EMC-电磁兼容性技术概述
EMC（电磁兼容性）

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。
 

定义

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1. 电磁兼容性EMC是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受电磁骚扰的能力。传感器电磁兼容性是指传感器在电磁环境中的适应性，保持其固有性能、完成规定功能的能力。它包含两个方面要求：一方面要求传感器在正常运行过程中对所在环境产生电磁干扰不能超过一定限值;另一方面要求传感器对所在环境中存在电磁干扰具有一定程度抗扰度。

2. 电磁兼容(Electro magnetic Compatibility)简写为Emc,并非指电与磁之间的兼容，电与磁是不可分割，相互共存的一种物理现象、物理环境。电工委员会(IEC)对EMC的定义是:指在不损害信号所含信息的条件下，信号和干扰能够共存。研究电磁兼容的目的是为了保证电器组件或装置在电磁环境中能够具有正常工作的能力，以及研究电磁波对社会生产活动和人体健康造成危害的机理和预防措施。
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历史

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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zui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。

电磁兼容设计

要使产品具有良好的电磁兼容性，需要专门考虑与电磁兼容相关的设计内容。电磁兼容设计一般包含以下几个方面的内容。

地线设计

许多电磁干扰问题是由地线产生的，因为地线电位是整个电路工作的基准电位，如果地线设计不当，地线电位就不稳，就会导致电路故障。地线设计的目的是要保证地线电位尽量稳定，从而消除干扰现象。

线路板设计

无论设备产生电磁干扰发射还是受到外界干扰的影响，或者电路之间产生相互干扰，线路板都是问题的核心，因此设计好线路板对于保证设备的电磁兼容性具有重要的意义。线路板设计的目的就是减小线路板上的电路产生的电磁辐射和对外界干扰的敏感性，减小线路板上电路之间的相互影响。

滤波设计

对于任何设备而言，滤波都是解决电磁干扰的关键技术之一。因为设备中的导线是效率很高的接收和辐射天线，因此，设备产生的大部分辐射发射都是通过各种导线实现的，而外界干扰往往也是首先被导线接收到，然后串入设备的。滤波的目的就是消除导线上的这些干扰信号，防止电路中的干扰信号传到导线上，借助导线辐射，也防止导线接收到的干扰信号传入电路。
 

屏蔽与搭接设计

对于大部分设备而言，屏蔽都是必要的。特别是随着电路工作的频率日益提高，单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。机箱的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处，一般如果在结构设计时没有考虑电磁屏蔽的要求，很难将屏蔽效果加到机箱上。所以，对于现代电子产品设计，必须从开始就考虑屏蔽的问题。

电磁发射（EMI）的检验项目有：

CPVT EMC实验室

①. 传导（CE）（150kHz～108MHz）;

②. 断续干扰电压（喀呖声）（150kHz、500kHz、1.4MHz和30MHz）;

③. 干扰功率（30MHz～300MHz）

④．谐波电流（2～40次谐波）

⑤．辐射发射(RE)（100k～2.7G)

电磁抗扰度（EMS）的检验项目有：

①. 静电放电抗扰度;

②. 辐射电磁场（80MHz～1000 MHz）抗扰度;

③. 电快速瞬变/脉冲群抗扰度;

④. 浪涌（雷击）抗扰度;

⑤. 注入电流（150kHz～230MHz）抗扰度;

⑥. 电压暂降和短时中断抗扰度
 

解决方案

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板级EMC

板级EMC

• 板级EMC设计

• 原理图、PCB级EMC审查

• EMC 设计规则制定

器件选型

器件选型

• 基于EMC的器件选型

• 针对器件进行EMC分析

• 线缆和结构件的选型

系统级EMC

• 系统级全面EMC设计

• 系统级EMC设计全流程解决方案

EMC综合测试

EMC综合测试

• EMC综合测试

• 针对RE、CE、ESD等项目的EMC整改
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认证

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1. 电磁兼容认证申请书格式请参阅中国电磁兼容认证中心：申请材料>>；

