低频电磁兼容理论

1、1电磁干扰与电磁兼容技术电磁干扰与电磁兼容技术 EMIEMC第第 1 讲讲 绪绪 论论2主要内容主要内容1 什么是电磁兼容什么是电磁兼容?2 课程目的与意义课程目的与意义3 课程安排课程安排4 电磁干扰的三要素电磁干扰的三要素5 电磁兼容的术语电磁兼容的术语(glossary)6 电磁兼容的标准电磁兼容的标准7 电磁兼容技术发展概论电磁兼容技术发展概论8 电磁兼容控制的一般方法电磁兼容控制的一般方法9 其它事宜和信息其它事宜和信息3主要内容主要内容1 什么是电磁兼容什么是电磁兼容?4n提到电磁干扰提到电磁干扰(兼容兼容)，关心的，关心的3个问题个问题: （1）装置本身干扰（自己干扰自己）装置本

2、身干扰（自己干扰自己） （2）受其他装置干扰（）受其他装置干扰（EMS） （3）干扰其他装置（）干扰其他装置（EMI） 负负载载装装置置设设备备系系统统设备设备装置装置系统系统1 什么是电磁兼容什么是电磁兼容(Electromagnetic Compatibility:EMC)?(Electromagnetic Interference:EMI)(Electromagnetic Susceptibility:EMS)51 什么是电磁兼容什么是电磁兼容(Electromagnetic Compatibility:EMC)?nIEEE定义定义: EMC is the ability of a de

3、vice,equipment or system to function satisfactorily in its electromagnetic environment without introducing intolerable electromagnetic disturbances to anything in that environment. 设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该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受的电磁骚扰的能力。环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。61 什么是电磁兼容什么是电磁兼容?(续续) IEC定义定义: 所

4、谓所谓EMC是指在不损害信号所含信息的是指在不损害信号所含信息的条件下，信号和干扰能够共存。条件下，信号和干扰能够共存。 和和 谐谐71 什么是电磁兼容什么是电磁兼容?(续续) EMC包括包括两方面的含义两方面的含义: 在一定的电磁环境中能按原设计正常工作在一定的电磁环境中能按原设计正常工作,对对电磁干扰有一定的电磁干扰有一定的抗扰度抗扰度(Immunity to a disturbance); 所产生的电磁噪声不致于对它周围环境造成所产生的电磁噪声不致于对它周围环境造成严重严重污染或影响污染或影响其它设备正常运行。其它设备正常运行。 抗干扰与电磁发射控制抗干扰与电磁发射控制 电磁兼容电磁兼容

5、 EMS + EMI = EMC8主要内容主要内容1 什么是电磁兼容什么是电磁兼容?2 课程目的与意义课程目的与意义92 课程目的与意义（课程目的与意义（1/9）n科技的发展，大量技术含量高、结构复杂的电工、科技的发展，大量技术含量高、结构复杂的电工、电子产品得到广泛应用，电磁环境在对人类产生电子产品得到广泛应用，电磁环境在对人类产生直接影响的同时，也对电工、电子产品的安全与直接影响的同时，也对电工、电子产品的安全与可靠性产生严重影响和危害。可靠性产生严重影响和危害。 n电磁干扰致使电工、电子产品的电磁干扰致使电工、电子产品的性能下降性能下降，无法，无法工作的现象时有发生，严重的可能造成质量事

6、故工作的现象时有发生，严重的可能造成质量事故和设备损坏以及其它无法估量的损失。和设备损坏以及其它无法估量的损失。102 课程目的与意义（课程目的与意义（2/9）n保护电磁环境、防止杂散电磁波的干扰等问题保护电磁环境、防止杂散电磁波的干扰等问题日显重要。日显重要。 设备数量大幅增加，应用普及；设备数量大幅增加，应用普及； 功率逐渐增加；功率逐渐增加； 频带加宽；频带加宽； 信息传输速率提高；信息传输速率提高； 产品灵敏度提高；产品灵敏度提高； 连接关系越来越复杂；连接关系越来越复杂；112 课程目的与意义（课程目的与意义（3/9）n世界用电量平均每年上升世界用电量平均每年上升7%14%。n按此速

7、度计算，按此速度计算，25年后空间电磁能量密度年后空间电磁能量密度最高将达到最高将达到26倍；倍； 50年后达到年后达到700倍。倍。n本世纪电磁环境恶化已成定局。本世纪电磁环境恶化已成定局。n这种电磁污染不仅限于设备，还关系到人这种电磁污染不仅限于设备，还关系到人类本身。类本身。 如何提高现代电气、电子设备和系统如何提高现代电气、电子设备和系统在复杂电磁环境中的生存能力在复杂电磁环境中的生存能力?122 课程目的与意义（课程目的与意义（4/9）n为了保证电工、电子设备及系统的正常工作为了保证电工、电子设备及系统的正常工作, 必须研究电磁干扰必须研究电磁干扰,分析预测干扰分析预测干扰, 限制人

8、为干扰强度限制人为干扰强度, 研究抑制干扰的有效技术手段研究抑制干扰的有效技术手段, 提高抗干扰能力提高抗干扰能力, 并对电磁环境进行合理化设计。并对电磁环境进行合理化设计。132 课程目的与意义（课程目的与意义（5/9）n电磁干扰与电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉、电磁干扰与电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉、综合性学科，涉及到的技术领域和服务对象几乎综合性学科，涉及到的技术领域和服务对象几乎包括了包括了一切用电的或涉及电磁的设备及系统一切用电的或涉及电磁的设备及系统，如，如电力、电子、计算机、通信、航空航天、铁路交电力、电子、计算机、通信、航空航天、铁路交通、军事以至人民生活各个方面。通、军

