原创 EMC

EMC（Electromagnetic Compatibility）

　　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。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；另一方面是指器具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。 国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是：系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。

　　各种运行的电力设备之间以电磁传导、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。20世纪80年代兴起的电磁兼容EMC学科以研究和解决这一问题为宗旨，主要是研究和解决干扰的产生、传播、接收、抑制机理及其相应的测量和计量技术，并在此基础上根据技术经济最合理的原则，对产生的干扰水平、抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定，使处于同一电磁环境的设备都是兼容的，同时又不向该环境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动。

　　EMC 包括EMI(interference)和EMS(susceptibility),也就是电磁干扰和电磁抗干扰。EMI，电磁干扰度，描述一产品对其他产品的电磁辐射干扰程度，是否会影响其周围环境或同一电气环境内的其它电子或电气产品的正常工作；EMS，电磁抗干扰度，描述一电子或电气产品是否会受其周围环境或同一电气环境内其它电子或电气产品的干扰而影响其自身的正常工作。

　　EMI又包括传导干扰CE（conduction emission）和辐射干扰RE(radiation emission)以及谐波harmonic。

　　EMS又包括静电抗干扰ESD，射频抗扰度EFT，电快速瞬变脉冲群抗扰度，浪涌抗扰度，电压暂降抗扰度Dip，等等相关项目。

　　具体项目在国标GB/T 17626 & GB/T 9254系列里面都有描述

       EMC即电磁兼容,是产品在使用过程中与其他相容的一种能力.包含EMS和EMI.EMS是产品感应电磁的能力,即电磁敏感度,产品的敏感度越低,表示产品的抗干扰能力弱.用敏感电压或敏感电流来描述.比如;ESD 2级标准规定接触电压为4KV;EMI即产品对其他周边产品的干扰能力.俗话称"骚扰".比如:RE(辐射干扰); EMS与EMI关系密切吗?一般情况下,产品的EMS能力强,那么其EMI能力会弱.解决EMS问题同时也很大程度会减少EMI问题.EMC问题的机理是什么?

当我们碰到问题时,总不由自主想到问题的实质是什么?其根本原因是什么? EMC问题究其根源来无外乎:共模耦合、差模耦合。也许大家会感到惊讶！！请听以下解释。共模、差模是什么？

也许大家对共模电感、差模电感熟悉（不熟悉者可上网搜索相关文章）。对，道理就是这样，共模产生于信号线与大地形成回路之间。差模是信号线与信号地或信号线与信号线形成的回路之间。由此衍生出很多名词，如共模干扰、差模干扰；共模辐射、差模辐射；共模电压/电流、差模电压/电流等等。同时，共模和差模是可以互换的。

为什么EMC与共模/差模相关呢举个例子，如ESD测试时，静电枪一端必须接大地的，ESD信号通过接触或非接触空气放电加在产品的接口、面板的上。ESD信号的实质就是共模干扰输入。（即信号与大地之间的回路）还有EFT/B群脉冲干扰测试，脉冲群干扰信号通过耦合夹（该耦合夹一端必须与大地相连）加在产品的电源线或信号线上。其实质也是共模干扰。

与EMC相关的几个基本概念

先举几个个例子：

1，一个个产品带LED显示，在考虑EMC设计（主要是ESD）时，我们常常会在LED上并连一个102贴片陶瓷电容。为什么？

2、在高速电路设计中，我们常常尽量减少印制线长度或尽量少走过孔（比如数据线上不允许超过4个）；为什么？

3、在IC的供电电路上，我们常常会通过串一个电感再并上一个小电容才给IC供电，为什么？

4、在PCB布线高速信号时，我们常常被告戒信号线与信号线间距要宽，信号线要粗而短，有著名的3W原则，为什么？博客首页^ Q4RO#jrI

以上问题实际上关联了：

1、阻抗概念（电阻、电容、电感）

阻抗是电阻和电抗之和。电阻：是阻碍直流电的能力。电抗是阻碍交流电的能力。（这是个人理解的）电阻：R=U/I；此公式仅在低频时有效。但在高频时，因电阻制造工艺和结构原因，存在分布电容、分布电感。博客首页

电容容抗：XC=1/（2ЛfC）；实际电容在高频时，是电阻、电容、电感的集合体。

电感感抗：XL=2ЛfL；实际电感在高频十，是电阻、电容、电感的集合体。

2、天线概念

在高频信号时，印制线或线缆的长度大于1/4λ时，就会产生天线效应。

印制线或线缆就成了接收和发射信号的天线。