EMC测试

主要分类

　　1.EMI（Electro-Magnetic Interference）---电磁骚扰测试

　　此测试之目的为：检测电器产品所产生的电磁辐射对人体、公共电网以及其他正常工作之  电器产品的影响。

　　EMI测试主要包含什么内容？

　　Radiated Emission －辐射骚扰测试

　　Conducted Emission－传导骚扰测试

　　Harmonic－谐波电流骚扰测试

　　Flicker－电压变化与闪烁测试

　　2. EMS（Electro-Magnetic Susceptibility）---电磁抗扰度测试

　　此测试之目的为：检测电器产品能否在电磁环境中稳定工作，不受影响。

　　EMS测试主要包含什么内容？

　　ESD－静电抗扰度测试

　　RS－射频电磁场辐射抗扰度测试

　　CS－射频场感应的传导骚扰抗扰度测试

　　DIP－电压暂降，短时中断和电压变化抗扰度测试

　　SURGE－浪涌（冲击）抗扰度测试

　　EFT－电快速瞬变脉冲群抗扰度测试

　　PFMF－工频磁场抗扰度测试

　　杂散定义：指用标准测试信号调制时在除载频和由于正常调制和切换瞬态引起的边带及邻道以外    离散频率上的辐射（既远端辐射）。杂散辐射按其来源可分为传导型和辐射型两种。

　　传导杂散：指在天线的接头处50欧姆负载上测得的任意离散信号的电平功率。

　　辐射杂散：测试设备的机壳、结构及互连电缆引起的杂散骚扰。测试条件在电波暗室内进行，或是在户外进行。

条件与方法

　　测试依赖3个方面因素：方法、技术、设备。方法由测量原理和测试设备的使用方法两者来确定，技术是为了得到正确的测试结果（较高的准确度）而采取的一切测试手段，设备则是体现上述两个因素为测试服务的一切技术装置。这些都必须标准化，以保证测试具有重现性和真实性。

　　EMC测试条件由测试方法决定。具体测试方法分为在实验室条件下进行的试验台法和在实际使用条件下进行的现场法。要模拟现场可能碰到的所有干扰现象是不可能的，特别是现场法具有无法克服的局限性。但通过标准化的测试可以较全面地获取被测设备EMC性能如何的信息。为此，国际上推荐首先采用试验台法，除非无法在实验室进行，一般不用现场法。

　　抗扰度测试主要方法是按照设备所处的电磁环境条件，结合用户对设备采取的措施，选择合适的严酷度等级，依照有关测试方法进行测试，根据产品标准提出的合格判决条件评定测试结果是否合格。这是抗扰度测试与其它测试主要差异之处。

　　电磁环境中的电磁骚扰源、电磁骚扰源对设备的耦合方式、设备对电磁骚扰的敏感度以及用户对工作现场的防护措施直接与严酷度等级相关。即使用环境决定了干扰的形式，安装防护条件决定了干扰的严酷度等级。GB/T13926.4具体规定了在电磁环境中与严酷度等级相对应的设备工作下的电气环境条件：