9、事以至人民生活各个方面。n了解、掌握有关电磁干扰与电磁兼容方面的知识，了解、掌握有关电磁干扰与电磁兼容方面的知识，适应学位论文研究及未来工作的需要。适应学位论文研究及未来工作的需要。14 2 课程目的与意义（认证）课程目的与意义（认证） （ 6/9 ）n1989年年5月月3日日,欧洲共同体颁布了欧洲共同体颁布了“成员国关成员国关于电磁兼容性的法律于电磁兼容性的法律”的文件的文件,即即EMC指令指令,成成为电器、电子产品进入欧共体成员国市场的共为电器、电子产品进入欧共体成员国市场的共同法律基础。同法律基础。 n根据欧共体根据欧共体92/31/EEC指令指令,1996年年1月月1日起所日起所有投放

10、欧共体市场的有投放欧共体市场的电器、电子产品电器、电子产品,除另有除另有指令规定外指令规定外,均须符合指令的要求均须符合指令的要求,即必即必须通过须通过EMC认证合格认证合格, 具有具有CE标志的产品标志的产品,才才能进入市场。能进入市场。15 2 课程目的与意义（认证）课程目的与意义（认证） （7/9）n“电磁污染电磁污染” 已和已和水水与与空气空气受到污染一样，正引受到污染一样，正引起人们的极大关注。起人们的极大关注。“电磁污染电磁污染”作为环境污染作为环境污染的一种。的一种。(四大污染四大污染?)n实行电磁兼容许可证制度，使实行电磁兼容许可证制度，使电磁兼容电磁兼容认证与电认证与电工电子

11、产品工电子产品安全认证安全认证处于同等重要地位。处于同等重要地位。n3C： CERTIFICATE FOR CHINA COMPULSORY PRODUCT CERTIFICATION 中国国家强制性产品认证证书中国国家强制性产品认证证书16 2 课程目的与意义（认证）（课程目的与意义（认证）（8/9）n3C： (01.7，02.5.1，03.5.1，03.8.1) 2001.7: 正式把电磁兼容正式把电磁兼容(EMC)纳入纳入强制强制认证管理认证管理 2002.5.1: 开始受理认证申请开始受理认证申请 2003.5.1：开始实施（计划）：开始实施（计划） 2003.8.1：开始实施：开始实

12、施n认证标志：认证标志： 长城电工认证长城电工认证 CCEE（中国电工认证（中国电工认证） 进口安全质量许可证进口安全质量许可证 CCLB（中国进出口质量认（中国进出口质量认证证） 电磁兼容认证电磁兼容认证 CEMC(中国电磁兼容认证中心中国电磁兼容认证中心 ) 中国国家强制性产品认证中国国家强制性产品认证 CCC172 课程目的与意义（认证）课程目的与意义（认证） （9/9）我国决定从我国决定从2002年年5月月1日起对日起对电冰箱电冰箱、空调空调、洗衣机洗衣机、电饭锅电饭锅，微波炉微波炉等家用和类似用途等家用和类似用途电电器器、音视频设备音视频设备、信息技术设备信息技术设备、照明电器照明电

13、器、电动工具电动工具、电信终端设备电信终端设备、卫星电视广播接收卫星电视广播接收机机及及汽车汽车、摩托车摩托车等进行强制性的等进行强制性的3C认证认证(上上述产品均应通过述产品均应通过EMC的认可的认可)。中国质量认证中心中国质量认证中心(CQC)和和中国电磁兼容认证中国电磁兼容认证中心中心(CEMC)两家为认证机构两家为认证机构,主管全国电磁兼主管全国电磁兼容强制性认证容强制性认证(3C)工作工作。18主要内容主要内容1 什么是电磁兼容什么是电磁兼容?2 课程目的与意义课程目的与意义3 课程安排课程安排193 课程安排（课程安排（1/2）n自选参考教材自选参考教材n专题专题讲座（讲座（9次）

14、次）n讨论（讨论（2次）次）n实验（实验（ 1次）次）n考核：出勤、考核：出勤、 讨论、专题报告讨论、专题报告(大作业大作业)、 考试？考试？n成绩：优、良、中、及格、不及格成绩：优、良、中、及格、不及格20 3 课程安排（课程安排（2/2）n专题讲座内容专题讲座内容 第第1讲讲 绪绪 论论 第第2讲讲 电磁干扰的耦合与传输理论电磁干扰的耦合与传输理论 第第3讲讲 屏蔽技术及其应用屏蔽技术及其应用 第第4讲讲 接地技术及其应用接地技术及其应用 第第5讲讲 滤波技术及其应用滤波技术及其应用 第第6讲讲 电气工程中的电磁兼容电气工程中的电磁兼容 第第7讲讲 PCB的电磁兼容技术的电磁兼容技术 第第

15、8讲讲 静电放电静电放电及危害防护及危害防护 第第9讲讲 电力电子系统的电磁干扰与兼容技术电力电子系统的电磁干扰与兼容技术三大技术三大技术21重要提示重要提示 ？n有关电磁兼容技术的有关电磁兼容技术的教材教材、书籍书籍、资料资料很多，很多，但是对于大部分产品开发人员来说，通过阅但是对于大部分产品开发人员来说，通过阅读这些资料学习电磁兼容技术，并且能够在读这些资料学习电磁兼容技术，并且能够在工作工作中应用，解决实际工程中的问题，似乎中应用，解决实际工程中的问题，似乎只是一个美好的愿望，要达到目的只是一个美好的愿望，要达到目的 很难很难!n本课程的目的就是试图帮助同学们花最少的本课程的目的就是试图

