EMC(電磁兼容性)的全稱是Electro Magnetic Compatibility, 其定義為“設備和系統在其電磁環境中能正常工作且不對環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力” 該定義包含兩個方面的意思,首先,該設備應能在一定的電磁環境下正常工作, 即該設備應具備一定的電磁抗擾度(EMS); 其次,該設備自身產生的電磁騷擾不能對其他電子產品產生過大的影響,即電磁騷擾(EMI)。
電子電器產品的電磁兼容EMC性能是一項非常重要的技術指標,EMC現象主要包括電磁兼容、電磁騷擾、抗擾度和電磁干擾,它不僅關系到產品本身的安全性、可靠性,也關系到電磁環境的保護問題。由此,符合EMC的要求也是產品進入國際市場非常重要的條件。
首先什么是電磁兼容?
電磁兼容性(EMC)是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。
因此,EMC包括兩個方面的要求:一方面是指設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁干擾不能超過一定的限值;另一方面是指器具對所在環境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。
常見的電磁兼容術語
電磁兼容:Electro Magnetic Compatibility(EMC)
系統或設備在所處的電磁環境中能正常工作,同時不會對其他系統和設備造成干擾。
受試設備:Equipment under test(EUT)
電子產品做電磁干擾受擾度測試時,被測試設備稱為EUT。
交流電:Alternating current(AC)
電流大小和方向隨時間作周期性變化的電流,在一個周期內的運行平均值為零。
直流電:Direct current(DC)
方向和時間不作周期性變化的電流。
電磁干擾:Electromagnetic interference(EMI)
任何可能引起裝置、設備(系統)性能降低,或者對有生命(無生命)物質產生損害作用的各種電磁現象。電磁干擾可能是電磁噪聲、無用信號或傳播媒介自身的變化。
輻射發射:Radiated Emission(RE)
物質吸收能量后產生電磁輻射的現象,其實質為輻射躍遷,即當物質的粒子吸收能量被激發至高能(E2)后,瞬間返回基態或低能態(E1),多余的能量以電磁輻射的形式釋放出來。
電磁場輻射:Electro-magnetic field(EMF)
是一種由帶電物體產生的物理場,是電場和磁場的總和。
傳導發射:Conducted Emission(CE)
通常也會被稱為騷擾電壓測試,只要有電源線的產品都會涉及到,包括許多直流供電產品,另外,信號/控制線在不少標準中也有傳導發射的要求,通常用騷擾電壓或騷擾電流的限值(兩者有相互轉換關系)來表示,燈具中的插入損耗測試(直接用dB表示)也屬于傳導測試范疇。
交流電源諧波: Harmonics
是將非正弦周期性電流函數按傅立葉級數展開時,其頻率為原周期電流頻率整數倍的各正弦分量的統稱。頻率等于原周期電流頻率k倍的諧波電流稱為k次諧波電流,k大于1的各諧波電流也統稱為高次諧波電流。
交流電源閃爍:Flicker
考察設備電源模塊引起輸入電源的頻率變化能力。
電磁抗擾度:Electromagnetic Susceptibility(EMS)
是指在一定環境中機器設備和系統具有對所在環境中存在的電磁干擾有一定程度的抗擾度的能力,即電磁敏感性。
靜電放電:Electro-Static discharge(ESD)
考察設備在接收外界靜電源(如帶電人體、帶電設備等)所產生的直接放電或靜電場干擾時的抵抗能力。
輻射抗擾度:Radiated susceptibility(RS)
該項試驗的目的主要用來考察設備對于外界電磁的抗干擾能力。
傳導抗擾:Conducted susceptibility(CS)
當空間的電磁波的波長和設備線纜的長度可以比擬時,電磁波將會耦合在此段線纜上,并產生感應電壓/電流,沿著該電纜流進設備內部,從而對設備的正常工作產生干擾。
耦合/去耦網絡:Coupling Decoupling Network(CDN)
最常見用于EMC傳導抗擾度測試中,給設備及輔助設備供電,起到隔離電網噪聲,同時耦合干擾信號到設備的目的。
電快速瞬變脈沖群:Electrostatic Fast transient(EFT)
模擬設備附近或設備所在的電網發生切換瞬態過程(電感性負載、繼電器觸點彈跳或高壓開關切換等)導致的脈沖干擾。
電壓跌落和短時中斷:Voltage dips and interruptions
該試驗主要是模擬交流電網中接入大功率設備引起的電網電壓下降,甚至短時中斷的現象,考慮設備在處于這種工作狀態中的性能穩定性。
工頻磁場:Power-frequency magnetic susceptibility(PMS)
該試驗主要模擬50Hz工頻電力線所構成的磁場(如大型變壓設備附近的磁場等)對設備的影響。
浪涌:SURGES
用來模擬自然雷擊或者電網中接入大容性負載時所產生的脈沖對設備的影響。
