电磁兼容范文10篇
时间:2024-01-18 11:48:13
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电子电气设备电磁兼容测试探讨
摘要:本文开展电磁兼容测试系统设计分析,首先解析民用电磁兼容测试系统标准,由单一设备组成复杂测试系统,通过理论推导计算,验证系统可实现性。基于前期设计内容,对设计系统进行不确定因素评估,验证测试系统设计可行性。优化解决系统理论推导计算问题,包括EMS测试干扰限值推导问题,保证不同等级对功率放大器放大增益值。通过前期系统设计理论推导,保证系统设计时全套设备利用率。
关键词:民用电子电气设备;电磁兼容测试系统;系统设计
电磁兼容性测试研究电子电气设备适用中独立工作的电磁抗干扰能力,随着无线电设备大量出现,各类无线电收发设备相互电磁干扰情况严重。20世纪中期后,电子设备内部元器件小型化,各电子元器件占用空间拥挤,频谱资源占有率增加,需要提高频谱资源利用率。与EMC相关法律有很多,发达国家相关组织有相关规定。我国电磁兼容测试为3C强制认证,电子电气产品EMC为法律规定要求,电子电气设备进入市场前需通过EMC。本文设计科学高效的民用电子电气设备EMC系统,满足工程应用实践分析。设计系统可实现EMI发射骚扰测试,可实现子系统分为RE辐射发射等。
1民用电磁兼容测试标准分析
设计符合标准规范的民用电磁兼容测试系统,需要了解对应测试方法要求等。EMI接收机是电磁骚扰测试重要仪表,测试干扰信号有间发行等特点,EMI接收机通常采用扫频测试进行逐点扫描测试[1]。GB/T6113.101标准对EMI测量接收机有明确指标要求。测量接收机内部放大器幅度特性需比测正弦信号有较大动态范围储备。应注意区分检波器功能与测试接收机上输出指示的意义,采用正弦波等效RMS进行校准。测试CE传导发射骚扰电压时,需在被测试设备间增加规定人工电源网络。人工电源网络作用点包括将外部供电电路与被测设备电路隔离,电源供电端子提供测试阻抗。系统选用人工电源网络为耦合非对称电压V型网络[2]。电探头在CE传导发射骚扰电流测试使用,不需改变被测设备原有电路,适合测试复杂接线电路系统。系统设计使用高阻电压探头,可使用高阻电压探头测试优点是不影响供电网络下测试,缺点是需避免被测电路阻抗较高。高阻电压探头由电阻与电容组成,接地端子需良好接到参考地。EMI天线接收空间强信号后,场强值与电压值比为天线系数。电磁兼容无线电骚扰测量要注意具有可复现性,物相互作用。测量装置运行条件作出明确规定,需测量电平上有足够信噪比,扫频接收机测量适当考虑设备特殊工作特性。非源于EUI产生骚扰,需在实验报告中记录[3]。测试EMI干扰电平时需较长测试时间,EMI接收机使用峰值检波器捕捉信号,仅对发射幅值接近的关键频率测量最大值。RE辐射发射测试目的是针对机箱端口辐射骚扰测试,对多种电子电气产品,需测试辐射骚扰电磁场干扰,电场干扰需测试水平极化。辐射骚扰测量需考虑实验环境,环境噪声电平满足低于极限值6dB要求。通用EMI测试流程图如图1所示。
2民用电磁兼容测试系统设计
电子产品电磁兼容设计要素分析
伴随科技的发展,电子产品的使用已经涉及到了人们生活的多个方面,在方便了人的生活的同时但也使得电磁环境变得更加复杂,人们在使用中会偶尔出现这样那样的问题,为了提升电子产品的性能、提高人们的体验,电子产品的设计者也在不断的改进产品,让其在复杂的电磁环境中有更好地适应能力。而电子产品的研究设计中它的电磁兼容性是个无可避免的问题。为了实现电子产品的电磁兼容,使电子产品达到相关标准,本文针对电磁兼容设计进行了简要的分析,对其设计要素和测试方式进行了研究。
1.电磁兼容定义其重要性