2. 申请认证企业的《企业法人营业执照》或登记注册证明复印件；

3. 产品质量稳定并具备批量生产能力的证明材料；

4. 申请企业的质量手册；

5. 申请认证产品的生产过程概况一式两份；

6. 产品说明书；

7. 产品结构说明一式两份；

8. 产品电原理图及印刷电路板图；

9. 产品电磁兼容关键件一览表一式两份（加盖公章）；

10. 需要时所要求提供的其它有关资料

EMC认证的抽样及判定规则

1. 在30～50台抽样母体中随机抽取4台样品，其中3台样品用于检验，1台样品用于企业留存备查；母体数大于50台的情况，可随机确定50台样品作为抽样母体。

2. 企业从用于检验的3台样品中任意抽取1台样品送的EMC试验室进行检验，检验结果按比认证执行标准规定的限值加严2dB进行判定。

3. 若单台样品的测量结果满足比认证执行标准规定的限值严2dB的要求，则判定样品检验合格。

4. 若单台样品的测量结果不满足认证执行标准所规定限值的要求，则判定样品检验不合格。

5. 若单台样品的测量结果满足认证执行标准所规定限值的要求，但不满足比认证执行标准规定的限值严2dB的要求，企业应将抽取的另2台样品送检测机构进行检验，若送检的2台样品的结果均满足认证执行标准所规定限值的要求，则判定样品检验合格，否则判定样品检验不合格。
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EMC相关法律法规
经典的正义描绘从1996年1月1日起，包括进口在内的欧共体制造和销售的大部分电器和电子产品，包括所有类型的高频，直流和伺服驱动以及类似的控制设备必须：
●构造不会造成过度的电磁干扰，也不会受到电磁干扰的不利影响。
●携带CE（CommunautéEuropéene）质量保证标志。
在某些情况下，技术构造文件必须通过制造商或非社区国家的进口商制定并保持可用。
不遵守这些要求：
●意味着这些电子或电子产品可能被禁止进入社区市场（18个欧洲国家），并且如果以前投放市场1将被撤回
●可能导致处罚，包括不超过3个月或罚款超过英镑; 5,000或两者兼而有之.
 

EMC认证三个重要规律

1) 规律一、EMC费效比关系规律： EMC问题越早考虑、越早解决，费用越小、效果越好。

在新产品研发阶段就进行EMC设计，比等到产品EMC测试不合格才进行改进，费用可以大大节省，效率可以大大提高;反之，效率就会大大降低，费用就会大大增加。

2) 规律二、高频电流环路面积S越大, EMI辐射越严重。

高频信号电流流经电感zui小路径。当频率较高时，一般走线电抗大于电阻，连线对高频信号就是电感，串联电感引起辐射。

3)规律三、环路电流频率f越高，引起的EMI辐射越严重，电磁辐射场强随电流频率f的平方成正比增大。

减少辐射骚扰或提高射频辐射抗干扰能力的zui重要途径之二，就是想方设法减小骚扰源高频电流频率f，即减小骚扰电磁波的频率。

EMC技术的国家标准

电磁兼容技术的国家标准，又称为（电磁兼容国标、EMC国标）
 

基础类标准

GB/T 4365--1995 电磁兼容术语

GB/T 6113--1995 无线电干扰和抗扰度测量设备规范

GB　 3907--83* 工业无线电干扰基本测量方法

GB　 4859--84* 电气设备的抗干抗扰度性基本测量方法

GB/T 15658--1995 城市无线电噪声测量方法

通用类标准

GB 8702--88电磁辐射防护规定

GB/T 13926．1--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性总论

GB/T 13926．2--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求

GB/T 13926．3--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性辐射电磁场要求

GB/T 13926．4--92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求

GB/T 14431--93 无线电业务要求的信号/干扰保护比和zui小可用场强

产品类

GB 4343--1995 家用和类似用途电动、电热器具，电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值

GB 4824--1996 工业、科学和医疗（ISM）射频设备电磁骚扰特性的测量方法和限值

GB 6833．1--86*电子测量仪器电磁兼容性试验规范总则

GB 6833．2--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 磁场敏感度试验

GB 6833．3--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 静电放电敏感度试验

GB 6833．4--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 电源瞬态敏感度试验

GB 6833．5--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 辐射敏感度试验

GB 6833．6--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 传导敏感度试验

GB 6833．7--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 非工作状态磁场干扰试验

GB 6833．8--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 工作状态磁场干扰试验

GB 6833．9--87* 电子测量仪器电磁兼容性试验规范 传导干扰试验

GB 6833．10--87* 电于测量仪器电磁兼容性试验规范 辐射干扰试验

GB 7343--87* 10kHZ～30MHZ 无源无线电干扰滤波器和抑制元件抑制特性的测量方法

GB 7349--87* 高压架空输电线、变电站无线电干扰测量方法

GB 9254--88信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法

GB 9383--1995 声音和电视广播接收机及有关设备传导抗扰度限值及测量方法

GB 13421--92 无线电发射机杂散发射功率电平的限值和测量方法

GB 13836--92* 30MH2～1GH声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件辐射干扰特性允许值和测量方法