　　1级，具有良好保护的环境，如计算机房；

　　2级，受保护的环境，如工厂和电厂的控制室或终端室；

　　3级，典型的工业环境，如工业过程装置、电厂和露天高压变电所的继电器房等场所；

　　4级，严酷的工业环境，如电站、未采取特殊安装措施的工业过程设备、室外区域等。

　　IEC801－5中针对电涌的源为电力切换瞬变或间接雷击的闪电瞬变，对设备的安装条件与防护设施作如下分类（适用电涌）：

　　0类：保护良好的、有一次和二次过压保护的电气环境，通常处于特殊的房间内，电涌电压不会超过25V；

　　1类：局部保护的、有一次过压保护的电气环境，电涌电压不超过500V；

　　2类：电源线与其它线路分离开，电缆隔离良好的电气环境，电涌电压不超过1kV；

　　3类：电源电缆与信号电缆并行敷设的电气环境，电涌电压不超过2kV；

　　4类：互连线象室外一样沿着电源电缆敷设，且电子线路和电气线路均使用电缆的电气环境，电涌电压不超过4kV；

　　5类：非人口稠密区内电子装置联接电讯电缆和架空电源线的电气环境。

　　对0类不做电涌测试。一般电源产品处于1类或2类电气环境，可选择严酷度等级为1级或2级。

　　必须指出，把环境作为抗扰度测试的相关条件是抗扰度测试的重要特点。因为如果忽视这些相关，不考虑装置的应用工作环境条件，而认为装置应该"独立"，应该适合于插入任何一种组合装置（或系统）中，就会由此产生所有被测装置都必须接受全部项目的干扰试验，并且要达到严酷度等级的错误结论。这不仅对要用的装置造成过高的不合理的严格限制，而且还会因需要进行大量试验而不得不承担很大的经济负担。

　　另外，抗扰度测试涉及到高压信号，除了应严格遵守有关安全规定外，还有必要在抗扰度实验后再对设备进行安全测试。 对于交流稳压电源这类大功率电工产品，选取从市电导入的以高频、高能为特征的抗扰度项目，并且选择较其它电工、电子产品要高的严酷度等级，是必要的。

　　抗扰度测试的另一重要特点是对试验发生器技术参数作出严格而明确的规定。为了对设备的抗扰度性能进行比较，就要有一种能产生比较一致并可重复再现的试验装置，这就是干扰模拟发生器。显然必须规定发生器的输出内阻、输出波形要求、开路电压幅度与误差；以保证试验结果的一致，重复性好。否则，因不同被测设备源端阻抗不同，对发生器的阻抗匹配不同而无法使发生器在带载下输出波形或幅度相同。实际上，阻抗不匹配就是抑制电磁骚扰的一个有效手段。 交流稳压电源对外界（通过市电网络）的电磁骚扰测试项目有：谐波传导干扰测试、高频传导干扰测试。

　　谐波传导干扰测试是对设备的电源进线入端工频电流谐波进行测试；测出40次以下各次电流谐波值，对三相电源还应测试中线的电流谐波。在交流稳压电源性能项目中以源电流相对谐波含量来考核此项目。

　　交流稳压电源的传导干扰试验同其它电子产品一样，可采用GB6833－86电子测量仪器电磁兼容性试验规范（参照采用HP公司标准或GB9254－88信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法（等效采用CISPR221985）。高频传导干扰测试中一个重要测试装置是要用人工电源网络（Artificial Main Network），在美国标准中则称为电源阻抗稳定网络（Line Impedance Stabilization Network, LISN）。这是由于不同电力条件下，市电在不同设备电源输入端呈现的高频阻抗也不相同，为使测试结果反映真实情况，必须在受试设备与其电源端子间接入合乎要求的网络，该网络既能使设备与电网间实现射频隔离，又能为设备提供稳定的高频阻抗。人工电源网络的支路数与供电系统的线路数相同，网络与干扰测量仪之间的连接应保证阻抗匹配（50Ω/50μH），对每根电源线分别进行测试，测量的是干扰电压值。GJB152－86则推荐采用电流探头法测量传导干扰电流；其中在电源线与地之间并接10μF穿心电容器，作用与LISN相同。电流探头法使用简便，测量迅速，便于现场测试，较接近实际情况，可能今后测量以其为主。此外，军标采用峰值检波器，GB9254采用准峰值检波器。

