要采取有效的措施進行抑制。信號線EMI抑制信號線屏蔽使用屏蔽線可以有效地減少信號線上的輻射。屏蔽線通常使用金屬編織或金屬箔作為屏蔽層，可以將信號線上的電磁場限制在屏蔽層內部。信號線濾波在信號線上添加濾波器可以消除高頻噪聲，從而降低信號線的輻射。信號線布局合理的信號線布局可以減少信號線之間的串擾，從而降低EMI。信號線長度信號線長度越短，輻射越小。因此，在設計中應盡可能縮短信號線長度。信號線走線信號線走線應盡量遠離電源線和地線，以減少串擾。PCB布線EMI抑制PCB布線是影響EMI的關鍵因素之一，合理的布線設計可以有效抑制EMI輻射。1信號線和電源線分離不同信號線和電源線保持一定間距。2短線和直線布線減少信號線和電源線長度，避免過長線形成天線。3合理層級分配將高速信號線放置在內層，減少輻射影響。4地線處理使用多層地線，形成封閉回路，降低輻射。除了以上措施，還需要注意走線距離、信號線的走向以及過孔的使用等細節(jié)。屏蔽技術EMI抑制1屏蔽箱屏蔽箱是一種常見的EMI抑制方法，它可以有效地減少電子設備輻射的電磁干擾。金屬屏蔽箱可以有效地阻擋電磁波的傳播。屏蔽箱的材料、尺寸和形狀會影響其屏蔽效果。2金屬屏蔽罩金屬屏蔽罩可以有效地阻擋電磁波的傳播，降低電磁干擾。屏蔽罩可以覆蓋在敏感的電子元件上，以保護它們免受電磁干擾。屏蔽罩的材料、尺寸和形狀會影響其屏蔽效果。3導電材料導電材料可以有效地吸收和衰減電磁波，降低電磁干擾。導電材料可以作為屏蔽層的材料，例如導電涂層、導電布料等。導電材料的電阻率、厚度和形狀會影響其屏蔽效果。EMI測試方法傳導測試測試設備與電源線之間的電磁干擾，通常使用LISN（線路阻抗穩(wěn)定網絡）進行測量。輻射測試測試設備在工作時產生的電磁輻射強度，通常使用屏蔽室和接收天線進行測量?？箶_度測試測試設備在受到外部電磁干擾時的抗干擾能力，通過模擬真實環(huán)境的電磁環(huán)境進行。EMI預認證標準11.標準制定預認證標準由專業(yè)機構制定，例如FCC、CE等。22.測試要求定義了測試方法、測試環(huán)境、限值等關鍵參數。33.預認證測試在產品正式上市前，進行預認證測試，驗證產品是否符合標準。44.認證證書通過預認證測試的產品可以獲得認證證書，證明產品符合標準。EMC/EMI國際標準IEC61000-4系列標準IEC61000-4系列標準涵蓋了各種電磁兼容測試方法，用于評估產品對電磁干擾的抗擾度和輻射。CISPR標準系列CISPR標準系列規(guī)定了無線電干擾限值，旨在減少電子設備對無線電通信的干擾，確保無線電環(huán)境的正常運作。FCCPart15標準FCCPart15標準規(guī)定了美國市場上電子設備的電磁兼容要求，涵蓋了輻射干擾和傳導干擾限值。CE認證CE認證標志著產品符合歐盟的電磁兼容指令，確保產品在歐盟市場上的合法銷售和使用。IEC61000-4系列標準介紹IEC61000-4系列標準IEC61000-4系列標準針對電磁兼容性（EMC）進行測試，評估電子設備在電磁環(huán)境中的抗擾度和發(fā)射性能?？箶_度測試包括靜電放電（ESD）、電快速瞬變/脈沖群（EFT/Burst）、電壓跌落/中斷（Dip/Interruption）、射頻電磁場（RF）、諧波電流、閃爍等?？箶_度測試測試方法和測試條件由標準中定義，旨在模擬真實的電磁環(huán)境，評估設備對電磁干擾的承受能力。應用范圍廣泛適用于各種電子設備，如家用電器、信息技術設備、工業(yè)設備等，確保其在電磁環(huán)境中正常運行。CISPR標準系列簡介CISPR標準概述CISPR是國際無線電干擾特別委員會的簡稱，該組織主要負責制定電磁兼容性（EMC）標準。國際標準化CISPR標準被廣泛應用于世界各地，為電子產品設計和生產提供統(tǒng)一的標準規(guī)范。電磁兼容性CISPR標準旨在確保電子產品在工作時不會產生過多的電磁干擾，也不會受到其他設備干擾。標準分類CISPR標準分為多個系列，涵蓋了不同類型的電子設備和應用領域。CQC/3C強制性EMC認證CQC認證中國質量認證中心頒發(fā)的認證，證明產品符合中國相關標準。3C認證中國強制性產品認證，強制性要求電子電器產品符合中國相關標準。CE認證EMI要求CE標志CE標志是產品符合歐盟安全、健康、環(huán)境等相關指令的要求，表示產品已通過相關檢測和認證。EMC指令CE認證中，EMI要求主要依據EMC指令，包含了產品對電磁干擾的輻射和抗擾度要求。測試認證產品需通過EMC測試，證明其符合相關標準，并由認證機構頒發(fā)CE認證證書。技術文檔CE認證還要求企業(yè)提供技術文檔，包含產品說明、測試報告等，證明產品符合相關要求。FCCPart15B類EMI標準頻段要求FCCPart15B類標準規(guī)定了非有意輻射設備的EMI限值，適用于各種數字設備，例如計算機、打印機和手機。