電磁兼容環境術語
E3電磁環境效應:(Electromagnetic EnvironmentEffect)
參考阻抗 :reference impedance 用來計算或測量設備所產生的電磁騷擾的、具有規定量值的阻抗。
沖激脈沖 :impulse 針對某給定用途,近似于一單位脈沖或狄拉克函數的脈沖。
猝發(脈沖或振蕩): burst(of pulses or oscillations),一串數量有限的清晰脈沖或一個持續時間有限的振蕩。
(電磁)輻射:(electromagnetic)radiation,能量以電磁波形式由源發射到空間的現象;能量以電磁波形式在空間傳播。注:“電磁輻射”一詞的含義有時也可引申,將電磁感應現象也包括在內。
(電磁)兼容電平:(electromagnetic)compatibility level,預期加在工作于指定條件的裝置、設備或系統上規定的電磁騷擾電平。
(電磁)兼容裕量: (electromagnetic)compatibility margin,裝置、設備或系統的抗擾度限值與騷擾源的發射限值之間的差值。
(電磁)發射:(electromagnetic) emission,從源向外發出電磁能的現象。
電磁干擾: electromagnetic interference(EMI),電磁騷擾引起的設備、傳輸通道或系統性能的下降。
電磁環境:electromagnetic environment,在于給定場所的所有電磁現象的總和。
電磁兼容性: electromagnetic compatibility(EMC),設備或系統在其電磁環境中能正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。
電磁兼容性 (學科定義) :electromagneticcompatibility(EMC) Discipline,電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時間、有限的頻譜資源條件下,各種用電設備(分系統、系統,廣義的還包括生物體)可以共存并不致引起降級的一門科學。”
電磁兼容性(軍標):electromagnetic compatibility(EMC) GJB,軍標GJB72-1985《電磁干擾與電磁兼容性名詞術語》“設備(分系統、系統)在共同的電磁環境中能一起執行各自的功能的共存狀態。即:該設備不會由于受到處于同一電磁環境中其他設備的電磁發射導致或遭受不允許的降級;它也不會使同一電磁環境中其他設備(系統、分系統)因受其電磁發射而導致或遭受不允許的降級。”
(電磁)敏感性: (electromagnetic)susceptibility,在存在電磁騷擾的情況下,裝置、設備或系統不能避免性能降低的能力。注:敏感性高,抗擾性低。
電磁屏蔽: electromagnetic screen,用導電材料減少交變電磁場向指定區域穿透的屏蔽。
電磁騷擾:electromagnetic disturbance,任何可能引起裝置設備或者系統性能降低或對有生命或無生命物質產生損害作用的電磁現象。注:電磁騷擾可能是電磁噪聲、無用信號或傳播媒介自身的變化。
電磁噪聲: electromagnetic noise,額定電流是指在規定頻率及電壓下,環境溫度為 40 ℃時濾波器可通過的安全允許電流。
電源抗擾度: mains immunity,對電源騷擾的抗擾度。
電源去耦系數: mains decoupling factor,施加在電源某一規定位置上的電壓與施加在裝置規定輸入端且對裝置產生同樣騷擾效應的電壓值之比。
電源騷擾: mains-borne disturbance,經由供電電源線傳輸到裝置上的電磁騷擾。
(對騷擾的)抗擾性:immunity(to a disturbance),裝置、設備或系統面臨電磁騷擾不降低運行性能的能力。
發射裕量: emission margin,裝置、設備或系統的電磁兼容電平與發射限值之間的差值。
干擾限值 :limit of interference,電磁騷擾使裝置、設備或系統允許的性能降低。
干擾抑制 :interference suppression,削弱或消除干擾的措施。
工科醫(經認可的)設備:ISM(qualified equipment),按工業、科學、醫療、家用或類似用途的要求而設計,用以產生并在局部使用無線電頻率能量的設備或裝置。不包括用于通信領域的設備。
機殼輻射 :cabinet radiation,由設備外殼產生的輻射,不包括所接天線或電纜產生的輻射。
尖峰脈沖 :spike,持續時間較短的單向脈沖。
靜電放電 :electrostatic discharge(ESD),具有不同靜電電位的物體相互靠近或直接接觸引起的電荷轉移。
抗擾度電平 :immunity level,將某給定的電磁騷擾施加于某一裝置、設備或系統而其仍能正常工作并保持所需性能等級時的騷擾電平。
抗擾度限值: immunity limit,規定的最小抗擾度電平。
抗擾度裕量: immunity margin,裝置、設備或系統的抗擾度限值與電磁兼容電平之間的差值。