　　射频辐射干扰测试较复杂，涉及到测试场地、天线、测试线路连接等测试问题。测试场地为野外开阔、背景电磁噪声电平至少比允许极限值小6dB。这种要求很难实现，标准还推荐可以用电磁屏蔽室（还有如电波暗室等）作为替换。测试辐射场强时被测设备应严格按实际工作方式接线，电源线、信号线都不允许特意卷曲、收缩，以反映真实性。 总之，基于交流稳压电源使用价值要求，其EMC性能应当是：除了本身能达到较高严酷度等级的抗扰度指标、合格的电磁干扰限制以及提供合适的交流电压条件外，更重要的是要为其负载（对EMI敏感的电子仪器设备特别是信息技术设备），在较严酷电磁环境条件下工作，提供充足的EMC安全裕度。这不但是交流稳压电源的基本功能，而且也是对其的EMC要求及对其进行EMC测试的依据。

项目与要求

　　EMC测试要求根据产品用途分为3大类：即军用类、工商环境使用类、民用及居住区环境使用类。后两者的测试项目、要求、方法等均较一致，差异在于对指标要求上。军用类，因其使用特殊性与后2类有较大差异。此外，航空、船舶设备也因其使用特殊性，除了同军用设备一样有较高要求外，还有国际通用的标准规范。基于市场上销售的交流稳压电源的使用条件，本文重点说明后2类。

　　鉴于社会上对EMC问题日益关注，涉及的与产品很多，IEC已将EMC要求作为IEC的基础标准来对待。这就是着名的IEC61000系列标准。该标准在国际上已视为与安全标准同等重要的通用标准。其中之一的IEC61000－4《测试技术》是指导有关EMC测试的基础标准。由于EMC技术是一门复杂的、涉及多门学科的、不断发展的新技术，有关EMC测试项目、要求、方法也在不断修订、完善。 因此，IEC61000－4中许多项目仍未正式发布，还处于草案之中。为了便于读者了解这方面知识，我们对涉及交流稳压电源的项目作一介绍，对于有关国家标准采用的IEC项目则重点介绍。

　　IEC61000－4，全名为《Electro magnetic Compatibility for Electrical and Electronic Equipment,Part4:Testing and Measurement Techniques》，即《电气和电子设备的电磁兼容性第4部分：测试技术》。其中列举11个测试项目。与交流稳压电源标准SJ/T10541－94有关的项目与要求介绍如下：

　　IEC61000－4－4：Electrical Fast Transients(Burst) Immunity Test(电快速瞬变脉冲群)，SJ/T10541－94与SJ/T10542－94采用了该标准。该项目的目的在于验证设备在承受切换瞬变（感性负载中断、继电器触点跳开等）产生的各种瞬时干扰时的抗干扰性能。其试验严酷度等级（在电源输入端上的干扰发生器（50Ω内阻）开路输出试验电压）分别为1级，0.5kV；2级，1kV；3级，2kV；4级4kV。

　　IEC61000－4－5Surge Transients Immunity Test（电涌或浪涌）。该项内容暂时处于草案之中。与此相关的可参考着名的IEC801－5及美国标准IEEEstd5871980《IEEE Guide for Surge Voltages in Low－Voltage ACPower ircuits》（IEEE导则：低压交流电力电路内的电涌）。电子行业标准SJ/T10541－94及SJ/T10542－94引用了该方面的部分内容。该项目的目的是验证设备在承受由电力切换、雷电产生的高能电涌时的抗干扰性能。其严酷度等级的划分同上，但干扰发生器的输出阻抗为2Ω，而前者为50Ω。干扰发生器输出分开路电压波1.2×50μs(对高阻负载)与短路（放电）电流波8×20μs（对低阻负载）两类。类似测试要求在许多电工电子产品标准中都已列出。

　　除此之外，国际上还有采用高频尖峰噪声敏感度测试。特别是日本，这项测试很普遍。美国军用标准MILSTD461、462采用类似项目，但要求使用的噪声模拟发生器的功率远大于前者。国内也有类似标准，如GB4859－84中的50kHz～100MHz电源线传导敏感度测试；GJB151－86，GJB152－86中的CS06项目，噪声为矩形脉冲波。此外，GB6162－85（参照采用IEC255－4）则采用衰减振荡波。