測試方法測試方法包括傳導發(fā)射測試和輻射發(fā)射測試，用于評估設備產生的電磁干擾。合規(guī)性要求設備需要滿足FCCPart15B類標準規(guī)定的EMI限值才能獲得認證，確保其不會對其他電子設備造成干擾。UL60950-1標準EMI要求UL60950-1標準UL60950-1是信息技術設備安全標準，規(guī)定了信息技術設備的EMI要求，包括傳導和輻射EMI。EMI測試方法測試方法包括傳導發(fā)射測試和輻射發(fā)射測試，以確定設備是否符合標準。EMI抑制設計產品設計應考慮EMI抑制措施，例如濾波器、屏蔽和接地，以滿足標準要求。EN55032標準EMI限值11.頻率范圍EN55032標準規(guī)定了不同頻段的EMI限值，涵蓋了從150kHz到30MHz的范圍。22.限值類型EN55032標準定義了兩種類型的限值：傳導發(fā)射限值和輻射發(fā)射限值，分別針對設備的電源線和天線輻射的電磁干擾。33.類別劃分EN55032標準根據設備的使用環(huán)境和用途，將產品分為B類和A類，B類用于住宅環(huán)境，A類用于工業(yè)環(huán)境。44.限值差異EN55032標準中A類和B類產品的EMI限值存在差異，A類產品的限值更嚴格，要求更低的電磁干擾。電子電器產品EMI治理策略預防性設計從設計階段開始，實施EMI抑制措施。選擇合適的元器件，進行合理布局布線，并采用屏蔽技術。測試與驗證在產品開發(fā)過程中，進行EMI測試，并根據測試結果進行改進，確保產品符合相關標準。持續(xù)改進不斷優(yōu)化產品設計和制造工藝，降低EMI輻射，提高產品可靠性和安全性。專業(yè)咨詢尋求專業(yè)機構的幫助，獲得專業(yè)的EMI設計指導和測試服務，提升產品EMC性能。PCBEMI抑制設計實踐1合理布線減少信號線長度2分層布線隔離干擾源和敏感電路3阻抗匹配控制信號傳輸速率4去耦電容抑制高頻噪聲PCB布線是EMI抑制的關鍵。合理的布線可以有效降低信號線輻射，減少干擾。分層布線將敏感電路與干擾源隔離，有效降低EMI影響。信號線阻抗匹配控制信號傳輸速率，減少反射和輻射。去耦電容為高頻信號提供低阻抗路徑，抑制噪聲。電源端EMI抑制設計實踐濾波器設計電源端EMI抑制設計實踐中，濾波器是最基礎也是最常見的方案。選擇合適的濾波器類型和參數，能夠有效抑制電源線路上的高頻噪聲。電容選擇電容是濾波器中不可或缺的組件，其容量、耐壓、頻率特性等參數直接影響濾波效果。需要根據具體應用場景和頻率特性選擇合適的電容。磁珠應用磁珠是一種常用的EMI抑制器件，可以有效抑制高頻噪聲。選擇合適的磁珠類型和參數，能夠有效提高抗干擾能力。電源線布局合理的電源線布局可以減少輻射噪聲。電源線盡量遠離敏感電路，并保持線間距離，減少相互干擾。接地設計良好的接地設計可以有效降低干擾，提高抗干擾能力。需要確保電源端接地良好，并進行合理布局，避免接地回路的干擾。信號線EMI抑制設計實踐1信號線屏蔽使用屏蔽線或編織屏蔽網覆蓋信號線，阻擋電磁波傳播。2信號線長度控制信號線越短，輻射的電磁波越弱。3信號線走線規(guī)劃信號線與電源線、地線分開走線，避免干擾。4信號線濾波在信號線兩端加裝濾波器，阻擋高頻噪聲信號。信號線是電子設備中容易產生EMI的重要因素。信號線EMI抑制設計需要綜合考慮多種因素。通過合理設計，可以有效降低信號線帶來的電磁干擾。屏蔽設計EMI抑制實踐1屏蔽材料選擇選擇合適的屏蔽材料，例如金屬板材、金屬網、導電涂層，以實現有效的電磁屏蔽效果。2屏蔽結構設計根據器件或電路板的尺寸、形狀和EMI輻射特征，設計有效的屏蔽結構，例如屏蔽盒、屏蔽罩、屏蔽室等。3屏蔽接地處理將屏蔽層接地，并確保屏蔽層和電路板的接地連接良好，形成完整回路，降低電磁干擾。EMI測試方法及注意事項EMI測試步驟EMI測試通常涉及一系列步驟，從預測試到最終認證。預測試：幫助確定潛在問題并提供改進方向。正式測試：在專業(yè)實驗室進行，嚴格按照標準進行。認證測試：測試結果符合標準要求，才能獲得認證。注意事項進行EMI測試時需注意以下幾點。測試環(huán)境：EMI測試需要在符合標準要求的實驗室進行。測試設備：使用經過校準的測試設備和儀器。測試方法：選擇與產品類型和測試標準相匹配的測試方法。測試結果分析測試結果分析需要專業(yè)的技術人員進行。識別問題：找出導致EMI問題的關鍵因素。改進設計：根據測試結果，優(yōu)化產品設計和布局。驗證效果：重新測試，確保改進措施有效。EMI預認證測試實踐1測試準備確認產品測試標準，準備測試設備。2測試執(zhí)行按標準要求執(zhí)行測試，記錄測試結果。3數據分析分析測試結果，查找EMI問題。4整改優(yōu)化針對問題進行整改，再次測試驗證。預