16、帮助同学们花最少的精力，学到精力，学到最基本、最实用最基本、最实用的理论和技术，的理论和技术，希望能够在工作中解决问题。希望能够在工作中解决问题。 培养电磁兼容意识！培养电磁兼容意识！22主要内容主要内容1 什么是电磁兼容什么是电磁兼容?2 课程目的与意义课程目的与意义3 课程安排课程安排4 电磁干扰的三要素电磁干扰的三要素234 电磁干扰的三要素电磁干扰的三要素（1/5）n产生电磁干扰的条件：产生电磁干扰的条件： 第一第一，要有产生电磁能量的物体或现象。，要有产生电磁能量的物体或现象。 如日光灯的开关、大功率通信或雷达天线、如日光灯的开关、大功率通信或雷达天线、大功率电气设备等等；大功率电气

17、设备等等； 第二第二，要有受害设备。，要有受害设备。 如电视机、电子计算机和集成块等，这些如电视机、电子计算机和集成块等，这些大多是一些弱电设备；大多是一些弱电设备； 第三第三，要有干扰能量的传播途径。，要有干扰能量的传播途径。 这就是电磁干扰的三要素，即：电磁干扰源，这就是电磁干扰的三要素，即：电磁干扰源，电磁敏感设备，电磁干扰的传播途径电磁敏感设备，电磁干扰的传播途径。 244 电磁干扰的三要素电磁干扰的三要素（2/5） 254 电磁干扰的三要素电磁干扰的三要素（3/5） 电电磁磁干干扰扰源源敏敏感感设设备备辐辐射射耦耦合合传传导导耦耦合合干干扰扰耦耦合合途途径径264 电磁干扰的三要素电

18、磁干扰的三要素（4/5）n如果把电磁干扰源用时间函数如果把电磁干扰源用时间函数S(t)表示，把敏感设表示，把敏感设备的敏感性用时间函数备的敏感性用时间函数R(t)表示，把电磁能传播或表示，把电磁能传播或耦合用时间函数耦合用时间函数C(t)表示，则产生电磁干扰时，必表示，则产生电磁干扰时，必须满足须满足:) t (R) t (C) t (Sn形成电磁干扰时形成电磁干扰时,三个要素缺一不可三个要素缺一不可。事实上，任何一台电磁设备，既可能是电磁干扰事实上，任何一台电磁设备，既可能是电磁干扰源，又可能是电磁敏感性设备。源，又可能是电磁敏感性设备。274 电磁干扰的三要素电磁干扰的三要素（5/5）nE

19、MC设计，首先必须熟知设计，首先必须熟知: 骚扰源是什么？骚扰源是什么？ 敏感电路是什么敏感电路是什么? 它们的耦合途径又是什么它们的耦合途径又是什么?n根据根据EMC基本设计原理，采用相应的基本设计原理，采用相应的EMC控制技术：控制技术： (1)在骚扰源处抑制骚扰源；在骚扰源处抑制骚扰源； (2)减小骚扰源和敏感电路之间的耦合；减小骚扰源和敏感电路之间的耦合； (3)按最小灵敏度要求按最小灵敏度要求(不敏感，最大抗干扰能力不敏感，最大抗干扰能力) 设计敏感电路，达到设计敏感电路，达到EMC要求要求。 28主要内容主要内容1 什么是电磁兼容什么是电磁兼容?2 课程目的与意义课程目的与意义3

20、课程安排课程安排4 电磁干扰的三要素电磁干扰的三要素5 电磁兼容的术语电磁兼容的术语(glossary)295 电磁兼容的术语电磁兼容的术语(glossary)（1/6）n电磁骚扰电磁骚扰(Electromagnetic Disturbance：EMD) 任何任何可能可能引起装置、设备或系统性能引起装置、设备或系统性能降级降级（degrade）或对有生命或无生命物质产生或对有生命或无生命物质产生损害损害作用的作用的电磁现象电磁现象。n电磁干扰电磁干扰(Electromagnetic Interference:EMI) 电磁骚扰电磁骚扰引起引起的设备、传输通道或系统性能的下降。的设备、传输通道或

21、系统性能的下降。 电磁干扰按电磁干扰按干扰源的性质干扰源的性质分：分： 自然（自然（Natural)干扰和人为干扰和人为(Man-made)干扰。干扰。电磁骚扰仅仅是电磁电磁骚扰仅仅是电磁现象现象，而电磁干扰是由电磁骚，而电磁干扰是由电磁骚扰引起的扰引起的后果后果。305 电磁兼容的术语电磁兼容的术语（2/6） 常见干扰源常见干扰源雷雷电电NEMP脉脉冲冲电电路路ESD无无线线通通信信感感性性负负载载通通断断直直流流电电机机、变变频频调调速速器器315 电磁兼容的术语电磁兼容的术语（2/6）n自然干扰源自然干扰源 雷电是一种主要的自然干扰源，雷电产生的干雷电是一种主要的自然干扰源，雷电产生的干

22、扰可以传到数千公里以外扰可以传到数千公里以外 的地方。雷电干扰的时域的地方。雷电干扰的时域波形是叠加在波形是叠加在一串小随机脉冲一串小随机脉冲背景上的背景上的一个大尖峰一个大尖峰脉冲脉冲。 宇宙噪声宇宙噪声是电离辐射产生的，在一天中不断变化。是电离辐射产生的，在一天中不断变化。 太阳噪声太阳噪声则随着太阳的活动情况剧烈变化。则随着太阳的活动情况剧烈变化。 自然界的噪声自然界的噪声主要会对通信造成干扰。主要会对通信造成干扰。325 电磁兼容的术语电磁兼容的术语（2/6） 开关电源数字脉冲电路数字视频设备220AC常见干扰源常见干扰源335 电磁兼容的术语电磁兼容的术语（2/6）n人为干扰源人为干

