标签: 电磁兼容

根据您提供的电路图，这是一个典型的 TVS（瞬态电压抑制二极管）增强的AC/DC隔离电源方案 ，其核心设计逻辑如下： 一、电路结构解析（分模块说明） 1. AC输入防护模块 元件标识 ：L1（火线）、N（零线）、TVS1 功能 ： TVS1 跨接于L1和N之间，构成交流输入端的第一道防护屏障。其作用是抑制电网中可能出现的 瞬态过电压 （如雷击浪涌、开关操作产生的尖峰电压），通过钳位电压至安全范围，保护后级电路免受高能量脉冲冲击。 典型应用场景：当电网电压突增时，TVS1迅速导通，将能量泄放至地，避免变压器或整流电路损坏。 2. 隔离变压器模块 元件标识 ：未直接标注，但图中蓝色框内为变压器初级线圈 功能 ： 实现 电气隔离 ：通过电磁感应原理，将输入AC电压从初级线圈传递到次级线圈，同时阻断直流分量，确保输入与输出在电气上完全隔离。 电压变换：根据匝数比调整输出电压等级，适配后级整流需求。 安全优势：防止触电风险，抑制共模干扰。 3. 整流与DC输出模块 元件标识 ：D1、D2（整流二极管）、TVS2、DC输出端 功能 ： D1和D2 组成 半波整流电路 （若为全波需4个二极管，此处可能为简化画法），将变压器次级的交流电压转换为脉动直流。 TVS2 并联于DC输出端，抑制整流后可能残留的 高频瞬态干扰 或负载突变引起的电压尖峰，确保输出电压稳定性。 输出端通常还会接滤波电容（图中未明确标注，但实际电路中必备），进一步平滑脉动直流。 二、TVS二极管的核心作用 位置 元件 功能定位 关键参数选择依据 AC输入侧 TVS1 抑制电网侧瞬态过电压 响应时间（1ns）、击穿电压（略高于AC峰值） DC输出侧 TVS2 保护负载免受DC侧瞬态干扰 钳位电压（略高于DC输出电压）、功率容量 三、方案优势总结 高可靠性防护 ：双TVS布局实现AC/DC全链路瞬态抑制，覆盖电网侧与负载侧潜在风险。 电气隔离 ：变压器阻断危险电压，提升系统安全性。 成本效益 ：相比复杂EMI滤波电路，TVS方案以较低成本实现高效防护。 兼容性 ：适用于工业控制、智能家居等需兼顾安全与抗干扰的场景。 Part Number Part Number VR IR@VR R@VR VBR@I VBR@I I Vc @ lpp Ipp Uni-polar Bi-polar V μA@25℃ μA@175 ℃ min(V) max (V) mA V A 66TS16A 66TS16CA 16.0 10 150 17.8 19.7 5 26.0 253 66TS17A 66TS17CA 17.0 10 150 18.9 20.9 5 27.6 239 66TS18A 66TS18CA 18.0 10 150 20.0 22.1 5 29.2 226 66TS20A 66TS20CA 20.0 10 150 22.2 24.5 5 32.4 204 66TS22A 66TS22CA 22.0 10 150 24.4 26.9 5 35.5 186 66TS24A 66TS24CA 24.0 10 150 26.7 29.5 5 38.9 170 66TS26A 66TS26CA 26.0 10 150 28.9 31.9 5 42.1 157 66TS28A 66TS28CA 28.0 10 150 31.1 34.4 5 45.4 145 66TS30A 66TS30CA 30.0 10 150 33.3 36.8 5 48.4 136 66TS33A 66TS33CA 33.0 10 150 36.7 40.6 5 53.3 124 66TS36A 66TS36CA 36.0 10 150 40.0 44.2 5 58.1 114 66TS40A 66TS40CA 40.0 10 150 44.4 49.1 5 64.5 102 66TS43A 66TS43CA 43.0 10 150 47.8 52.8 5 69.4 95.1 66TS85A 66TS85CA 85.0 10 15 93.2 106.3 5 139 47.5

