浅谈电子系统EMI预测与EMC设计 设计, 电子设备, 敏感度, 兼容性, 电磁干扰

msh1456

电磁兼容性设计的目的是使电子设备或系统在预期的电磁环境中能正常工作、无性能降低或故障，并对电磁环境中的任何事物不构成电磁干扰，实现电磁兼容性。

电磁兼容性分析预测的目的
�� 对各种防护设计进行计算、评估；
�� 制定干扰限值和敏感度规范；
�� 全面评价系统的电磁兼容性性能。
�� 在已知设备或系统电气特性（如干扰源特性、敏感器特性）参数的情况下，预测设备或系统的电磁兼容性；
�� 当修改某个设备或系统的特性参数（如工作频段、安装方位等）时，分析电磁干扰的变化

参考电子元件技术网上可知实施电磁兼容性的技术步骤为：
1 电磁干扰分析与预测
2 电磁兼容性试验
3电磁兼容性设计

在这个过程当中，一般来说，三个基本步骤，一个在整个过程当 中，电磁干扰分析预测，就是从理论商检力模型，用计算机模拟的方法，也可以实验的方法，就是分析实际，这几个同步进行，当然也可以一些实际的方法，当然标 准实验最终是实验，这里面预测分析是贯穿在整个传统设计当中，特别是复杂的系统，你在规划设计，整体设计，以及验证当中都会涉及到理论的建模。从理论分 析，一个是模型，另外一个呢就是利用这个模型，计算机分析软件进行计算机方针，一般来说建立模型离不开干扰源和通道、敏感，当然有些东西不是完全那么明显 地划分，不是说干扰系统内、系统间，对于系统内，就很能区分哪个地方是干扰源，哪个地方是敏感的，有可能既是干扰又是敏感，所以这个串口当中就很难明确地 建设。那么系统间就明确些，当然干扰建模的最终结果怎么样，考虑结果和实际差距很大，就是模型的可用性，这个可用性呢，取决于你这个需要的建设程度，你考 虑得越细，那可能你结果好一些，但是你的代价更高，这个模型的建立，另外还要考虑应用的方面，当然最终的结果，因为电磁兼容性，可能电磁兼容里面领域是要 依靠这个试验来说话，不管你说得天花乱坠，但是要试验来验证。

电磁干扰分析应用整个系统的规划设计、结构设计、EMC验证阶段

                                 我爱方案网（www.52solution.com）供图

电 磁兼容性分析预测过程


系 统间的电磁干扰预测



系 统内的电磁干扰预测








基 于科学方法的数值模型的建立


建 模方法决定于问题的类型和性质，决定于系统的复杂性、精度要求和关于精确理论的近似程度

�� 用麦克斯韦方程及边界条件解天线、散射、辐射的孔缝等辐射发射的建模；

�� 应用电路理论描述传导干扰，如过电压、电压突降、电压中断、共模接地耦合等；

�� 应用具有集总参数的等效电路，研究耦合渠道、途径，研究对象主要是分布参数，如低频场耦合、互感、分布电容、场照射传输线、串音；

�� 用计算电磁学方法建模、积分法、微分法、模函数展开法、射线法等对工程的细节进行建模。


低频传输线路模型—— 集总参数电路模型
低 频电路条件
模拟电路：l << λ
数字电路： ，l << vΔt, v—— 传输速度Δt —— 脉冲宽度

低 频电路的等效模型—— 集总参数电路模型


电 阻性干扰：两个回路经公共阻抗而形成的干扰。

导线间的串扰模型


辐 射对电路的干扰


高 频电路（l～λ）的等效模型—— 分布参数电路模型



PS:本文的灵感来自看了电子科技大学副教授杨显清在成都电路保护与电磁兼容会议上的《电子系统EMI预测分析与EMC设计》的文字直播（http://www.cntronics.com/public/seminar/content/type/article/rid/182/sid/35） 与（http://www.cntronics.com/public/whitepaper/download?id=701）在这里推荐下，有兴趣的童鞋可以去膜拜膜拜。