23、扰源 电磁电磁干扰产生的根本原因干扰产生的根本原因是导体中有电压或电是导体中有电压或电流的变化，即较大的流的变化，即较大的dv/dt或或di/dt。dv/dt或或di/dt能能够使导体产生电磁波辐射。够使导体产生电磁波辐射。 一方面，人们可以利用这一特点实现特定的功一方面，人们可以利用这一特点实现特定的功能，例如，无线通信、雷达和其它功能，能，例如，无线通信、雷达和其它功能， 另一方面，电子设备在工作时，由于导体中的另一方面，电子设备在工作时，由于导体中的dv/dt、di/dt，会产生伴随电磁辐射。，会产生伴随电磁辐射。 无论主观上出于什么目的，无论主观上出于什么目的，客观上对电磁环境客观上对

24、电磁环境造成了污染造成了污染。345 电磁兼容的术语电磁兼容的术语（2/6）n产生电磁干产生电磁干(骚骚)扰的条件扰的条件 (1)突然变化的电压或电流突然变化的电压或电流，即，即dv/dt 或或 di/dt很大很大 (2)辐射天线或传导导体辐射天线或传导导体提示提示 设计中，遇到电压、电流的突然变化，千万要考虑潜在设计中，遇到电压、电流的突然变化，千万要考虑潜在的电磁干的电磁干(骚骚)扰问题扰问题记住记住 凡是有电压或电流凡是有电压或电流突变突变的场合，肯定会有电磁干的场合，肯定会有电磁干(骚骚)扰扰问题存在。问题存在。355 电磁兼容的术语电磁兼容的术语（2/6）电磁干扰按电磁干扰按传播途径

25、传播途径分：分：传导干扰和辐射干扰传导干扰和辐射干扰n辐射干扰辐射干扰(Radiated Interference) （RE） (Emission) 由任何部件、天线、电缆连结线由任何部件、天线、电缆连结线辐射辐射的电磁干扰。（通过电的电磁干扰。（通过电磁源磁源空间空间传播到达敏感设备的干扰传播到达敏感设备的干扰 ）n传导干扰传导干扰(Conducted Interference) （CE） 指电磁搔扰通过电源指电磁搔扰通过电源线线路、接地路、接地线线和信号和信号线线传播到达对象所传播到达对象所造成的干扰。造成的干扰。 （沿着（沿着导体导体传输的电磁干扰。）传输的电磁干扰。） 传导干扰的传输性

26、质有：传导干扰的传输性质有： 电耦合电耦合、磁耦合磁耦合及及电磁耦合电磁耦合 辐射干扰的传输性质有：辐射干扰的传输性质有： 近区场感应耦合近区场感应耦合及及远区场辐射耦合远区场辐射耦合365 电磁兼容的术语电磁兼容的术语（3/6）n（对骚扰的）（对骚扰的）抗扰度抗扰度(Immunity to A Disturbance) 装置、设备或系统面临电磁骚扰装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能不降低运行性能的的能力。能力。n敏感度（敏感度（ Susceptibility ） 装置、设备或系统承受电磁骚扰（噪声）的能力。装置、设备或系统承受电磁骚扰（噪声）的能力。 辐射敏感度辐射敏感度（Radia

27、ted Susceptibility：RS ) 传导敏感度（传导敏感度（Conducted Susceptibility：CS )n电磁敏感性电磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility:EMS) 在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能不能避免避免性能降低的能力。（性能降低的能力。（降低性能降低性能）抗扰度、敏感度抗扰度、敏感度都反映装置、设备或系统的抗干扰都反映装置、设备或系统的抗干扰能力。能力。敏感度高，抗扰度低，反之亦然敏感度高，抗扰度低，反之亦然。375 电磁兼容的术语电磁兼容的术语（4/6） 设计裕量骚扰电平抗

28、扰度电平抗扰度限值发射极限发射电平独立变量(如频率)发射设备发射设备和和敏感设备敏感设备的限值与电平和的限值与电平和 独立变量（如频率）的关系独立变量（如频率）的关系EMSEMI385 电磁兼容的术语电磁兼容的术语（5/6） 各个限值、电平、裕量与各个限值、电平、裕量与 独立变量（如频率）的关系独立变量（如频率）的关系电磁兼容设计裕量骚扰电平抗扰度电平抗扰度限值发射极限发射电平独立变量(如频率)电磁兼容性电平抗扰度裕量发射裕量EMSEMI395 电磁兼容的术语电磁兼容的术语（6/6）EMC=EMI+EMS40主要内容主要内容1 什么是电磁兼容什么是电磁兼容?2 课程目的与意义课程目的与意义3

29、课程安排课程安排4 电磁干扰的三要素电磁干扰的三要素5 电磁兼容的电磁兼容的术语术语(glossary)6 电磁兼容的标准电磁兼容的标准416 电磁兼容的标准电磁兼容的标准n两方面要求：两方面要求：一是工作时不会对外界产生不良的电磁干扰影一是工作时不会对外界产生不良的电磁干扰影响，另一个是不能对外界的电磁干扰过度敏感。称为响，另一个是不能对外界的电磁干扰过度敏感。称为干扰发干扰发射（射（EMI）和和敏感度（敏感度（EMS）要求要求。(EMC)n能量传播的途径：能量传播的途径：电磁能量从设备内传出或从外界传入设备电磁能量从设备内传出或从外界传入设备的途径只有两个，一个是以电磁波的形式从空间传播，

