电磁兼容

电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。

EMC包括EMI（电磁干扰）及EMS（电磁耐受性）两部分，所谓EMI电磁干扰，乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声；而EMS乃指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。

目前许多国家都发布了自己的电磁兼容标准。EMC极其考验一个设计人员的经验与能力，如何去抑制电磁兼容问题呢？通过查找资料，我主要去了解了以下的三种与我们目前较为相关的抑制方法。

<strong>（1）接地</strong>

在电赛时,我们经常讨论的问题之一就是接地及接地方法了。尽管这个术语使用得如此自然,接地方法讨论了那么多情况，但是许多人不曾认真考虑其具体含义了,结果面对许多接地不当带来的问题不知所措。

接地的种类可分为安全接地和信号接地。安全接地又可分为设备安全接地、接零保护和防雷接地，信号接地又可分为单点接地、多点接地、混合接地和悬浮接地。

有人说过，世界上只有两种电子工程师：经历过电磁干扰的和没有经历过电磁干扰的。伴随着PCB信号频率的提升，电磁兼容设计是我们电子工程师不得不考虑的问题。面对一个设计，当进行一个产品和设计的EMC分析时，有以下5个重要属性需考虑：

（1）关键器件尺寸：产生辐射的发射器件的物理尺寸。射频（RF）电流将会产生电磁场，该电磁场会通过机壳泄漏而脱离机壳。PCB上的走线长度作为传输路径对射频电流具有直接的影响。

（2）阻抗匹配：源和接收器的阻抗，以及两者之间的传输阻抗。

（3）干扰信号的时间特性：这个问题是连续（周期信号）事件，还是仅仅存在于特定操作周期（例如单次事件可能是某次按键操作或者上电干扰，周期性的磁盘驱动操作或网络突发传输）。

（4）干扰信号的强度：源能量级别有多强，并且它产生有害干扰的潜力有多大。

（5）干扰信号的频率特性：使用频谱仪进行波形观察，观察问题出现在频谱的哪个位置，便于找到问题的所在。

另外，一些低频电路的设计习惯需要注意。例如我惯用的单点接地对于低频应用是非常适合的，但是和公司大牛聊天，发现不适合于射频信号场合，因为射频信号场合存在更多的EMI问题。相信有些工程师会将单点接地应用到所有产品设计中，而没有认识到使用这种接地方法可能会产生更多或更复杂的电磁兼容问题。

医疗设备产业是关系人们生命健康的新兴产业，而开关电源作为医疗设备必不可少的一部分，相比其他的普通电源有更为苛刻的要求。那么医用的开关电源和我们所使用的普通电源的区别到底在哪里呢？

就目前来说，大部分的医用设备都是和医用电源搭配使用的，而到现在为止，电源行业也在不断的快速发展，电源本身的体积相比以前已经大大缩小了，而且外观、体积等方面也越来越适应现在的需求。

因为医疗设备一般都是在特殊的环境中使用，所以对于医用电源的电性要求是非常严格的。例如，必须满足IEC60601-1安规的绝缘和漏电流要求，以及针对电磁兼容的YY0505-2012或其相关标准，而普通的电源是没有这么严格的标准的，当然普通的电源也有相对应的认证要求。另一方面，医疗设备的电磁辐射和电磁辐射防护是医用电源的一个重要参数标准，涉及到电涌和瞬变电流强度、静电放电（ESD），以及射频干扰（RFI）防护能力等。许多医疗应用都涉及RF治疗仪或无创电子手术器械，因此电源必须能抵御干扰，不受影响。此外，对于电源的压力、电流、纹波等一些方面，要求也是非常严格的。

开关电源产生的干扰，按噪声干扰源种类来分，可分为尖峰干扰和谐波干扰两种；若按耦合通路来分，可分为传导干扰和辐射干扰两种。

<strong>1、辐射发射测试</strong>

测试电子、电气和机电设备及其组件的辐射发射，包括来自所有组件、电缆及连线上的辐射发射，用来鉴定其辐射是否符合标准的要求，不会在正常使用过程中影响同一环境中的其他设备。

<strong>2、传导骚扰测试</strong>

用于测量设备从电源端口、信号端口向电网或信号网络传输的骚扰。

<strong>3、静电放电抗扰度测试</strong>

测试单个设备或系统的抗静电放电干扰能力，它模拟：操作人员或物体在接触设备时的放电；人或物体对临近物体的放电。静电放电可能产生以下后果：直接通过能量交换引起半导体器件的损坏；放电所引起的电场磁场变化，造成设备的工作出错；放电的噪声电流导致器件的工作出错。

<strong>4、射频辐射电磁场的抗扰度测试</strong>

对设备的干扰往往是设备操作、维修和安全检查人员在使用移动电话时所产生的，无线电台、电视发射台、移动无线电发射机和各种工业电磁辐射源，以及电焊机、晶闸管整流器、荧光灯工作时产生的寄生辐射，都会产生射频辐射干扰。测试的目的是建立一个共同的标准来评价电子设备的抗射频辐射电磁场干扰能力。

电磁兼容性（EMC - Electro Magnetic Compatibility）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行，并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器件对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

各种运行的电子设备之间的干扰主要以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响，在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。关于具体EMC领域的整改文章其实不少。本文整理了前人做的EMC整改的六步法思路，供同仁们参考学习。

EMC 整改六步法如下：确认辐射源、滤波、吸波、接地、屏蔽和能量分散。具体思路如下图所示：

<strong>1、为什么要对产品做电磁兼容设计？</strong>

答：满足产品功能要求、减少调试时间，使产品满足电磁兼容标准的要求，使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干扰。

<strong>2、对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行？</strong>

答：电路设计（包括器件选择）、软件设计、线路板设计、屏蔽结构设计、信号线/电源线滤波设计、电路接地方式设计。

<strong>3、在电磁兼容领域，为什么总是用分贝（dB）的单位描述？10mV是多少dBmV？</strong>

答：因为要描述的幅度和频率范围都很宽，在图形上用对数坐标更容易表示，而dB就是用对数表示时的单位，10mV是20dBmV。

<strong>4、为什么频谱分析仪不能观测静电放电等瞬态干扰？</strong>

答：因为频谱分析仪是一种窄带扫频接收机，它在某一时刻仅接收某个频率范围内的能量。而静电放电等瞬态干扰是一种脉冲干扰，其频谱范围很宽，但时间很短，因而频谱分析仪在瞬态干扰发生时只能观察到其总能量的一小部分，不能反映实际的干扰情况。