1.1电磁兼容概念。电磁兼容,就是指电子产品在使用的环境中能够正常运转的同时不干扰其他电子,具体来说就是一方面电子产品在工作运行期间产生的电磁干扰不足以影响别的电子设备的正常运行,不会对其他电子设备造成损害或保证这一损害在一定的可接受的区间内,另一方面电子,电子产品应当具备一定的抗干扰性,能够隔绝使用环境中其他电子设备的电磁干扰,或是让这种干扰不能影响到电子产品自身的正常运行。电磁兼容的主要研究的就是电磁干扰。可以分为两类:抗干扰技术和电磁辐射控制。电磁兼容在研究设计的过程中主要考虑到电磁环境的评价、EMI耦合路径、抗干扰技术、电磁频谱利用和管理、电磁场生态环境。1.2电磁兼容的重要性。随着科学技术的发展,人们对电子产品的电磁兼容也有了更多的认识,也越来越重视电磁兼容的设计和测试方面的研究。当今电子产品的电磁兼容不仅是针对产品本身内部的结构更加小巧、复杂,还包括了对周边干扰、辐射方的影响,比如,在某些电子产品使用中引发起爆装置从而发生了爆炸威胁了生命财产的安全,还有一些电磁干扰使得广播无法正常接收、数据传播的中断和丢失等现象,甚至有些电磁干扰或辐射会对生命体产生一定的影响。因而,研究电磁兼容对于电子产品来说显得尤为重要。当前电磁兼容涵盖到的频率范围从0到400GHz,几乎囊括了人们工作生活所需的各个方面。通过对电磁兼容的进一步研究,首先可以制定出相关行业的电子兼容标准,促进电子产品健康可持续的发展;其次可以提升产品的可靠性和安全性,不干扰其他设备的正常工作;第三,电子兼容作为电子产品的重要标准,关系产品的质量如何以及是否达标,是电子产品进入市场所必须经受检验,为了提高电子产品的市场占有,就必须对电磁兼容进行深入的研究;第四,加强产品的电磁兼容研究可以有效的避免产品在后期出现不兼容的问题,降低后期出现不兼容现象的相关费用,也使得系统风险得到有效的降低;第五,电磁现象是一个无法避免的问题,也与人类现代生活是密切相关的,如何降低电磁环境对人体的潜在影响也是电磁兼容所研究的重要意义之所在。
2.电子产品兼容设计要素
电子产品的电磁兼容设计的目的是力求设计出来的产品可以在共存的电磁环境中正常工作,互不影响。首先要依据相关标准,把电磁兼容指标分为产品级别的、模块级别的、电路级别的、元件级别的指标要求,然后,根据实际产品需要逐级进行设计。2.1电子产品兼容设计应遵循的原则。为了改善电子产品的兼容性能,在电磁兼容设计中通常要遵循以下几项原则:一是电磁兼容要以产品为核心,既要保证电子产品的电磁兼容复合国家标准,又要满足产品的基本要求,使得设计的产品符合系统的相关技术指标。二是电磁兼容设计要进行加固设计,不能把电磁兼容准则教条化,要依据产品特点进行加固,确保产品可以稳定的运行,在设计的时就要留有设计余量,确保可靠。三是兼顾经济因素,为达到统一的兼容目标,电子兼容的设计参数是灵活的,选择的手段也是多样化的,设计者要从整体出发考虑到经济成本因素。四是考虑到电子产品内部干扰,抑制产品内部产生寄生耦合公共电抗的寄生参数,在同一电磁空间秉持强弱电分开、不同频率的传输线分开的原则。五是产品在强磁场的地线不可以形成闭合回路,避免环路电流干扰。六是电路的电磁干扰一般较难消除,可以考虑降低噪声强度,或进行小范围屏蔽,使其不致形成干扰。2.2设计要素分析。电子产品的电磁兼容设计要素主要包括耦合通道的抑制、空间分离、时间分隔、频率管理、电气隔离等。其中,耦合通道抑制可以通过屏蔽技术、滤波技术、布线、搭接、接地来实现;空间分离可以从地点、地形的控制管理以及电场矢量方向进行控制;时间分隔可以通过雷达脉冲同步、主动和被动的时间分离来实现;频率的管理主要包括了频率的管理和调制、数字和光电的传输以及滤波;电气隔离主要是进行变压器的隔离、光电的隔离、DC\DC变换、继电器的隔离等。
3.电磁兼容测试技术
电磁兼容试验管理论文
摘要:电磁兼容一般指电气及设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态,即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作又互不干扰,达到“兼容”状态。现在电磁兼容工作者又进一步探讨电磁环境对人类及生物的,学科范围已不仅限于设备与设备间的,而进一步涉及到人类本身,因此某些国内外学者也把电磁兼容学科称作环境电磁学。由于试验技术是电磁兼容学科中的一项重要支撑技术,本文将就此作些扼要介绍。