30、另一的途径只有两个，一个是以电磁波的形式从空间传播，另一个是以电流的形式沿导线传播。个是以电流的形式沿导线传播。(RE, CE)n电磁干扰发射电磁干扰发射（EMI）可以分为：传导发射和辐射发射；可以分为：传导发射和辐射发射；n敏感度敏感度（EMS）分为：传导敏感度和辐射敏感度。分为：传导敏感度和辐射敏感度。(RS,CS)n各种电磁兼容标准测试的各种电磁兼容标准测试的内容包括内容包括： 传导发射、辐射发射、传导敏感度、辐射敏感度。传导发射、辐射发射、传导敏感度、辐射敏感度。 CE RE CS RSRadiatedEmissionConductedSusceptibility426 电磁兼容的标准

31、电磁兼容的标准(7/13)电磁兼容标准干扰发射敏感度传导辐 射传导辐射电源线信号/控制线天线端口电场磁场电源线/信号线射频瞬态天线端口电场磁场静电放电电磁兼容标准的内容电磁兼容标准的内容CERECSRS436 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(7/13)基基础础标标准准电电磁磁兼兼容容标标准准通通用用标标准准产产品品标标准准被被引引用用到到被被引引用用到到电磁兼容标准体系电磁兼容标准体系44国际上的国际上的EMC标准体系标准体系 基础标准基础抗扰度标准基础发射标准通用标准通用发射标准通用抗扰度标准产品标准专用产品标准A类住宅，商业和轻工业环境B类工业环境A类住宅，商业和轻工业环境B类工业环境456

32、 电磁兼容的标准电磁兼容的标准n电磁电磁兼容标准分兼容标准分:基础标准、通用标准、产品类标基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准。准和专用产品标准。n基础标准：基础标准：描述了描述了EMC现象、规定了现象、规定了EMC测试方测试方法、设备，定义了等级和性能判据。法、设备，定义了等级和性能判据。基础标准不涉基础标准不涉及具体产品及具体产品。n通用标准：通用标准：按照设备使用按照设备使用环境环境划分的，当产品没有划分的，当产品没有特定的产品类标准可以遵循时，使用通用标准来进特定的产品类标准可以遵循时，使用通用标准来进行行EMC测试。即使设备的功能完全正常，也要满测试。即使设备的功能完全正常，

33、也要满足这些标准的要求。足这些标准的要求。n产品类标准：产品类标准：针对某种产品系列的针对某种产品系列的EMC测试标准。测试标准。往往引用基础标准，但根据产品的特殊性提出更详往往引用基础标准，但根据产品的特殊性提出更详细的规定。细的规定。466 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(7/13)国家或组织国家或组织 制订单位制订单位 标标 准准 编编 号号 IEC CISPR CISPR Pub. IEC TC77 IEC 欧共体CENELEC EN 美国FCC，DOD FCC Part , MIL-STD. 日本 VCCI VCCI 中国质量技术监督局, 国防部门GB - GJB - 标准编号的识别标

34、准编号的识别476 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(1/13)nEMC国际标准发展简介（国际标准发展简介（1） 电磁干扰电磁干扰(EMl)问题，早在问题，早在19世纪电气和电子工业发展世纪电气和电子工业发展初期，就引起了工程界的重视。初期，就引起了工程界的重视。 国际无线电干扰特别委员会国际无线电干扰特别委员会CISPR(Comite International Specialdcs Perturbation Radioelectriques, or International Committee for Radio Interference)是第一个颁是第一个颁布无线电干扰协议的国际性组织，它

35、由国际电工技术委员会布无线电干扰协议的国际性组织，它由国际电工技术委员会IEC(International Electrotechnical Commission)和和 国际广播国际广播联合会联合会UIR(Union International de Radiodiffusion,or International Union of Broadcasting)共同资助，共同资助，1933年成立年成立于巴黎。于巴黎。 三大标准组织三大标准组织:ISO，IEC，ITU486 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(2/13)nEMC国际标准发展简介（国际标准发展简介（2） CISPR目前已颁布的出版物共有目前

36、已颁布的出版物共有23份，其中份，其中16号出版物号出版物CISPRl6是其他出版物的基础。是其他出版物的基础。 CISPR下设下设7个分委会，其分工如下个分委会，其分工如下: SCA 负责无线电干扰、测量和统计方法负责无线电干扰、测量和统计方法 SCB 负责来自工业、科学及医疗设备的干扰负责来自工业、科学及医疗设备的干扰 SCC 负责架空线、高压设备和电牵引的干扰负责架空线、高压设备和电牵引的干扰 SCD 负责机动车辆和内燃机的干扰负责机动车辆和内燃机的干扰 SCE 负责无线电接收机的干扰特性负责无线电接收机的干扰特性 SCF 负责家用电器、照明设备和控制器的干扰负责家用电器、照明设备和控制

37、器的干扰 SCG 负责负责信息技术设备的干扰信息技术设备的干扰 496 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(3/13)nEMC国际标准发展简介（国际标准发展简介（3） IEC于于1977年成立了年成立了TC77专委会，并下设五个专业工专委会，并下设五个专业工作组，其具体分工如下：作组，其具体分工如下： TC77No.1工作组：术语工作组：术语 TC77No.2工作组：电网阻抗和人工匹配网络工作组：电网阻抗和人工匹配网络 TC77No.3工作组：各种家用电器和类似装置造成的谐工作组：各种家用电器和类似装置造成的谐波和非谐波的电气噪声波和非谐波的电气噪声 TC77No.4工作组：各种家用电器和类似装置造