　　SJ/T10541－94与SJ/T10542－94建议对这两种方式任意选择其中之一。该项目的目的同IEC61000－4－4。矩形脉冲波的特点是快速上升及低重复率，衰减振荡波的特点是高幅值、低能量。对含有数字电路的产品，用矩形脉冲波较能说明对干扰的敏感程度。

　　电磁干扰方面的项目有工频谐波限制要求、传导干扰与辐射干扰限制要求。SJ/Z9029.2－87（等效采用IEC555－2－1982）规定了设备在低压供电系统中产生的谐波电流限制值要求。对于大功率半导体变流器，GB/T3859.2－93则用对不同变流装置（按脉波数）规定功率容量（电源系统短路容量与变流器基波视在功率之比）来限制电流谐波。必须指出，电工、电子产品通过电源线向市电传导电流谐波问题已被认定是电力污染，而作为市电系统"环保"对象来处理，这方面的要求将日益强化。

　　EMC测试结果的判定，对抗扰度测试与对电磁干扰测试分别采用完全不同的方式。后者采用定量规定限制值作为合格的门限判定点；前者一般采用定性方法来判定，即按产品在测试中的性能表现分类（以GB/T13926－92为例）：

　　a类：在产品性能指标规范内（允差度内），性能正常；

　　b类：功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复；

　　c类：功能或性能暂时降低或丧失，但需操作者干预或系统复位；

　　d类：因损坏而不可恢复的功能降低或丧失。

　　在这4类中，a类作为合格，d类作为不合格是毫无疑义的。对于b类与c类，合格的判定由厂家与用户根据具体情况协商规定。自然，对此两类所采取的技术措施是不同的。似乎抗扰度测试的判定太松，其实是体现了标准的自由度原则。因为被测设备种类繁多，差异大，因此很难为评定合格作出通用定量的规定。当然，对于具体某一类产品应当给出确定的评定标准。SJ/T1054194就体现了这个要求。GB/T3859.1－93中类似规定了变流器受扰类别，作为合格判定的依据。该标准定义了3级，即：

　　F级：性能级，是指该变流器能承受而不降低性能的所有各种电扰动极限值的组合；

　　T级：跳闸级，是指变流器能承受而不因保护器件动作而中断运行的所有各种电扰动极限值的组合；可进一步分为两种情况：干扰过去后能自动重合闸及不能自动重合闸（要用手动等方式）；

　　D级：损坏级，是指变流器能承受而不造成损坏的所有电扰动极限值的组合。

　　显然，这里的F级相当于a类，D级相当于d类，T级则包括b，c类。

　　对于有抗干扰功能要求的交流稳压电源在SJ/T10541中规定，除了应保证能正常工作外，还应在输 出端给负载合适的敏感度门限；规定叠加在输出电压上的干扰残压的峰值不应大于输出电压标称值的20％。这是该标准遵从标准的目的性原则，充分考虑交流稳压电源与其它电工、电子产品在使用功能要求上具有本质的区别。即前者要为后者服务，前者也作为后者电源EMI的电力滤波器，目的是为对EMI敏感的设备提供足够的EMI安全裕度，提高设备的抗扰度等级。根据GB6833.4规定，电子仪器对电源瞬态敏感度的要求是：应能经受标称源电压变化量的20％的瞬态电压冲击干扰而不致工作失常。为此，在SJ/T10541中规定以这个数值作为交流稳压电源在接受抗扰度试验时的输出允许瞬态电压值（敏感度门限）。

　　此外，考虑到交流稳压电源要为电子仪器设备提供合适的交流电压条件，SJ/T10541还规定在抗扰度试验时，交流稳压电源输出电压的相对偏差（即输出效应）应在其基准条件（公差G）内，以此作为是否性能降级的判定依据。这样两者结合，以科学、合理、实用、易操作方式，解决了在对交流稳压电源抗扰度性能进行具体考核及合格评定时，无定量指标为依据的难题。而一般标准则只笼统地以误动作、性能下降或降级来作为考核及合格评定依据，显然，这种定性方法不易操作。