GB 13837--1997 声音和电视广播接收机及有关设备无线电干扰特性限值和测量方法

GB/T 13838--92 声音和电视广播接收机及有关设备辐射抗扰度特性允许值和测量方法

GB 13839--92 声音和电视广播接收机及有关设备内部抗扰度允许值和测量方法

GB 14023--92 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电干扰特性的测量方法及允许值

GB 15540--1995 陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法

GB 15707--1995 高压交流架空送电无线电干扰限值

GB/T15708--1995 交流电气化铁道电力机车运行产生的无线电辐射干扰的测量方法

GB/T15709--1995 交流电气化铁道接触网无线电辐射干扰测量方法

GB 15734--1995 电子调光设备无线电骚扰特性限值及测量方法

GB 15949--1995 声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件抗扰度特性限值和测量方法

GB/T 16607--1996 微波炉在1GHz以上的辐射干扰测量方法

B 16787--1997 G 30MHz～1GHz声音和电视信号的电缆分配系统辐射测量方法和限值

GB 16788--1997 30MHz～1GHz声音和电视信号电缆分配系统抗扰度测量方法和限值

GB 6364--86 航空无线电导航台站电磁环境要求

GB 6830--86 电信线路遭受强电线路危险影响的容许值

GB 7432--87* 同轴电缆载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标

GB 7433--87* 对称电缆载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标

GB 7434--87* 架空明线载波通信系统抗无线电广播和通信干扰的指标

GB 7495…87 架空电力线路与调幅广播收音台的防护问距

GB 13613--92 对海中远程无线电导航台站电磁环境要求

GB 13614--92 短波无线电测向台（站）电磁环境要求

GB 13615--92 地球站电磁环境保护要求

GB 13616--92 微波接力站电磁环境保护要求

GB 13617--92 短波无线电收信台（站）电磁环境要求

GB 13618--92 对空情报雷达站电磁环境防护要求

GB/T13620--92卫星通信地球站与地面微波站之间协调区的确定和干扰计算方法
 

EMC-标准化组织

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标准化组织：

IEC 电工委员会

ISO 标准化组织

CISPR 无线电干扰标准化特别委员会

ITU 电信联盟

CCIR 无线电通信咨询委员会

IEEE 电气电子工程师学会

欧洲标准化组织：

CEN 欧洲标准化委员会

CENELEC 欧洲电工技术标准化委员会

ETSI 欧洲电信标准协会

美国标准化组织：

ANSI 美国国家标准学会

MIL 美国军用标准

FCC 美国联邦通信委员会

德国标准化组织：

VG 德国军用标准

VDE 德国电气工程师学会

DIN 德国工业标准
 

通过EMC认证

伴随着3C认证，越来越多的客户注意到EMC的重要性，现谨以*列入EMC认证产品目录的家用电器产品（1. 空调器，2.冷藏箱、冷藏冷冻箱，3.冷冻箱，4. 洗衣机，5. 电饭锅，6. 电熨斗，7. 电风扇，8. 电吹风）为例，介绍一些相关知识，帮助通过EMC认证。

家用电器产品 EMC认证采用的EMC标准

家用电器产品 EMC认证采用的EMC标准有以下：

GB4343.2-1999《电磁兼容家用电器、电动工具以及类似器具的要求 第二部分 抗扰度》 该标准己于 1999年3月23日 发布， 2000年4月1日起 实施。

GB 17625.1-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相电流￡16A的设备)》 该标准己于 1998年12月14日发布， 1999年12月1日起 实施。该标准属于鼓励采用，如不合格将不作为认证整体判断之依据。