38、成的电工作组：各种家用电器和类似装置造成的电网电压的波动网电压的波动 TC77No.5工作组：电视设备造成的谐波和非谐波的电工作组：电视设备造成的谐波和非谐波的电气噪声气噪声 目前有目前有3个分会：个分会：SC77A（低频现象）、（低频现象）、 SC77B（高（高频现象）、频现象）、 SC77C（对高空核电磁脉冲的抗扰性）（对高空核电磁脉冲的抗扰性）。 506 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(4/13)nEMC国际标准发展简介（国际标准发展简介（4） 1990年由年由TC77专委会负责制订一套完整的电磁兼容专委会负责制订一套完整的电磁兼容性基础标准性基础标准IEC61000 IEC610001

39、总论总论包括导论、基本原理、定义、术语包括导论、基本原理、定义、术语 IEC610002 环境环境，包括环境描述，环境分类，兼容，包括环境描述，环境分类，兼容 电平电平 IEC610003 限值限值，包括发射限值，抗扰度限值，包括发射限值，抗扰度限值 IEC610004 试验和测量技术试验和测量技术 IEC610005 安装与调试指南安装与调试指南，包括安装指南，调试，包括安装指南，调试 方法与测试设备方法与测试设备 IEC610006 其他其他 516 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(5/13)nEMC国际标准发展简介（国际标准发展简介（5） IEC610004是关于电磁兼容性中有关是关于电磁

40、兼容性中有关EMS测试测试的基础性标准，它规定了电气和电子设备的基础性标准，它规定了电气和电子设备(包括单台包括单台设备及系统设备及系统)在下列各种电磁环境中抗扰性测试的各在下列各种电磁环境中抗扰性测试的各项要求：项要求： 居民区和商业区的公共电源网络；居民区和商业区的公共电源网络； 工业电源网络；工业电源网络； 公共电源网络和工厂中的控制线路；公共电源网络和工厂中的控制线路； 电站及其控制室的控制线路；电站及其控制室的控制线路； 通信线路；通信线路； 有关有电源的电气设备有关有电源的电气设备。 526 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(6/13)nEMC国际标准发展简介（国际标准发展简介（6）

41、正式出版的正式出版的IEC610004系列标准包括：系列标准包括： IEC-61000-4-1（1992）抗扰度试验概述）抗扰度试验概述 IEC-61000-4-2（1992）静电放电抗扰度试验）静电放电抗扰度试验 IEC-61000-4-3 (1995) 射频电磁场抗扰度试验射频电磁场抗扰度试验 IEC-61000-4-4 (1995) 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 IEC-61000-4-5(1995) 浪涌抗扰度试验浪涌抗扰度试验 IEC-61000-4-6(1995) 射频场感应导致的传导型骚扰的抗扰度试验射频场感应导致的传导型骚扰的抗扰度试验 IEC-6100

42、0-4-7(1995) 电源系统及设备联接时的谐波测量和测量仪器电源系统及设备联接时的谐波测量和测量仪器 导论导论 IEC-61000-4-8(1993) 工频磁场抗扰度试验工频磁场抗扰度试验 IEC-61000-4-9(1993) 脉冲磁场抗扰度试验脉冲磁场抗扰度试验 IEC-61000-4-10 (1993) 衰减振荡磁场抗扰度试验衰减振荡磁场抗扰度试验 IEC-61000-4-11(1994) 电压跌落、短时中断和电压被动的抗扰度试验电压跌落、短时中断和电压被动的抗扰度试验 IEC-61000-4-12 (1995)：振荡波抗扰度试验振荡波抗扰度试验536 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(

43、7/13)nEMC国际标准发展简介（区分）国际标准发展简介（区分） CISPR:负责制定频率大于负责制定频率大于9kHz发射发射的通用的通用 标准和基础标准标准和基础标准 TC77（IEC）:负责制定频率为负责制定频率为9kHz和和开关开关 操作等引起的高频瞬态操作等引起的高频瞬态发射发射及整个频率及整个频率 范围内的范围内的抗扰性抗扰性通用标准和基础标准通用标准和基础标准54TCO99标准标准n在认证标准的等级体系中，由瑞典制定的认证标准在认证标准的等级体系中，由瑞典制定的认证标准TCO99是是最高级别最高级别的标准的标准,包含了多项内容，是目前最包含了多项内容，是目前最全面的认证标志。全面

44、的认证标志。nTCO99涉及到涉及到环境环境、人体生态学、废物的回收利用、人体生态学、废物的回收利用、电磁辐射电磁辐射、节能以及安全等多个领域。、节能以及安全等多个领域。n通过通过TCO99认证的产品必须符合认证的产品必须符合环保环保的要求，产品中的要求，产品中不能含有对人体神经系统及胚胎组织有害的重金属元不能含有对人体神经系统及胚胎组织有害的重金属元素素(如镉、汞等如镉、汞等)以及化合物以及化合物(如含有氯和溴的阻燃材料如含有氯和溴的阻燃材料等等)。在节能方面，要求电子和电气设备在一定的闲置。在节能方面，要求电子和电气设备在一定的闲置期后应能期后应能自动降低功耗自动降低功耗进入节能状态，并且

45、要求产品进入节能状态，并且要求产品具有较短的恢复时间。具有较短的恢复时间。生态学生态学人类人类(体体)工程学工程学/生物工程学生物工程学中文即中文即“瑞典专业职员联盟瑞典专业职员联盟”，简称瑞典劳工联盟。，简称瑞典劳工联盟。 55TCO99标准标准 要通过要通过TCO认证，必须在生态认证，必须在生态(ecology)、能源、能源(energy)、辐射、辐射(emissions)以及人体工学以及人体工学(ergonomics)等四个方面都符合标准。等四个方面都符合标准。 生态生态(ecology)：这里主要是指对生态环境的保这里主要是指对生态环境的保护，护，TCO认证在这方面限制了这些有害因素在