关键词:电磁兼容试验技术现状需求
一电磁兼容试验技术现状及发展需求
我国运用电磁兼容试验技术,多起始于60年代前后,当时试验室条件简陋,测量设备多半是国内自行研制的简易测量设备,测量手段也比较落后。1966年船舶先行一步,制订了自己的行业测量标准JB-854-66《船用电气设备工业无线电干扰端子电压测量及允许值》。
改革开放后,国际交往增多,国际先进的电子测量设备大量涌进市场。国内一些重要科研单位、大型生产厂家及某些高校先后兴建电磁兼容试验室,引进了成套的测量设备。
众所周知,电磁兼容领域与其它专业相比,要更多地依赖于测量,而且电磁兼容测量对试验条件的要求又很严格。因此,随着国际电磁兼容标准的与转化,我国高标准的试验室陆续建成,专业技术队伍不断扩充壮大,这为电磁兼容试验技术的发展带来了机遇和条件保证。
电子设备的电磁兼容分析论文
1电磁干扰源的分类
各种形式的电磁干扰是影响电子设备电磁兼容性的主要因素,因此,它是电磁兼容性设计中需要研究的重要内容。
2-1内部干扰
内部干扰是指电子设备内部各元部件之间的相互干扰,包括以下几种。
(1)工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰;(与工作频率有关)
(2)信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合,或导线之间的互感造成的干扰;
电源电磁兼容管理论文
摘要:通过一个实例分析了在一个电源系统中多个子系统之间出现的电磁兼容问题,并且给出了解决方案。同时也提供了布局中应注意的细节问题。
关键词:电源;子系统;电磁兼容
引言
电子产品间会通过传导或者辐射等途径相互干扰,导致电子产品不能正常工作。因此,电磁兼容在电源产品设计中处于非常重要的地位,若处理不当会带来很多麻烦。
开关电源是一个很强的骚扰源,这是由于开关管以很高的频率做开关动作,由此会产生很高的开关噪声,从而会从电源的输入端产生差模与共模干扰信号。同时,开关电源中又有很多控制电路,很容易受到自身和其他电子设备的干扰。所以,EMI和EMS问题在电源产品中都需要重视。
然而对于一个电源系统内有多个子系统的场合,多个子系统之间的电磁兼容问题就更加尖锐。由于电源产品体积的限制,多个子系统在空间上一般都比较靠近,而且通常是共用一个输入母线,因此,互相之间的干扰会更加严重。所以,这类电源系统除了要防止对其他电源系统和设备的干扰,达到政府制定的标准外,还要考虑到电源系统内部子系统之间的相互干扰问题,不然将会影响到整个系统的正常运行。
电源电磁兼容性管理论文
摘要:简要介绍了通信开关电源的电磁兼容性要求、国内外标准、电磁兼容性的成因、研究解决方法及国内通信开关电源的电磁兼容性现状。
关键词:通信开关电源电磁兼容性标准
1引言
通信开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、工作可靠、可远程监控等优点,而广泛应用于程控交换、光数据传输、无线基站、有线电视系统及IP网络中,是信息技术设备正常工作的动力核心。
随着信息技术的发展,信息技术设备遍布大江南北,从发达的中心城市至偏远山区,为人与人之间的沟通交流及信息传输提供了极大的便利。由于城乡间的差异,通信设备的供电网既有稳定的大电网供电方式,也有独立的小水电供电方式。在小水电站供电方式下,因水量的变化、用户用电量的变化较大及发电设备工作的不稳定,造成电网波形失真严重及电压波动大,同时因配电系统的接线不规范,对通信用开关电源形成了严峻的考验。
铁路通信及电力通信正在发展壮大。由于电力机车经过之处,产生很强的感应电压,使地线电压产生很大的波动,从而引起电网电压的很大波动,强大的电场容易引起开关电源设备工作的瞬时不稳定。在高压电网附近运行的通信开关电源,虽然电网电压稳定,但容易受电网负载变化等引起的强电磁场的干扰影响。
