电磁兼容原理技术及应用梁振光第2章节电磁兼容基本原理.ppt

2.辐射场强 电偶极子 近场： 远场： 磁偶极子 近场： 远场： 实际的辐射体：分解，叠加。 电路产生的辐射 U为信号源，R为负载电阻，Δl和Δh分别为矩形回路的长和宽，且Δlλ、Δhλ。 负载电阻很小时 负载电阻很大时 尚辅网 / 第2章 电磁兼容基本原理 2.1 电磁兼容的基本概念 2.2 电磁骚扰源 2.3 电磁骚扰的传播 2.4 保证电磁兼容性的方法 2.1 电磁兼容的基本概念 2.1.1 有关电磁兼容的定义 美国电气电子工程师协会(IEEE)的定义：一个装置能在其所处的电磁环境中满意地工作同时又不向该环境及同一环境中的其他装置排放超过允许范围的电磁扰动。 国家标准GB/T 4365-1995《电磁术语》的定义：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的电磁骚扰的能力。 ? 电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility—EMC) 国际电工技术委员会(IEC)的定义：电磁兼容是设备的一种能力。它在其电磁环境中能完成它的功能，而不至于在其环境中产生不允许的干扰。 ? 电磁兼容(学)：有关电磁兼容性研究和应用的学科 。学科的内容十分广泛，几乎包括现代各个行业、部门 ，涉及多学科理论，是一门综合性的边缘学科。 ? 电磁骚扰(E1ectromagnetic Disturbance)：可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命、无生命物质产生损害作用的电磁现象。 ? 电磁干扰(E1ectromagnetic Interference—EMI)：由电磁骚扰引起的设备、系统或传播通道的性能下降 。 电磁骚扰和电磁干扰比较：两个词语过去经常混用，但两者之间有明显的区别——前者是指电磁能量的发射过程，后者则强调电磁骚扰造成的结果。 ? 性能降级(Degradation of Performance)：装置、设备或系统的工作性能与正常性能的非期望偏差 。 ? 抗扰性(Immunity of Disturbance)：装置、设备或系统面临电磁骚扰而不降低运行性能的能力。 ? 电磁敏感性(E1ectromagnetic Susceptibility—EMS)：在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不能避免性能降低的能力。 电磁敏感性与抗扰性比较：同一性能的正反两个不同说法，敏感性高意味着抗扰性能低。 ? 电磁兼容裕量(EMC Margin)：装置、设备或系统的抗扰性限值与骚扰源的发射限值之间的差值。 有关发射电平、抗扰性电平、限额值和兼容性电平等之间的关系 2.1.2 电磁干扰三要素 电磁兼容就是研究电磁干扰（E1ectromagnetic Interference—EMI）问题。 电路受干扰的程度可用下式描述： 电磁干扰三要素： 式中，S为电路受干扰的程度；W为骚扰源的强度；C为骚扰源通过某种途径到达被干扰处的耦合因素；I为被干扰电路的抗干扰性能。 2.2 电磁骚扰源 2.2.1 电磁骚扰的一般分类 从来源分：自然骚扰和人为骚扰。 从骚扰属性分 ：功能性骚扰和非功能性骚扰。 从耦合方式分 ：传导骚扰和辐射骚扰 。 从频谱宽度分 ：宽带骚扰和窄带骚扰 。 从频率范围分 ： 甚低频骚扰(30Hz以下)、 工频与音频骚扰(50Hz及其谐波)、 载频骚扰(10kHz一300kHz)、 射频及视频骚扰(300kHz一300MHz)、 微波骚扰(300MHz一100GHz)。 2.2.2 自然骚扰源 由于大自然现象所造成的各种骚扰源。包括： (1)雷电 (2)太阳噪声 (3)物质本身固有的噪声 。 可分为3种：热噪声、散粒噪声及接触噪声。 2.2.3 人为骚扰源 ? 常见的产生骚扰的设备有： (1) 无线电通信设备 (2) 工业、科学、医疗设备 (3) 电力系统 (4) 点火系统 无论是自然的或人为的电磁骚扰源，按其构成威胁的程度均可分为4类：雷电、强电磁脉冲、静电放电和开关操作，其电压、电流和时域特性见表2-1。 (5) 家用电器、电动工具及电气照明 (6) 信息技术设备 (7) 静电放电 表2.1电磁干扰电压、电流和时域的特性 注：a 是直接造成的最坏瞬变状态，b是间接的瞬变状态。 瞬变的来源 电压 电流 上升时间 延续时间 雷电 a b 500kV/m 6kV/m 200kA 3kA 1.5μs 8μs 20μs 核爆炸产生a 的电磁脉冲b 100kV/m 1kV/m 10kA 10A 10μs 20μs