46、认证在这方面限制了这些有害因素在显示器产品中的含有量，以达到保护生态环境显示器产品中的含有量，以达到保护生态环境的效果。的效果。能源能源(energy)：TCO在这里对节省能源有着特在这里对节省能源有着特别的规定，例如要求计算机和显示设备在一定别的规定，例如要求计算机和显示设备在一定的闲置期后能自动降低功耗，逐步进入节能状的闲置期后能自动降低功耗，逐步进入节能状态，并且要求产品从节能状态回到正常状态的态，并且要求产品从节能状态回到正常状态的时间较短。以保证能源不被浪费。时间较短。以保证能源不被浪费。56TCO99标准标准 辐射辐射(emissions)：TCO在辐射方面对其有所规定，以保在辐射

47、方面对其有所规定，以保证使用者的健康不受侵害。显示器厂商就必须在设计证使用者的健康不受侵害。显示器厂商就必须在设计产品的时候考虑减少这一方面的问题，尽量使产品减产品的时候考虑减少这一方面的问题，尽量使产品减少对人体发射有害的辐射。少对人体发射有害的辐射。人体工学人体工学(ergonomics)：为了让显示器的使用者尽可能：为了让显示器的使用者尽可能的舒适和不易疲劳，的舒适和不易疲劳，TCO对于显示器的各种人体工学对于显示器的各种人体工学特性也作要求，例如显示器的仰府角度调节，屏幕的特性也作要求，例如显示器的仰府角度调节，屏幕的亮度是否达标等。亮度是否达标等。由于科技不断发展，人们对健康和环保的

48、要求越由于科技不断发展，人们对健康和环保的要求越来越苛刻，来越苛刻，TCO认证的标准也在不断变化，认证的标准也在不断变化，TCO组织组织也意识到这一点，所以也意识到这一点，所以TCO认证将以年份作为不同时认证将以年份作为不同时期认证的标准，而且随着时间的推移，期认证的标准，而且随着时间的推移，TCO认证标准认证标准将越来越严格，从将越来越严格，从TCO92、TCO95、TCO99和将要成和将要成为业界新标准的为业界新标准的TCO 06，这都反映出了人们对环保生，这都反映出了人们对环保生活的苛刻要求。活的苛刻要求。 576 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(8/13)n我国的我国的EMC标准标准 （

49、1） 2003 年，年，110多项多项(1998:85, 2010:142); 分：基础、通用、产品类（产品族）、系统间分：基础、通用、产品类（产品族）、系统间 我国首份我国首份EMC标准，是出原第一机械工业部于标准，是出原第一机械工业部于1956年颁布年颁布的部标的部标JB854-66船用电气设备工业无线电干扰端子电压测船用电气设备工业无线电干扰端子电压测量方法及允许值量方法及允许值。 1986年正式成立由国家技术监督局领导的全国无线电干扰标年正式成立由国家技术监督局领导的全国无线电干扰标准化技术委员会，挂靠在上海电器科学研究所。准化技术委员会，挂靠在上海电器科学研究所。 标准的基本依据是标

50、准的基本依据是IEC/CISPR标准、标准、IEC/TC77或或IEC/TC65（工业过程控制）制订的有关标准。（工业过程控制）制订的有关标准。 586 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(9/13)n我国我国的的EMC标准标准 （2） 1996年成立全国电磁兼容标准化联合工作组。年成立全国电磁兼容标准化联合工作组。 1999年成立年成立中国电磁兼容认证委员会；中国电磁兼容认证委员会； 由国家质量技术监督局先后颁布的由国家质量技术监督局先后颁布的电磁兼容认证管理办法电磁兼容认证管理办法和和“实施电磁兼容认证产品目录实施电磁兼容认证产品目录(第一批第一批)” 。 我国的电磁兼容认证将有效地提高产品的电

51、磁兼容性能，我国的电磁兼容认证将有效地提高产品的电磁兼容性能，保护人身健康，设备安全和环境，保护用户和消费者利益，提保护人身健康，设备安全和环境，保护用户和消费者利益，提高产品市场竞争力，促进国内外贸易。高产品市场竞争力，促进国内外贸易。596 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(10/13)n我国的我国的EMC标准（标准（3） 基础标准基础标准 有有20个基础标准，涉及个基础标准，涉及EMC术语、电磁环境、术语、电磁环境、EMC测量设备规范和测量设备规范和EMC测量方法等。测量方法等。 GB/T4365-1995 电磁兼容术语电磁兼容术语 GB/T6113-1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范

52、无线电干扰和抗扰度测量设备规范 通用标准通用标准 有有4个。个。CISPR制定的通用标准将陆续被我国采用。制定的通用标准将陆续被我国采用。 GB8702-88 电磁辐射防护规定电磁辐射防护规定 GB/T13926.14-92 工业过程测量和控制装置的电磁兼工业过程测量和控制装置的电磁兼 容容性性 (总论，静电放电要求总论，静电放电要求，辐射电磁场要求，电快速瞬变脉，辐射电磁场要求，电快速瞬变脉冲要求）冲要求）606 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(11/13)n我国我国的的EMC标准（标准（4） 标准产品类（产品族）有标准产品类（产品族）有47个个 GB4824-1996 工业、科学和医疗（工业

53、、科学和医疗（ISM）射频设备无线电干）射频设备无线电干扰特性的测量方法及允许值扰特性的测量方法及允许值 GB13837-1997 声音和电视广播接收机及有关设备无线电干声音和电视广播接收机及有关设备无线电干扰持性限值和测量方法扰持性限值和测量方法 系统间标准系统间标准 有有14个。系统间的个。系统间的EMC标准主要规定了经协调标准主要规定了经协调的不同系统之间的的不同系统之间的EMC要求。要求。 GB13614-92 短波无线电视台短波无线电视台(站站)电磁环境要求电磁环境要求 GB13615-92 地球站电磁环境保护要求地球站电磁环境保护要求 GB13616-92 微波微波接力站电磁环境保

