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摘 要:近年来,我国不管是经济还是科技水平,都取得了较好的发展,这对于我国的各个领域的发展也起到了一定的促进作用,其中对于电磁兼容的标准也提出了更高的要求,电磁兼容有助于设备正常运行不受干扰,这对于工作效率的提升具有重要意义。本文将结合电磁兼容的方法以及应用设计进行研究分析。
关键词:电磁兼容测试;方法;应用设计;研究
引言:
电磁兼容测试的简称为EMC,其是指在设备的正常工作过程按照指定的要求运行,产生的电磁干扰对于环境中的其他设备来说在可接受的范围内的一种能力,在对电磁的兼容性进行测试的时候,要注意其影响因素,其会受到场地的影响,而且影响较大,因此在测试过程中对于测试场地必须严格的选择,其中电磁辐射的发射以及接收对场地的要求更加严格,如今随着各种电子设备的应用的不断普及,电磁的兼容性成为人们考虑和关注的重点,如果提升其电磁的兼容性,降低设备运行过程中对其他设备的干扰是目前电磁兼容研究的重点,下文将着重进行分析。
1.电磁兼容简述
电磁兼容主要是指在电磁环境下,其各种设备能够执行各自的运行指令而且可以做到不干扰其他运行设备,因此电磁的兼容性非常重要,因为如今各类电器设备的使用,使得电磁环境中的磁场比较强,因此更容易受到干扰[1]。在设备运行的过程中会造成电磁干扰需要满足三个条件,如果这三个条件具备,其就会产生电磁干扰,造成其设备的性能下降,其一就是具备发射源,其二就是可以满足干扰条件的设备,其三要有耦合通路,这三者缺一不可,其干扰过程主要是通过发射源传出讯息,最终到达干扰设备。
2.电磁兼容的设计原则分析
在工作中为了保证工作的效率,需要降低设备的电磁干扰,这就需要提升电磁电磁的兼容性,另外还要保证设备对于其他设备的干扰不能太大,应该将干扰降到最低限度,保证其他设备的正常运行,在降低自身设备对其他设备的干扰过程中,要提升其抗干扰能力,对于设备自身来说,在设计过程中要考虑到这一点,因此应该在设计之初,就提升其抗干扰能力,避免来自其他设备的干扰影响,另外还要切断不同设备之间用来传递干扰讯息的耦合通路,在设备的研究设计过程中,要遵循这些原则,保障设备的兼容性,才能大大降低干扰[2]。电磁的兼容性设计要考虑一下两方面的因素,第一,首先要考虑的就是其兼容指标,对于该兼容指标要做出明确的规定,其兼容指标的设计主要包括两方面,一方面是对于设备自身系统的的设计,保证本系统在运行的过程中不受到电磁信号的干扰,另一方面就自身系统在工作时不会影响到其他的设备,其指标出于一个合理的范围内;第二,分析系统的干扰因素中,要从这三个方面去考虑,对于造成干扰的源头进行分析,还要对造成干扰的设备进行分析,查看其受到干扰是由于自身原因还是外界的原因,还要了解其是通過何种方式啦进行电磁传播的。
3.电磁兼容的测试方法
如今很多电子产品在进入市场之前都会进行电磁兼容测试,测试的主要目的是检验其抗干扰能力如何,以及降低自身对其他设备的干扰,本文以常见的电子产品的测试兼容性为例,测试需要遵循一定的方法,第一,辐射发射测试,这一步主要是测试通过空间传播的电磁能量;第二,测试沿电源线控制线,或者是其他信号线传播的电磁能量;第三,静电放电抗扰度,通过模拟工作人员或者物体,在接触设备时放电;第四,辐射敏感度测试,测试被测设备对于空间的电磁干扰的抗扰性;第五,电快速瞬态脉冲群抗扰性,模拟对电感性负载的切换,对高压开关的切换设备的干扰;第六,浪冲抗扰度,通过模拟电网中的故障来测试雷击等对设备的干扰;第七,测试电压的跌落以及中断的抗扰度,模拟有低压、中压或者高压网络中的故障造成的电压瞬时跌落引起的电压变化。
4.电磁兼容的应用设计分析
4.1加强电源滤波器的使用