EMI测定相关规范

　　EMI所测量的项目，30MHz以下所测量的为电源传导，30-1GHz所测量的为辐射传导。

　　在测定仪器设定必须在RBW = 9K(Conduction用) & 120KHz(Radiation用)下达成下面的目标。此环境必须在背景噪声极低的条件场所或隔离外界干扰源之环境底下才能得到量测标准值。

　　(例) CISPR 11/CISPR22 讯息等级B测试标准

单片机的及EMC故障排除

　　引言

　　所谓EMC就是：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。EMC测试包括两大方面内容：对其向外界发送的电磁骚扰强度进行测试，以便确认是否符合有关标准规定的限制值要求；对其在规定电磁骚扰强度的电磁环境条件下进行敏感度测试，以便确认是否符合有关标准规定的抗扰度要求。对于从事单片机应用系统设计的工程技术人员来说，掌握一定的EMC测试技术是十分必要的。EMC是电磁兼容（Electro-Magnetic Compatibility）的缩写，它包括电磁干扰（EMI）和电磁敏感性（EMS）两部分。由于电器产品在使用时对其它电器有电磁干扰，或受到其它电器的电磁干扰，它不仅关系到产品工作的可靠性和安全性，还可能影响其它电器的正常工作，甚至导致安全危险。

　　1 单片机系统EMC测试

　　（1）测试环境

　　为了保证测试结果的准确和可靠性，电磁兼容性测量对测试环境有较高的要求，测量场地有室外开阔场地、屏蔽室或电波暗室等。

　　（2）测试设备

　　电磁兼容测量设备分为两类：一类是电磁干扰测量设备，设备接上适当的传感器，就可以进行电磁干扰的测量；另一类是在电磁敏感度测量，设备模拟不同干扰源，通过适当的耦合/去耦网络、传感器或天线，施加于各类被测设备，用作敏感度或干扰度测量。

　　（3）测量方法

　　电磁兼容性测试依据标准的不同，有许多种测量方法，但归纳起来可分为4类；传导发射测试、辐射发射测试、传导敏感度（抗扰度）测试和辐射敏感度（抗扰度）测试。

　　（4）测试诊断步骤

　　图1给出了一个设备或系统的电磁干扰发射与故障分析步骤。按照这个步骤进行，可以提高测试诊断的效率。

　　（5）测试准备

　　①试验场地条件：EMC测试实验室为电波半暗室和屏蔽室。前者用于辐射发射和辐射敏感测试，后者用于传导发射和传导敏感度测试。

　　②环境电平要求：传导和辐射的电磁环境电平远低于标准规定的极限值，一般使环境电平至少低于极限值6dB。

　　③试验桌。

　　④测量设备和被测设备的隔离。

　　⑤敏感性判别准则：一般由被测方提供，并实话监视和判别，以测量和观察的方式确定性能降低的程度。

　　⑥被测设备的放置：为保证实验的重复性，对被测设备的放置方式通常有具体的规定。

　　（6）测试种类

　　传导发射测试、辐射发送测试、传导抗扰度测试、辐射抗扰度测试。

　　（7）常用测量仪

　　电磁干扰（EMI）和电磁敏感度（EMS）测试，需要用到许多电子仪器，如频谱分析仪、电磁场干扰测量仪、信号源、功能放大器、示波器等。由于EMC测试频率很宽（20Hz～40GHz）、幅度很大（μV级至kW级）、模式很多（FM、AM等）、姿态很多（平放、斜放等），因此正确地使用电子仪器非常重要。测量电磁干扰的合适仪器是频谱分析仪。频谱分析仪是一种将电压幅度随频率变化的规律显示出来的仪器，它显示的波形称为频谱。频谱分析仪克服了示波器在测量电磁干扰中的缺点，能够精确测量各个频率上的干扰强度，用频谱分析仪可以直接显示出信号的各个频谱分量。