54、护要求接力站电磁环境保护要求 616 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(12/13)n电磁兼容认证依据和程序电磁兼容认证依据和程序 中国电磁兼容认证委员会中国电磁兼容认证委员会是国家质量技术监督局依法授权的是国家质量技术监督局依法授权的代表国家对产品电磁兼容性进行第三方公正评价的机构，由代表国家对产品电磁兼容性进行第三方公正评价的机构，由电磁兼容认证管理委员会和电磁兼容认证管理委员会和电磁兼容认证中心电磁兼容认证中心（CEMC）组）组成。成。CEMC是电磁兼容认证管理委员会领导下的负责实施电是电磁兼容认证管理委员会领导下的负责实施电磁兼容认证的第三方认证机构。磁兼容认证的第三方认证机构。 CEMC

55、经中国产品质量认证机构国家认可委员会（经中国产品质量认证机构国家认可委员会（CNACP）认可，具备产品认证机构国家认可资格（国家认可注册号：认可，具备产品认证机构国家认可资格（国家认可注册号：A09-2000）。）。 我国电磁兼容认证主要依据强制性电磁兼容国家标准或强制我国电磁兼容认证主要依据强制性电磁兼容国家标准或强制性电磁兼容行业标准，以及性电磁兼容行业标准，以及GB/T19002质量管理体系标准。质量管理体系标准。电磁兼容认证的基本模式为型式试验、加工厂质量体系检查电磁兼容认证的基本模式为型式试验、加工厂质量体系检查及认证后的监督，包括对工厂质量体系的检查和对带有认证及认证后的监督，包括

56、对工厂质量体系的检查和对带有认证标志的产品的抽样检验。标志的产品的抽样检验。 626 电磁兼容的标准电磁兼容的标准(13/13)n电磁兼容认证依据和程序电磁兼容认证依据和程序 电磁兼容认证简要程序如下：电磁兼容认证简要程序如下： （1）向）向CEMC提出书面提出书面申请申请（所含材料包括产品名称、规格和型号（所含材料包括产品名称、规格和型号等）；等）； （2）经）经CEMC审查，并确认材料齐全后审查，并确认材料齐全后受理受理认证申请；认证申请； （3）签订认证合同；）签订认证合同； （4）CEMC确认检测机构并委托其对所述产品确认检测机构并委托其对所述产品抽样检验抽样检验； （5）检测机构将检

57、验结果上报）检测机构将检验结果上报CEMC审核审核； （6）CEMC对结果进行对结果进行评审评审，并报请中国电磁兼容认证委员会，并报请中国电磁兼容认证委员会批准批准； （7）颁发认证证书及认证标志。）颁发认证证书及认证标志。 对不符合要求的申请企业需进行整改，对其产品进行重新抽查，合对不符合要求的申请企业需进行整改，对其产品进行重新抽查，合格后仍可通过认证。格后仍可通过认证。 CEMC每年对企业质量体系进行检查和认证后的监督检查，其频每年对企业质量体系进行检查和认证后的监督检查，其频度至少每年一次。对不符合的企业，将撤消其认证证书并于公告。度至少每年一次。对不符合的企业，将撤消其认证证书并于公

58、告。 认证证书有效期为认证证书有效期为四年四年。 636 电磁兼容的标准（单位）电磁兼容的标准（单位）分贝分贝(dB) 的概念的概念分贝的定义：分贝数 10lgP2P1P1、P2 是两个功率数值，对于电流或电压，定义如下：是两个功率数值，对于电流或电压，定义如下：电压增益的分贝数电压增益的分贝数 20lgV2V1电流增益的分贝数电流增益的分贝数 20lgI2I1646 电磁兼容的标准电磁兼容的标准n用分贝表示的物理量绝对数值：分贝也可以表示各个物理用分贝表示的物理量绝对数值：分贝也可以表示各个物理量的绝对数值，表示这个物理量与某一个参考数值的比较。量的绝对数值，表示这个物理量与某一个参考数值的

59、比较。当当以以“1”为参考值时，各个物理量的单位就变成用分贝表为参考值时，各个物理量的单位就变成用分贝表示的形式。下面是一些常用的物理量单位：示的形式。下面是一些常用的物理量单位：n电压电压 电流电流 电场强度电场强度 功率功率 dBV, dB V dBA, dB A dB V/m dBW, dBmW n例如：例如：1 V = 0dB V ，100 V = 40dB V656 电磁兼容的标准电磁兼容的标准 用分贝表示的物理量用分贝表示的物理量电压：电压：用用1V、1mV、1 V 为参考（例如：为参考（例如：1 V = 0dB V） 则单位为：则单位为：dBV、dBmV、dB V 等，等，电流：

60、电流：用用1A、1mA、1 A 为参考，则：为参考，则：dBA、dBmA、dB A场强：场强：用用1V/m、1 V/m 为参考，则：为参考，则：dBV/m、dB V/m 等，等，功率：功率：用用1W、1mW 为参考，则：为参考，则：dBW、dBm等，等，66主要内容主要内容1 什么是电磁兼容什么是电磁兼容?2 课程目的与意义课程目的与意义3 课程安排课程安排4 电磁干扰的三要素电磁干扰的三要素5 电磁兼容的术语电磁兼容的术语(glossary)6 电磁兼容的标准电磁兼容的标准7 电磁兼容技术发展概论电磁兼容技术发展概论677 电磁兼容技术发展概论电磁兼容技术发展概论(1/4)n电磁兼容是通过电