电子产品无处不在，从手机到复杂的汽车电子系统。但你是否想过，这些电子产品在工作时会不会互相 “捣乱”？这就涉及到一个重要概念 ——EMC 电磁兼容。今天，就让我们深入了解一下 EMC 电磁兼容测试，看它是如何保障电子产品正常运行的。 什么是电磁兼容测试？ EMC 测试主要包含两大关键领域：电磁干扰（EMI）测试和电磁抗扰度（EMS）测试。 电磁干扰（EMI）测试，就像是给电子产品的 “对外干扰能力” 打分。它主要评估设备在正常工作状态下，对外界产生电磁干扰的程度。 电磁抗扰度（EMS）测试则相反，它考验的是电子产品的 “抗压能力”，即评估设备在受到外界电磁干扰时，能否保持正常工作的能力。 电磁兼容滤波整改措施 01电源线滤波： • 在电源线入口处安装电源线滤波器，防止外部干扰进入设备。 • 根据设备需求选择合适的滤波器，并优化其安装位置和连接方式。 • 在电源线上增加滤波电容，如在DC/DC模块内部接口输出电源线之间增加滤波电容。 02 信号线滤波： • 在信号线上安装共模扼流圈和滤波电容，抑制电磁干扰。 • 对信号线进行重新布线，使其尽量远离辐射源。 • 使用RC滤波器或LC滤波器进一步提高滤波效果。 03 电路设计优化： • 在电路中添加去耦电容，减少噪声耦合。 • 在高频信号线中串联磁珠或绕穿磁环，吸收高频噪声。 • 优化PCB布局，将高频电路与低频电路分开，避免相互干扰。 04 接地与屏蔽优化： • 优化接地方式，采用单点接地或多点接地，确保接地电阻足够小。 • 在设备外壳、电路板等关键部位增加屏蔽层或屏蔽罩。 • 确保屏蔽层的完整性，避免缝隙和孔洞过大。 05 能量分散与软件优化： • 通过展频和跳频技术分散能量集中的频段，降低单点频率的辐射强度。 • 优化软件算法，增加抗干扰措施。 电磁兼容整改案例 医疗设备案例： • 问题：辐射发射超标，导致附近心电监护仪出现数据异常、报警误触发等干扰现象。 • 整改措施： 重新设计电路板，高频、低频电路分区布局，缩短高频走线。 外壳接缝加导电衬垫，关键电路模块设屏蔽罩。 单点接地，分设信号、功率、安全地。 电源线、信号线装电磁兼容滤波器。 • 结果：辐射发射强度大幅下降，经第三方检测机构复测，各项辐射指标均符合医疗设备电磁兼容相关标准要求。 路由器案例 • 问题：路由器低频段辐射骚扰超标，影响周边设备通信稳定性，主要因电路布局杂乱、滤波不足及接地不良引发。 • 整改措施： 重新规划电路布局，在电源线与信号线上加装适配滤波器。 安装共模扼流圈与旁路电容，并优化布线。 采用单点接地，分离信号地与功率地，降低接地阻抗。 • 结果：低频段辐射骚扰大幅降低，顺利通过相关检测标准，周边智能家居设备运行恢复正常 。

在电子设备的运行过程中，电磁兼容性（EMC）至关重要，它直接影响着设备的性能与稳定性。而EMC 外围电路中的那些常用器件，却发挥着关键作用。今天，咱们就来深入探究一下它们的作用与选型要点。 压敏电阻 作用：压敏电阻在电路中起到浪涌电压限制的作用，当电压超过其最大允许电压时，电阻值会迅速下降，从而保护电路不受过电压损害。 选型：选择压敏电阻时，应确保其最大允许电压大于电源输出电压的最大值，最大钳位电压不超过后级电路的最大浪涌电压，并且流过的浪涌电流不超过其能承受的浪涌电流。 气体放电管 作用：气体放电管是一种开关型器件，用于在过电压发生时迅速导通，通过其内部的电弧将过电压限制在较低的水平。 选型：气体放电管的选择应考虑其直流击穿电压、冲击击穿电压和耐冲击放电电流等参数，确保其能够在预期的过电压条件下可靠工作。 瞬态电压抑制器（TVS） 作用：TVS是一种钳位型的干扰吸收器，用于在过电压发生时迅速钳位，保护后面的电路不受损害。 选型：在选择TVS时，应考虑其反向关断电压、钳位电压和功率参数，确保其能够满足电路的过电压防护需求。 X电容 作用：X电容用于滤除电源差模干扰，其体积较大，但允许纹波电流较高，且耐压高。 选型：根据具体的应用需求，可以选择X1、X2或X3电容，以确保足够的滤波效果。 Y电容 作用： Y电容用于滤除共模噪声，通常跨接在一次电路和二次电路之间或一次电路和保护地之间。 选型： Y电容的选择应考虑其容量和结构，以确保能够有效地滤除共模噪声。 差模电感 作用：差模电感用于滤除低频干扰，在差模浪涌测试时，会存储一部分能量并随即释放。 选型：在选择差模电感时，应考虑其结构和绕制方式，以确保能够有效地滤除低频干扰。 共模电感 作用：共模电感用于滤除高频干扰，在共模浪涌测试时，可以在绕组上并联钳位器件或增加放电齿，避免拉弧影响电路正常工作。 选型：共模电感的选择应考虑其结构和绕制方式，以确保能够有效地滤除高频干扰。 热敏电阻NTC 作用：热敏电阻NTC用于防止冷机启动时的冲击电流过大，通常在前级电路中加入NTC。 选型：在选择NTC时，应考虑其阻值和功率，以确保能够在冷机启动时提供足够的保护。