　　在解决电磁干扰问题时，最重要的一个问题是判断干扰的来源。只有准确将干扰源定位后，才能够提出解决干扰的措施。根据信号的频率来确定干扰源泉是最简单的方法，因为在信号的所有特征中，频率特征是最稳定的，并且电路设计人员往往对电路中各个部位的信号频率都十分清楚。因此，只要知道了干扰信号的频率，就能够推测出干扰是哪个部位产生的。对于电磁干扰信号，由于其幅度往往远小于正常工作信号，用频谱分析仪做这种测量是十分简单的。由于频谱分析仪的中频带宽较窄，因此能够将与干扰信号频率不同的信号滤除掉，精确地测量出干扰信号频率，从而判断产生干扰信号的电路。

　　2 电磁兼容故障排除技术

　　（1）传导型问题的解决

　　①通过串联一个高阻抗来减少EMI电流。

　　②通过并联一个低阻抗将EMI电流短路到地或引到其它回路导体。

　　③通过电流隔离装置切断EMI电流。

　　④通过其自身作用来抑制EMI电流。

　　（2）电磁兼容的容性解决方案

　　一种常见的现象是不把滤波电容的一侧看成直接与一个分离的阻抗相连，而看成与传输线相连。典型的情况是，当一条输入输出线的长度达到或超过1/4波长时，该传输线变“长”。实际可以用下式近似表示这种变化：

　　l≥55/f

　　式中：l单元为m，f单位为MHz。这个公式考虑了平均传播速度，它是自由空间理论的0.75倍。

　　a. 电介质材料及容差

　　电磁干扰滤波使用的大部分电容是无极性电容。

　　b. 差模（线到线）滤波电容性电容。

　　c. 共模（线到地/机壳）滤波电容

　　共模（CM）去耦通常使用小电容（10～100nF）。小电容可以将不期望的高频电流在其进入敏感电路之前或在其离噪声电路较远时就将其短路到机壳上去。为了得到良好的高频衰减电路，减小或消除寄生电感是关键之所在。因此有必要使用超短导线，尤其希望使用无引线元器件。

　　（3）感性、串联损耗电磁兼容解决方案

　　就电容而言，Zs和Z1如果不是纯电阻的话，在计算频率时，要使用它们的实际值。电容器串联在电源或信号电路时，必须满足：

　　①流过的工作电流不应该引起电感过热或过大的有过之而无不及降；

　　②流过的电流不能引起电感磁饱和，尤其是对高导磁材料是毫无疑问的。

　　解决方案有以下几种：

　　*磁芯材料；

　　*铁氧体和加载铁氧体的电缆；

　　*电感、差模和共模；

　　*接地扼流圈；

　　*组合式电感电容元件。

　　（4）辐射型问题的解决

　　在很多情况下，辐射电磁干扰问题可能在传导阶段产生并被排除，还有些解决方案是可以抑制干扰装置在辐射传输通道上，就像场屏蔽那样工作。根据屏蔽理论，这种屏蔽的效果主要取决于电磁干扰源的频率、与屏蔽装置之间的距离以及电磁干扰场的特性——电场、磁场或者平面波。

　　①导体带。使用铜或铝带要吧简单快速地建立一种直接的屏蔽和低阻连连接或总线。它们对于临时的解决方案和相对的解决方案来说是很方便的。厚度在0.035～0.1mm之间，并且背面带有导电黏合剂以便安装。如果使用铜导电带，其通过电阻约20mΩ/cm2。应用场合：电气屏蔽罩；发生故障时泄露点定位；作为一个应急的解决方案，将塑料连接器变成金属的、屏蔽普通的扁平电缆等。

　　②网状屏蔽带和拉链式外套。涂锡的钢网带：主要用来安装在一个已经装配好的电费护套上作为一种易安装的绷带型的屏蔽罩。为了降低电费的磁场辐射或敏感问题，钢网带是一种有效的解决方案。