电源电子设备的电磁兼容论文
摘要:本文全面地论述了电子设备的电磁兼容性问题。比较详细地分析了干扰源、干扰的传递途径,并介绍了有效抑制和防止干扰的各种措施及其原理。
关键词:电子设备电磁兼容性干扰源有效抑制
1引言
随着电子技术的迅速发展,现代的电子设备已广泛地应用于人类生活的各个领域。当前,电子设备已处于飞速发展的时期,并且这个发展过程仍以日益增长的速度持续着。电子设备的广泛应用和发展,必然导致它们在其周围空间产生的电磁场电平的不断增加。也就是说,电子设备不可避免地在电磁环境(EME)中工作。因此,必须解决电子设备在电磁环境中的适应能力。电磁兼容性(EMC)是一门关于抗电磁干扰(EMI)影响的科学。目前,就世界范围来说,电磁兼容性问题已经形成一门新的学科。电磁兼容的中心课题是研究控制和消除电磁干扰,使电子设备或系统与其它设备联系在一起工作时,不引起设备或系统的任何部分的工作性能的恶化或降低。一个设计理想的电子设备或系统应该既不辐射任何不希望的能量,又应该不受任何不希望有的能量的影响。
2电磁干扰源的分类
各种形式的电磁干扰是影响电子设备电磁兼容性的主要因素,因此,它是电磁兼容性设计中需要研究的重要内容。
电子设备电磁兼容结构设计论文
一、电子设备结构中电磁兼容的概念
电磁兼容,指的是电子设备正常运行的一种状态,在电子设备的运行过程中,电子线路产生的电磁不会影响电子设备的应用,也就是对其不会产生电磁干扰,准确地讲,良好的电磁兼容性表现为电子设备、电子系统、电子线路在特定的电磁环境中运行,且彼此互不干涉互不影响,不会影响电子设备的整体功能,保证电子设备运行环境的稳定,保障电子设备的正常安全运行,不会产生负面影响,破坏电子设备,即各项电子功能并存且互相促进的一种状态。只有电子设备在结构设计中充分考虑并摆脱了电磁的干扰,才能够确保自身的有效运行,提高运行水平和生产效率,为电子行业及相关行业的发展奠定坚实的基础。以飞机的电子设备为例,飞机上的电子设备包括常见的导航系统、天线系统、通信系统、雷达系统等,电磁环境极为复杂,因此会产生极大的电磁干扰,如果处理不当将会给飞机的正常飞行埋下安全隐患。如果能够保证这些电子设备的电磁兼容性,就能够使彼此正常运行,发挥出最大效力且互不干扰,促进各部分的平衡稳定,这是飞机安全飞行的重要保障。因此,电磁兼容对电子设备的运行极为重要,不容忽视。
二、电子设备结构电磁兼容设计的目的
当今社会中,电子设备的正常运行,是基于电磁兼容的基础上,电磁兼容能够保证电子设备的运行不受电磁的干扰,就能够很大程度上避免电子设备细节部分和个别部位的不良反应,使电子设备的性能达到最大化,提高电子设备的运行效率,提高整个行业的生产率。众所周知,当前社会科学技术的不断发展促进了电子设备应用的广泛性,与各个行业各个领域息息相关,一旦运行的电子设备出现某些一时间不可解决的故障,就会影响整个行业的经济发展,极大地威胁整个行业的安全稳定。因此,电子行业在设计电子设备的时候,首先要考虑到影响电子设备电磁兼容的条件和因素,考虑到电磁不兼容的种种迹象和表现,以尽快采用技术手段进行调整解决,以免电子设备投入使用后出现电磁不兼容的情况,影响电子设备的正常运行。电磁兼容,简而言之就是控制电磁干扰,消除电磁干扰,使电子设备与其他的设备在特定的电磁环境中工作运行时,保证彼此的和谐稳定,保证电子设备各部分性能的正常。一个可以投入广泛使用的电子设备不仅不会辐射有害能量,而且也不会受到不相关的辐射影响。因此,电磁兼容设计的目的是为了电子设备的正常运行和广泛应用,是当今社会电子行业发展的整体走向和目标。
三、电子设备结构设计中保证电磁
