電磁兼容設(shè)計原理及測試方法介紹

系統(tǒng)做到良好接地，才能有效的抑制電磁干擾，一個大的系統(tǒng)機(jī)柜首先要保證每個面接觸良好，接觸緊湊，其次是機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備要就近接地，避免二次干擾，就近泄放電磁干擾。接口屏蔽線要進(jìn)行環(huán)接，再就近接機(jī)架。機(jī)柜下方設(shè)置接地銅排，系統(tǒng)總地線選用銅帶比較好，對電磁干擾進(jìn)行很好的泄放，保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

電磁兼容測試

系統(tǒng)功能測試，滿足現(xiàn)場功能需要后，進(jìn)行電磁兼容測試，電磁兼容測試容易出問題是靜電、群脈沖、浪涌、射頻場傳導(dǎo)等

1、靜電抗擾度檢測

參與了幾個項目的靜電抗擾度檢測，對靜電有一定認(rèn)識。靜電分為接觸放電和空氣放電，靜電是積累的高壓，當(dāng)接觸到設(shè)備的金屬外殼時會瞬間放電，會影響到電子設(shè)備的正常工作，可能引起設(shè)備故障或重啟，在安全性要求較好的場合這是不允許的。

靜電會影響顯示效果，可能出現(xiàn)顯示閃爍或黑屏，影響正常顯示和操作。靜電還可能引起CPU工作異常，程序死機(jī)或重啟。

如果在產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計階段采用電磁兼容的相關(guān)設(shè)計，做靜電試驗不必過分擔(dān)心，通過設(shè)計，對靜電積累的電荷進(jìn)行良好的泄放，不會影響系統(tǒng)的正常工作。

2、電快速瞬變脈沖群抗擾度檢測

電快速瞬變脈沖群是一系列的高頻高壓瞬變脈沖施加在設(shè)備上，觀察設(shè)備是否受到其影響。防護(hù)群脈沖主要的方法是“疏導(dǎo)”“堵”，“疏導(dǎo)”就是提供泄放回路，是干擾在進(jìn)入系統(tǒng)之前，泄放至大地，良好的屏蔽層接地，可以泄放大部分動干擾，“堵”是使群脈沖濾除在設(shè)備之外，增加磁環(huán)，效果明顯，封閉磁環(huán)的效果好于對扣磁環(huán)，也可以將磁環(huán)加入到板級中，固定在印制板中，這樣使設(shè)備更可靠。

對電源線、信號線、通訊線兩端增加磁環(huán)，可以對群脈沖干擾進(jìn)行防護(hù)。

3、雷擊浪涌檢測

雷擊浪涌主要包含兩個方面，一個是電源防雷，一個是信號防雷。

電源防雷主要是針對系統(tǒng)級而言的，系統(tǒng)級設(shè)計要按照三級防雷設(shè)計，總電源進(jìn)入端設(shè)置電源防雷（如OBO公司的V20-C/3-PH 385），可以對系統(tǒng)的電源進(jìn)行一級防護(hù)，電源經(jīng)過電源防雷后，進(jìn)入隔離變壓器，隔離變壓器可以對電磁干擾信號進(jìn)行較好的防護(hù)，抑制其對系統(tǒng)的影響。后進(jìn)入UPS，UPS可以濾除一部分干擾信號，這樣電源再進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)備，電源是一種純凈的電源，可以使系統(tǒng)更好、更可靠的工作。

圖2：系統(tǒng)電源部分設(shè)計示例。

信號防雷是對系統(tǒng)的信號通路進(jìn)行防護(hù)，主要涉及的是板級設(shè)計，在板級設(shè)計中增加防雷器件，如氣體放電管，增加TVS泄放回路，當(dāng)有大電流時通過配套電阻和TVS、氣體放電管泄放，對后級電路起到保護(hù)作用。而后信號進(jìn)行光電隔離，再進(jìn)入系統(tǒng)，系統(tǒng)可以采集到一個穩(wěn)定的信號，使系統(tǒng)正常分析判斷，正常發(fā)出指令，正常工作。另一方面就是設(shè)計較寬的信號范圍，信號正常波動時，系統(tǒng)正常工作。

4、射頻場感應(yīng)傳導(dǎo)的抗擾度檢測

射感試驗可能會對顯示信號、采集驅(qū)動等造成影響，可能使顯示閃爍或黑屏，影響設(shè)備操作，可能使采集驅(qū)動工作異常，采集不到需要的信號，無法驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備。

射頻試驗是0.15k～80M頻率范圍內(nèi)對信號線、電源進(jìn)行干擾，3級強(qiáng)度是10V/m。

射感防護(hù)的原則是將電源、信號線的屏蔽做好，屏蔽層良好接地，選擇合適頻率進(jìn)行濾波，將干擾濾除。

5、輻射發(fā)射檢測、射頻場輻射抗擾度檢測

該測試主要是測試系統(tǒng)的抗射頻信號及整體屏蔽性能，只要系統(tǒng)做好良好的屏蔽，系統(tǒng)地線接地良好，系統(tǒng)就可以通過檢測。

通過相關(guān)電磁兼容測試，產(chǎn)品就可以推向市場，進(jìn)行試運(yùn)行了，對試運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，進(jìn)行匯總，以備產(chǎn)品的改進(jìn)。

電子產(chǎn)品滿足相關(guān)的電磁兼容測試標(biāo)準(zhǔn)，通過測試，才可以推向市場，用戶才能放心使用，極大地減小因電磁干擾發(fā)生的事故，對企業(yè)的效益、產(chǎn)品的推廣起到積極的作用。