　　拉链式屏蔽外套：当有明显迹象表明电费是主要的引起EMI耦合的原因时使用。

　　③EMI密封垫。应用场合：当下述条件存在，并且需要真正的SE时，EMI密封垫是最常用的解决辐射问题、敏感问题、ESD、电磁脉冲和TEMPEST问题的方法。

　　*已经把机箱泄漏确认为主要的辐射路径。

　　*啮合面不够光滑、平整或不够硬、本身无法提供良好的连接接触。

　　④窗口和通风板的EMI屏蔽：适合对孔径的屏蔽。

　　平面波的大概模型是：

　　SE≈104(-20-lgl)-20lgf

　　式中，SE单位为dB；l为网格或网孔的尺寸，单位为mm；f单位为MHz。当然，随着频率的下降，网孔的屏蔽效率SE的上限受限于金属本身。在近区场，对H场的屏蔽，其屏蔽功率SHE不受频率的影响，可由下式近似得出：

　　SEH≈10lg(πr/l)

　　其中，r为源到屏蔽罩之间的距离，l为网孔尺寸，两者单位均为mm。

　　⑤导电涂料：应用于在系统的塑料外壳建立EMI屏蔽罩、发送现有普通的或恶化的导电表面的屏蔽效能SE、防止ESD或静电积累现象、增大结合面或密封垫片的接触面积。

　　⑥导电箔：铝是一种良导体，在10MHz以下没有吸收损耗，但它对于电场的任何频率都有较好的反射损耗。应用场合请参阅有关资料。

　　⑦导电布：可应用于任何100kHz到GHz级频率范围需要达到30～30dB衰减的立体屏蔽场合中。

　　3 电磁兼容性新器件新材料的应用

　　3.1 电源线滤波器

　　电源线滤波器安装在电源线与电子设备之间，用于拟制电能传输中寄生的电磁干扰，对提高设备的可靠性有重要作用。滤波器允许一些频率通过，而对其它频率的成份加以拟制。根据干扰源的特性、频率范围、电压和阻抗等参数及负载特性的要求，适当选择滤波器。

　　3.2 信号阻隔变压器

　　脉冲型（数字或晶闸管门驱动）或模拟隔离式变压器与交流电源中使用的隔离变压器与交流电源中使用的隔离变压器的原理相同，但传输频带却完全不同，有用信号处理对变压器的一些性能要求（例如失真、3dB带宽、损耗、对称性、阻抗、脉冲延时等）非常严格。这种变压器属于宽带设备，频率与频率的比值fMAX/fMIN达到数十倍。通过在发送端或接收端切断共模地环路，隔离变压器在不改变差模信号的同时拟制共模噪声。由于共模电压是加在变压器一次侧、二次侧的两边，这种隔离器必须具有较高的击穿电压：典型值为1.5kV，某些场合则高达10kV。

　　信号变压器的主要优点是它的简单、耐用、持久和线性，而且价格适中。当频率增加时，其电磁兼容性能下降。

　　应用场合：

　　*当需要环路隔离时，其频率范围从直流到几十MHz；

　　*在低噪声和低失真条件下传输模拟小信号（≤10mV）时，信号线上可能存在几V至几kV的共模电压；

　　*在晶闸管应用电路中，将触发器驱动电路与共模电压隔离；

　　*作为一个现场解决方案，可用来切断一个地环路和搭建一个平衡连接或非平衡连接传输线路。

　　3.3 电源隔离变压器、电源稳压器和不间断电源

　　（1）电源隔离变压器

　　普通的隔离变压器可以在低频范围切断主电源线的接地环路。当频率升高时，电气隔离由于一次侧间寄存电容C1-2的存在而下降。为了减少寄生电容的影响，可以使用落系、螺旋状、分立式的一次和二次绕组，这样可以将寄生电容减小为原为的1/3～/10。