一、磁场发生设备 ‌电磁铁‌：由铁芯和线圈组成，通过调节电流大小可产生3T以下的磁场，广泛应用于工业及实验室场景（如电磁起重机）。 ‌亥姆霍兹线圈‌：由一对平行共轴线圈组成，可在线圈间产生均匀磁场（几高斯至几百高斯），适用于物理实验中的磁场效应研究。 ‌螺线管‌：通过螺旋线圈产生长圆柱形均匀磁场，电流与磁场呈线性关系，常用于磁性材料研究及电子束聚焦。 ‌超导磁体‌：采用超导材料线圈，在低温下可产生3-20T的强磁场，用于核磁共振研究等高精度科研领域。 ‌多极电磁铁‌：支持四极、六极、八极等多极磁场，适用于多极磁环充磁、梯度磁场生成等特殊需求。 二、电磁兼容测试设备 ‌辐射骚扰测试设备‌：包括EMI测量接收机、双锥对数天线、双脊波导喇叭天线等，用于测量电子产品的电磁干扰信号。 ‌传导骚扰测试设备‌：含通信线T8-ISN、电流探头、单相/三相CDN等，用于评估电源线和信号线的传导干扰。 ‌抗扰度测试设备‌：覆盖辐射抗扰度（信号发生器、功率放大器）和传导抗扰度（耦合去耦网络、电磁钳），支持9kHz-6GHz频段测试。 ‌脉冲及磁场抗扰度设备‌：如脉冲磁场发生器、阻尼振荡波模拟器，可模拟5000V高压脉冲及1000A/m磁场环境。 三、机械振动测试设备 ‌电磁振动台‌：通过电磁感应原理产生机械振动，用于模拟振动和冲击环境，适用于航空航天、地震学等领域的可靠性测试。 四、辅助测量与分析设备 ‌磁场测量仪器‌：高斯计（特斯拉计）和磁通计用于**测量磁场强度及磁通量，支持永磁体、电磁铁等设备的性能评估。 ‌信号耦合设备‌：包括磁环、探头等，辅助电磁信号传输至接收器，保障测试数据准确性。 以上分类综合了实验室电磁设备的核心功能，涵盖磁场生成、兼容性测试、振动模拟及测量分析等场景，满足科研与工业的多维需求。 ​

电磁骚扰的特性概述如下： 频谱特性 ： 单位脉冲具有最宽的频谱特性，意味着它包含从低频到高频的广泛频率成分。 频谱中的低频成分与脉冲的面积相关，脉冲面积越大，低频成分越丰富。 高频分量则主要取决于脉冲前后沿的陡峭程度，脉冲边缘越陡峭，高频分量越显著。 数字电路中的电磁骚扰 ： 数字电路需要按一定的时序工作，晶体振荡电平必须达到一定幅度。 这种要求使得晶振产生的骚扰具有带宽覆盖广、骚扰电平高的特点。 这种骚扰不仅影响电路本身的稳定性，还可能对周围的电子设备造成干扰。 天线对电磁骚扰的影响 ： 当收发天线的极化方式和方向特性相同时，电磁干扰（EMI）的辐射和接收最为严重。 天线面积越大，接收和辐射的电磁能量越多，EMI的危害也就越大。 骚扰的传播途径 ： 电磁骚扰的传播途径主要包括辐射、传导、耦合以及这三者的组合形式。 辐射骚扰通过空间电磁波传播，影响距离较远的电子设备。 传导骚扰则通过电源线、信号线等导体传播，对相连的设备造成干扰。 耦合骚扰通过电磁场或电容、电感等耦合机制，将干扰信号传递到其他电路中。 电源线传导骚扰 ： 电源线传导骚扰主要由共模电流所引起。 共模电流是流经电源线两根导线上的相同方向的电流，它会在电源线上产生电磁场，对其他设备造成干扰。 辐射骚扰 ： 辐射骚扰主要由差模电流形成的环路所产生。 差模电流在电路中形成环路时，会产生电磁辐射，对周围的电子设备造成干扰。