兼容的方法和措施在电子设备结构设计中,需要通过采用特定的技术手段保证电子设备的电磁兼容性,以减少甚至消除电磁干扰,避免部件受到不良辐射反应而损坏,降低电子设备的整体性能和运行效率,影响整个行业的发展。新型电子产品研究开发之初,首先要对电磁兼容有一个概念性的把握,并在后期研发的时候充分考虑到电磁兼容的影响因素,进行相适应的电磁兼容开发设计,避免重复开发和资源浪费。在设计之初采取措施保证电磁兼容是最最经济节约的方法,避免了后期维修调整的人力物力的浪费。现实生活中,很多已经投入使用的电子设备如果出现电磁兼容问题维护成本极高,甚至根本没有解决办法,因此,电子设备的结构设计要做到未雨绸缪,减少不必要的麻烦和损失。目前,最常见的电子设备电磁兼容的方法有滤波、屏蔽、接地三种,这是有效消除电磁干扰的重要举措。
高速磁浮列车电磁兼容技术工程化探索
摘要:通过高速磁浮列车电磁兼容技术系统策略的研究,针对高速常导磁悬浮列车电气系统设计、整车结构布局、电气线路敷设及电气装置电磁兼容特性分析,基于车辆工序过程及作业单元,充分细化和分解技术标准和要求,明确高速磁浮车辆电磁兼容技术的工程化应用方法及措施。
关键词:高速磁浮车辆;电磁兼容;工艺技术;工程化应用
高速磁浮车辆与安装于地面轨道的牵引供电、运控通信系统,以及随车装载的大功率变频、变压逆变器,整流器和各种先进的控制网络、信号控制等设备,使整列车辆系统形成一个带有复杂电磁能量的巨大移动源。车辆设备和系统一旦发生电磁干扰问题,轻则导致系统出现信号错误,重则导致车辆无法正常运营。因此,通过高速磁浮车辆的工程化研制,充分研究其系统电磁兼容性要求,并通过各种措施明确其工程化应用策略,针对作业过程制定有效的工艺方法,保证整车的电磁兼容性达到系统要求,从而保证轨道车辆产品电磁兼容性、系统性能的稳定可靠。
1高速磁浮列车系统特性及电磁兼容性要求
高速磁浮列车采用电磁悬浮(EMS)方式,车辆与磁浮地面轨道系统具有电耦合,通过车载悬浮磁铁模块的激励产生受控的电磁场。悬浮磁铁与安装在磁浮轨道上的直线电机定子铁芯得电后产生吸力,将车辆整体提升,产生稳定的悬浮。高速磁浮系统电磁兼容性(EMC)分为环境级、系统级、子系统级、部件级、设备(芯片)级等各个层级(见图1),以及各层级之间共同存在的EMC问题,而且其宽频谱、各种骚扰途径(传导、感应、辐射)俱全的特点,也使轨道交通车辆的电磁兼容环境异常复杂。特别是磁浮列车在悬浮及高速运行时,车辆与轨道之间没有任何机械接触,因此对整个系统的电磁兼容和接地系统采用特殊的系统设计策略和模式。
2高速磁浮列车电磁兼容技术工程化应用
高速电力线通信电磁兼容技术标准分析论文
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近年来,电力线通信(PowerLineCommunications,PLC)技术发展非常迅速,现在已经进入初步应用阶段。PLC系统充分利用电力系统的广泛线路资源,通过OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,正交频分复用)等技术可以在同一电力线不同带宽的信道上传输数据。但是由于电网中传输的是强电,而且电网的稳定性比传统的通信网差得多,使得电力线通信线路的电磁环境极为复杂。这就给电力线通信系统提出了更高的电磁兼容要求,电磁兼容技术也成了实现电力线通信所需的关键技术之一。
2各国际标准化组织对PLC的研究情况
在世界范围内,IEC的CISPR/I分会以及ITU-T等国际组织对PLC的电磁兼容相关标准做了大量研究并讨论了相应技术要求。欧洲从2000年起开始研究PLC系统的技术框架和技术标准,目前已经取得了一定的进展。主要相关的国际组织有CENELEC和ETSI,前者侧重电磁兼容问题,后者侧重通信技术方面的统一标准。
2.1IEC/CISPRI分会
PLC设备属于信息技术设备,应符合IEC/CISPR22《信息技术设备的无线电干扰限值和测量方法》的要求。但是由于PLC设备特殊的工作模式,其传导干扰无法满足现行标准的要求。在2002年的IEC会议上曾有代表建议对CISPR22进行针对PLC的修改(会议文件编号:CISPR/I/44/CD),增加一个专门针对PLC设备的“多用途端口”,其定义为:连接到低压分布式网络,支持数据的传输和通信,结合了电信端口和电源端口功能的端口。