　　（2）法拉第屏蔽变压器

　　在一次和二次线圈之间包着一层铝箔或铜箔，并使之不与线圈接触以免形成短路。法拉第屏蔽或静电屏蔽层接地。应用范围如下：

　　*应用于入室电源或电源分配箱上，作为简单1：1的隔离变压器，隔离50/60Hz的地环路；

　　*在同一系统中的某一部分重新产生对地保持中性的交流电源，与总电源分配点保持电气隔离；

　　*应用于当系统中存在很大的对地漏电电流时，防止过渡频繁触发系统中的接地故障检测器；

　　*可以与电源线滤波器结合使用，电源线滤波器的衰减特性仅开始于几十或几百kHz以上。

　　3.4 暂态抑制器

　　变阻器和固态变阻器（transzorbs）是具有非线性V-I特性曲线的元件，可以作为稳压元件。当电压通过该器件后就被箝位在等于或大于击穿电压VBR的电压值上。该器件的响应速度快，但在处理的能量值上有一定限制。

　　3.5 搭接、接地连续性和减少RF阻抗器件

　　①接地编织层或金属带宽而扁的导线比同样横截而积的圆导线具有较小的电感。作为优先的选择参考，可以使用：

　　*扁平金属带；

　　*带有扁平接地端子的扁平编织层；

　　*圆形、多股绞线的跳线。

　　②印制电路板（PCB）接地垫片。为了建立一个更直接的低阻扰电磁干扰电流接收器，需要使用接地垫片。通常在树脂型垫片中间有一个弹簧夹，用以在一边的OV铜板上和加一边PCB的安装底盘上提供较强的可靠压力。由于弹簧是铜锡材料制成的，电气接触性能良好，接触电阻为mΩ数量级。

　　③金属电费线槽及其肥共的金属编织层。金属电缆托架、公共导线和金属编织层的作用是传输几个相互连接的设备之间的部分接地EMI环流。可以把它看作是不同底盘或地线之间的共模短路通道，但实际上除了直流或交流50/60Hz，这种方法不能应用于较长的距离；可用于计算机室、工厂车间或其它有许多非屏蔽电费的大型场地，不可能或很难将它们换成屏蔽电费或装入管道。

　　④地阻抗减小，垫高的金属底板接地衬垫。为了减少传导瞬态干扰的输入和周围环境射频场对系统的影响，可以通过设置室内参考接地板或接地网络加以改善。通过这种方法，可以很容易地在高达几百MHz的频率上达到20dB的改善，也可以减少在同一个房间里的不同设备之间的地电位偏差。

　　另一种技术：在室内，建议安装抬高的金属底板（RMF），利用地砖的筋条作为接地参考栅格；把把塑料减震垫片换成导电减震垫片，就可以建立很好的、持久的电气连接。

　　②临时接地板。这种后各解决方案最初是IBM公司的安装规划工程师们使用的，即安装一块铜板或电镀钢板。对于那些没有“实际地”的场合，由于临时接地板与建筑特结构之间有较大的电容（300～1000pF），这给电磁干扰滤波器、瞬态保护器和隔离变压器的法拉第屏蔽层提供了有较的吸收装置。在高频端，这种虚地比长的、绿的或黄绿的接地导线更有效。

　　结语

　　在实际EMC测试应用中，除了通过标准资格实验室的鉴定测试以外，还有两种可行的方法也是被业界所认可的：TCF（Technical Construction File）和Self Ceritification(自检证明)。抗干扰能力测试是十分实用的测试项目。实现电磁兼容的办法是，将所有的数字及模拟电路均视为对高频信号响应的电路，用高频设计方法来处理电费屏蔽、PCB布线和共模滤波。采用整块地平面和电源面也很重要，对模拟电路也该如此，这样做有利于限制高频共模环环。大多数瞬态干扰均属高频，并产生很强的辐射能量。