(來自騷擾源的)發射限值: emissionlimit(from a disturb source),規定電磁騷擾源的發射電平。
連續騷擾: continuous disturbance,在一個特定設備的效應不能分解為一串清晰可辨的脈沖的電磁騷擾。
連續噪聲 :continuous noise,在一個特定設備的效應不能分解為一串清晰可辨的效應的噪聲。
脈沖:pulse,在短時間內突變,隨后又迅速返回其初始值的物理量。
(脈沖的)上升時間: rise time (of a pulse),脈沖瞬時值首次從給定下限值上升到給定上限值所經歷的時間。
脈沖騷擾 :impulsive disturbance,在某一特定裝置或設備上出現的、表現為一連串清晰脈沖或瞬態的電磁騷擾。
脈沖噪聲: impulsive noise,在特定設備上出現的、表現為一連串清晰脈沖或瞬態的噪聲。
內部抗擾度 :internal immunity,裝置、設備或系統在其常規輸入端或者天線存在電磁騷擾時能正常工作而無性能降低的能力。
耦合路徑 :coupling path,部分或全部電磁能量從規定傳輸到另一電路或裝置所經由的路徑。
耦合系數: coupling factor,給定電路中,電磁量(通常是電壓或電流)從一個規定位置耦合到另一個規定位置,目標位置與源位置相應電磁量之比即為耦合系數。
屏蔽:screen,用來減少場向指定區域穿透的措施。
人為噪聲 :man-made noise,來源于人工裝置的電磁噪聲。
騷擾限值: limit of disturbance,對應于規定測量方法的電磁騷擾允許電平。
騷擾抑制: disturbance suppression,削弱或消除騷擾的措施。
(騷擾源的)發射電平 :emission level(of a disturbance source),用規定的方法測得的由特定裝置、設備或系統發射的某給定電磁騷擾電平。
上升率:rate of rise,一個量在規定數值范圍內,即從峰值的10%~90%,隨時間變化的平均速率。
(時變量的)電平: level(oftime varying quantity),用規定方式在規定時間間隔內求得的諸如功率或場參數等時變量的平均值或加權值。
瞬態(的) :transient (adjective and noun),在兩相鄰穩定狀態之間變化的物理量與物理現象,其變化時間小于所關注的時間尺度。
無線電(頻率)騷擾 :radio (frequency) disturbance,具有無線電頻率分量的電磁騷擾。
無線電(頻率)噪聲 :radio (frequency) noise,具有無線電頻率分量的電磁噪聲。
無線電環境: radio environment,無線電頻率范圍內的電磁環境,在給定場所內所有處于工作狀態的無線電發射機產生的電磁場總和。
無線電頻率干擾: radio frequency interference(RFI),由無線電騷擾引起的有用信號接收性能的下降。
(無線電通信中的)發射 :emission(in radio communication ),由無線電發射臺產生并向外發出無線電波或信號的現象。
無用信號 :unwanted signal,undesired signal,可能損害有用信號接收的信號。
系統間干擾: inter-system interference,由其它系統產生的電磁騷擾對一個系統造成的電磁干擾。
系統內干擾: intra-system interference,系統中出現的由本系統內部電磁騷擾引起的電磁干擾。
(性能)降低: degradation(of performance),裝置、設備或系統的工作性能與正常性能的非期望偏離。
自然噪聲: natural noise,來源于自然現象而非人工裝置產生的電磁噪聲。
隨著電氣電子技術的發展,家用電器產品日益普及和電子化,廣播電視、郵電通訊和計算機網絡的日益發達,電磁環境日益復雜和惡化,使得電氣電子產品的電磁兼容性(EMC電磁干擾EMI與電磁抗EMS)問題也受到各國和生產企業的日益重視。電子、電器產品的電磁兼容性(EMC)是一項非常重要的質量指標,它不僅關系到產品本身的工作可靠性和使用安全性,而且還可能影響到其他設備和系統的正常工作,關系到電磁環境的保護問題。 為了規范電子產品的電磁兼容性,所有的發達國家和部分發展中國家都制定了電磁兼容標準。電磁兼容標準是使產品在實際電磁環境中能夠正常工作的基本要求。之所以稱為基本要求,也就是說,產品即使滿足了電磁兼容標準,在實際使用中也可能會發生干擾問題。大部分國家的標準都是基于國際電工委員會(IEC)所制定的標準。
歐共體規定,從1996年1月1起,所有電氣電子產品必須通過EMC認證,加貼CE標志后才能在歐共體市場上銷售。此舉在世界上引起廣泛影響,各國紛紛采取措施,對電氣電子產品的EMC性能實行強制性管理。國際上比較有影響的,例如歐盟2004/108/EC指令(即EMC指令)、美國聯邦法典 CFR 47/FCC Rules等都對電磁兼容認證提出了明確的要求。
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