家用电器产品EMC认证进行的检验项目

家用电器产品EMC认证进行的EMC检验项目包含电磁发射（EMI）和电磁抗扰度（EMS）两个方面：

（一）、电磁发射（ EMI）的检验项目有：

①. 连续干扰电压（150kHz～30MHz）;

②.干扰功率（30MHz～300MHz）

③.谐波电流（2～40次谐波）

（二）、电磁抗扰度（EMS）的检验项目有：

①. 静电放电抗扰度;

②. 辐射电磁场（80MHz～1000 MHz）抗扰度;

③. 电快速瞬变/脉冲群抗扰度;

④. 浪涌（雷击）抗扰度;

⑤. 注入电流（150kHz～230MHz）抗扰度;

⑥. 电压暂降和短时中断抗扰度

申请认证需提供的文件资料:

1. 电磁兼容认证申请书

2. 产品质量稳定并具备批量生产能力的证明材料；

3. 申请企业的质量手册；

4. 申请认证产品的生产过程概况一式两份；

5. 产品说明书；

6. 产品结构说明一式两份；

7. 产品电原理图及印刷电路板图；

8. 产品电磁兼容关键件一览表一式两份（加盖公章）；

9. 需要时所要求提供的其它有关资料。
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认证产品系列划分规则:

鉴于电磁兼容技术含量高、影响的因素多，原则上应按型号申请认证。但对派生产品与主产品相比较变化不大的，可按下列规则划分产品系列，同一系列产品选择一个有代表性的型号进行认证。企业申请认证时应提交同一系列产品所含的其它产品的型号、规格及与申请认证型号的差异情况。 1．按产品种类划分，种类不同的产品不能划分在同一系列。 2． 按产品工作原理划分，工作原理不同的产品不能划分在同一系列。 3．按影响产品电磁兼容性的关键件划分，关键件、印刷电路图、电气结构不同的产品不能划分在同一系列。 4．同一商标、同一规格型号的产品，由不同产地生产的不能划分在同一系列中。

家用电器产品EMC认证关键零部件:

列入*目录的家用电器产品的主要 EMC关键零部件如下：

1. 空调器：压缩机、电脑控制板（含变频器）、负离子发生器、电源滤波器

2. 冷藏箱、冷藏冷冻箱、冷冻箱：压缩机、电脑控制板（含变频器）、电源滤波器、机械温控器

3. 洗衣机：程序控制器（含定时器）、电脑控制板、电源滤波器、电机

4. 电饭锅：温控器、电脑控制板、电热盘

5. 电熨斗：电热管、温控器

6. 电风扇：电脑控制板、电机

7. 电吹风：电机、滤波器、调速器
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名词

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1、EMC 包括EMI(interference)和EMS(susceptibility),也就是电磁干扰和电磁抗干扰。

2、EMI，电磁干扰度，描述电子、电气产品在正常工作状态下对外界的干扰；EMI又包括传导干扰CE（conduction emission）和辐射干扰RE(radiation emission)以及谐波harmonic。

3、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。

EMS又包括静电抗干扰ESD，传导抗干扰CS，辐射抗干扰RS，电快速瞬变脉冲群抗扰度EFT，浪涌抗扰度Surge，电压暂降抗扰度Voltage DIP and Interrupt，等等相关项目。

4、源,即发射器,EMC设计的基本框架之一.

5、耦合,即传输路径.

6、接收器,也称接收机.

源(发射器)→传输路径(耦合)→接收器(接收机)

EMC连接器

1. 接口信号连接器建议选用带屏蔽外壳的连接器，尤其是高频信号连接器；

2. 连接器的金属外壳应与机壳保持良好的电连续性，对于能够360度环绕的连接器， 则必须360度环绕连接，而且通常连接阻抗要小于1m欧；

3. 滤波连接器对产品EMC性能往往有很大的帮助，但其成本比较高，通常在采用板内滤波、电缆屏蔽等方法能解决问题的情况下，就不采用滤波连接器。滤波连接器通常用在一些特殊的情况下，如严格的军标要求、恶劣工业环境的小批量应用及一些特殊情况 下的运用等(比如，结构尺寸限制等)；

4. 屏蔽线的屏蔽层要尽可能与接插件外壳保持360度的连接。对于做不到这一点的接 口，通常有其他对应的措施来保证接口的EMC性能;