电源滤波器是一种可以对传输的干扰信号进行阻隔的设备,如果在系统的工作过程中,干扰过于严重的话,系统就很难正常运行,严重的可能会导致系统运转失准。电源滤波器可以对电源线中特定频点以外的频率进行有效的过滤,从而保证信号传输的正常,在设备上安装电源滤波器是相对比较直接简单的方法,因此应用较多,但是部分滤波器,只能允许直流电流通过,对于频率比较高的工作电流一般无法通过,其一方面可以隔绝电网中的干扰信息进入设备,另一方面又可以阻止设备上的干扰到达电网,另外其还能够有效的抑制辐射干扰,在设备中安装电源滤波器之后,其传导发射的信号大部分就会落在限制值以之内,但是在安装的过程中要考虑到安装位置的准确性,另外还要考虑到滤波器的电压问题,其电压要能够适应一定的工作温度范围。
4.2采用屏蔽干扰设备
采用屏蔽设备的主要作用是阻挡干扰信号的传播,从传播的途径上进行杜绝,因此在对设备进行设计的阶段就要考虑到材料的材质,要尽量选用抗干扰性能比较好的材料,有设备为了降低制造成本,采用非金属材料,这种材料的屏蔽作用相对较差,可以在设备的外壳上涂上有助于切断电磁波传播的物质,这样可以在传播的过程中就避免对设备造成影响。
4.3合理设计电路和布线
为了防止电磁波传播造成一定的干扰,影响正常的设备运转,可以在设备的设计中使用大量的集成电路,这样做的目的是缩小环路面积,如果是在使用继电器的情况下,可以采用一定的隔离措施。对于数字的微功耗电路也要采取相应的隔离手段,另外对于模拟的大功率也要采用隔离方法,可以采用光藕隔离,在对印制板进行设计时,要考虑到各信号区域分开,防止互相干扰,要对不同的信号线进行分类,然后再进行分开走线,保证其抗干扰的效果。
5.结束语
如今我国的很多领域都在与国际接轨,其中电磁兼容也是如此,不管是军用设备还是民用设备都要求电磁兼容,为了更好的提升使用体验以及使用效果,我国一直在加快对该技术的研发进步,促进电磁兼容技术的发展。
参考文献:
[1]刘晶红. 电磁兼容测试方法及应用设计[J]. 长春理工大学学报(自然科学版), 2016, 27(2):118-120.
[2]赵阳, 封志明, 黄学军. 电磁兼容测试方法与工程应用[M]. 电子工业出版社, 2016.
作者简介:
第一作者:秦夏臻,男,汉族,江苏,Emc测试工程师,本科,电磁兼容测试,上海市计量测试技术研究院
第二作者:尹学斌,男,汉族,仪征,助力工程师,本科,研电磁兼容测试,海市计量测试技术研究院
项目名称:上海市基础性能试验专业技术服务平台 ,项目编号:17DZ2290600
关键词:电磁兼容测试;方法;应用设计;研究
引言:
电磁兼容测试的简称为EMC,其是指在设备的正常工作过程按照指定的要求运行,产生的电磁干扰对于环境中的其他设备来说在可接受的范围内的一种能力,在对电磁的兼容性进行测试的时候,要注意其影响因素,其会受到场地的影响,而且影响较大,因此在测试过程中对于测试场地必须严格的选择,其中电磁辐射的发射以及接收对场地的要求更加严格,如今随着各种电子设备的应用的不断普及,电磁的兼容性成为人们考虑和关注的重点,如果提升其电磁的兼容性,降低设备运行过程中对其他设备的干扰是目前电磁兼容研究的重点,下文将着重进行分析。
1.电磁兼容简述
电磁兼容主要是指在电磁环境下,其各种设备能够执行各自的运行指令而且可以做到不干扰其他运行设备,因此电磁的兼容性非常重要,因为如今各类电器设备的使用,使得电磁环境中的磁场比较强,因此更容易受到干扰[1]。在设备运行的过程中会造成电磁干扰需要满足三个条件,如果这三个条件具备,其就会产生电磁干扰,造成其设备的性能下降,其一就是具备发射源,其二就是可以满足干扰条件的设备,其三要有耦合通路,这三者缺一不可,其干扰过程主要是通过发射源传出讯息,最终到达干扰设备。
2.电磁兼容的设计原则分析
