电磁兼容性定义:

电子设备或系统在预定的电磁环境中能够可靠的工作,并且电子设备或系统之间不会产生不良的影响

电磁发射方式有两大类:

通过电源线发射,叫传导发射
通过辐射电磁波,叫辐射发射
电源线传导发射也会产生伴随辐射发射,产生辐射性的电磁骚扰

电磁兼容三要素:

骚扰源,敏感源,耦合路径

四种耦合路径:

电源线耦合,地线耦合,近场耦合,天线耦合

如何理解地线耦合:

第一,地线是电源或信号电流的返回路径,所以地线电流导致地线上有电压。
第二,地线作为整个系统的电位参考点,不允许地线电位有哦微小的变化。这两点发生矛盾,导致了电磁干扰问题。

电源线耦合的机理:

第一,骚扰源产生骚扰电流
第二,骚扰电流产生骚扰电压,形成被污染电源
第三,敏感源使用了被污染电源

电磁骚扰源的特征:

变化的电压、电流是产生骚扰的重要条件

怎样判断电源线上是否有传导发射:

看电流的波形和频谱。波形和电压波形不一致,意味着有传导骚扰发射。
频谱中包含电压所没有的频谱成分,也说明有传导骚扰发射

辐射骚扰发射主要产生原因:

闭合回路中有变化的电流叫回路天线,两个导体间有变化的电压叫偶极天线。主要由这两种天线产生辐射发射

环路天线的极化方向:

磁场的极化方向为垂直于环路面积的方向,电场极化方向为环路平行的方向,垂直于环路的方向上没有电场

Tip

任何一个电路都是环路天线,环路的面积越大,辐射越强。
频率对应的波长接近环路天线的周长时,辐射最大,称为谐振频率

偶极天线的极化方向:

电极的指向为极化方向,与电极垂直的方向电场为0

Tip

天线周长对应于1/2波长的奇数倍时,是谐振频率
电感的作用:

增加感抗,抑制电流变化,改变谐振频率

时钟信号是周期性的信号,对电磁兼容来说,周期性的信号通常是最强的骚扰源。因为有限的能量集中在有限的频率上
差模电流/共模电流:

在设计意图中的电路路径上流动的电流叫差模电流,由差模电压驱动
在设计意图之外的电路路径上流动的电流叫共模电流,由共模电压驱动

电源线上的骚扰发射:

差模发射:对于AC/DC电路,位于整流电路和开关电路
共模发射:开关电源中的开关器件,内部电路的电磁辐射

敏感性试验:

向电缆上注入骚扰有两种方法:磁场注入、电场注入。
磁场注入的原理是通过电磁感应进行能量的耦合。
电场注入的原理是通过电场耦合的原理把骚扰能量注入到电缆上。
磁场耦合相当于在电缆上串联一个电压源,对低阻抗电路影响更大。
电场耦合相当于在电缆上并联一个电流源,对高阻抗电路影响更大
电场耦合随RL【负载电阻(Load Resistance, RL)】的增加而增大,磁场耦合随RL的增加而减小
RL对电场耦合起放大作用,对磁场耦合起减小作用