在工作中为了保证工作的效率,需要降低设备的电磁干扰,这就需要提升电磁电磁的兼容性,另外还要保证设备对于其他设备的干扰不能太大,应该将干扰降到最低限度,保证其他设备的正常运行,在降低自身设备对其他设备的干扰过程中,要提升其抗干扰能力,对于设备自身来说,在设计过程中要考虑到这一点,因此应该在设计之初,就提升其抗干扰能力,避免来自其他设备的干扰影响,另外还要切断不同设备之间用来传递干扰讯息的耦合通路,在设备的研究设计过程中,要遵循这些原则,保障设备的兼容性,才能大大降低干扰[2]。电磁的兼容性设计要考虑一下两方面的因素,第一,首先要考虑的就是其兼容指标,对于该兼容指标要做出明确的规定,其兼容指标的设计主要包括两方面,一方面是对于设备自身系统的的设计,保证本系统在运行的过程中不受到电磁信号的干扰,另一方面就自身系统在工作时不会影响到其他的设备,其指标出于一个合理的范围内;第二,分析系统的干扰因素中,要从这三个方面去考虑,对于造成干扰的源头进行分析,还要对造成干扰的设备进行分析,查看其受到干扰是由于自身原因还是外界的原因,还要了解其是通過何种方式啦进行电磁传播的。
3.电磁兼容的测试方法
如今很多电子产品在进入市场之前都会进行电磁兼容测试,测试的主要目的是检验其抗干扰能力如何,以及降低自身对其他设备的干扰,本文以常见的电子产品的测试兼容性为例,测试需要遵循一定的方法,第一,辐射发射测试,这一步主要是测试通过空间传播的电磁能量;第二,测试沿电源线控制线,或者是其他信号线传播的电磁能量;第三,静电放电抗扰度,通过模拟工作人员或者物体,在接触设备时放电;第四,辐射敏感度测试,测试被测设备对于空间的电磁干扰的抗扰性;第五,电快速瞬态脉冲群抗扰性,模拟对电感性负载的切换,对高压开关的切换设备的干扰;第六,浪冲抗扰度,通过模拟电网中的故障来测试雷击等对设备的干扰;第七,测试电压的跌落以及中断的抗扰度,模拟有低压、中压或者高压网络中的故障造成的电压瞬时跌落引起的电压变化。
4.电磁兼容的应用设计分析
4.1加强电源滤波器的使用
电源滤波器是一种可以对传输的干扰信号进行阻隔的设备,如果在系统的工作过程中,干扰过于严重的话,系统就很难正常运行,严重的可能会导致系统运转失准。电源滤波器可以对电源线中特定频点以外的频率进行有效的过滤,从而保证信号传输的正常,在设备上安装电源滤波器是相对比较直接简单的方法,因此应用较多,但是部分滤波器,只能允许直流电流通过,对于频率比较高的工作电流一般无法通过,其一方面可以隔绝电网中的干扰信息进入设备,另一方面又可以阻止设备上的干扰到达电网,另外其还能够有效的抑制辐射干扰,在设备中安装电源滤波器之后,其传导发射的信号大部分就会落在限制值以之内,但是在安装的过程中要考虑到安装位置的准确性,另外还要考虑到滤波器的电压问题,其电压要能够适应一定的工作温度范围。
4.2采用屏蔽干扰设备
采用屏蔽设备的主要作用是阻挡干扰信号的传播,从传播的途径上进行杜绝,因此在对设备进行设计的阶段就要考虑到材料的材质,要尽量选用抗干扰性能比较好的材料,有设备为了降低制造成本,采用非金属材料,这种材料的屏蔽作用相对较差,可以在设备的外壳上涂上有助于切断电磁波传播的物质,这样可以在传播的过程中就避免对设备造成影响。
4.3合理设计电路和布线
为了防止电磁波传播造成一定的干扰,影响正常的设备运转,可以在设备的设计中使用大量的集成电路,这样做的目的是缩小环路面积,如果是在使用继电器的情况下,可以采用一定的隔离措施。对于数字的微功耗电路也要采取相应的隔离手段,另外对于模拟的大功率也要采用隔离方法,可以采用光藕隔离,在对印制板进行设计时,要考虑到各信号区域分开,防止互相干扰,要对不同的信号线进行分类,然后再进行分开走线,保证其抗干扰的效果。
5.结束语
如今我国的很多领域都在与国际接轨,其中电磁兼容也是如此,不管是军用设备还是民用设备都要求电磁兼容,为了更好的提升使用体验以及使用效果,我国一直在加快对该技术的研发进步,促进电磁兼容技术的发展。
参考文献:
[1]刘晶红. 电磁兼容测试方法及应用设计[J]. 长春理工大学学报(自然科学版), 2016, 27(2):118-120.
[2]赵阳, 封志明, 黄学军. 电磁兼容测试方法与工程应用[M]. 电子工业出版社, 2016.
作者简介:
第一作者:秦夏臻,男,汉族,江苏,Emc测试工程师,本科,电磁兼容测试,上海市计量测试技术研究院
第二作者:尹学斌,男,汉族,仪征,助力工程师,本科,研电磁兼容测试,海市计量测试技术研究院
项目名称:上海市基础性能试验专业技术服务平台 ,项目编号:17DZ2290600