【科普@@】如何理解@@EMC、EMI、ESD、EMS这些电磁干扰@@@@相关的名词@@

简单表述就是@@:EMC=EMI+EMS,值得注意的是@@,其中@@ EMI 其中@@包括@@@@ ESD,EMC 报告中包含@@ ESD 一项@@。在@@电子@@产品的@@设计@@时应该怎么做呢@@?
 
EMI、ESD、EMS、EMC 的定义与区别@@ 

1、EMI 全称@@ Electromagnetic Interference,即电磁干扰@@@@@@,指电子@@设备@@在@@自身工作过程中产生的电磁波@@,对外发射并对设备@@其它部分或@@外部其它设备@@造成干扰@@@@。
 
意指设备@@所产生的电磁能量既不对其它设备@@产生干扰@@@@,也不受其他设备@@的电磁能量干扰@@的能力@@。
 
所谓@@“干扰@@”,指设备@@受到干扰@@后性能@@降低以及@@对设备@@产生干扰@@的干扰@@源这二层意思@@。
 
在@@电气干扰@@领域有许多英文缩写@@。EMI 电磁干扰@@@@是合成词@@,应分别考虑电磁和@@干扰@@@@,干扰@@是指设备@@受到干扰@@后性能@@降低以及@@对设备@@产生干扰@@的干扰@@源这俩层意思@@。
 
第一层意思如雷电使收音机产生杂音@@,摩托车在@@附近行驶后电视画面出现雪花@@,拿起电话后听到无线电声音等@@@@,这些可以简称其为与@@“BC I”“TV I”“Tel I”,这些缩写中都有相同的@@“I”(干扰@@)(BC:广播@@)
 
第二层含义就是指干扰@@源@@,也包括@@受到干扰@@之前的电磁能量@@。电荷如果静止@@,称为静电@@(ESD)。当不同的电位向同一方向移动时@@,便发生了静电放电@@,产生电流@@,电流周围产生磁场@@。如果电流的方向和@@大小持续不断变化就产生了电磁波@@。电以各种状态存在@@@@,我们把@@这些所有状态统称为电磁@@。EMI 标准和@@@@ EMI 检测是确定所处理的电的状态@@,决定如何检测与评价@@。
 
2、EMS 全称@@ Electromagnetic Susceptibility,即电磁敏感度@@,指电子@@设备@@受电磁干扰@@@@的敏感程度@@。
 
其意是指由于电磁能量造成性能@@下降的容易程度@@。为通俗易懂@@,我们将电子@@设备@@比喻为人@@,将电磁能量比作感冒病毒@@,敏感度就是是否易患感冒@@。如果不易患感冒@@,说明免疫力强@@,也就是英语单词@@ Immunity,即抗电磁干扰@@@@性强@@。
 
3、EMC 全称@@ Electromagnetic Compatibility,即电磁兼容@@,要求电源模块等@@电子@@设备@@内部没有严重的干扰@@源及@@设备@@@@,或@@电源系统有较好的抗干扰@@能力@@。
 
EMC 这个术语有其非常广的含义@@,如同盲人摸象@@,你摸到的与实际还有很大区别@@。特别是与设计@@意图相反的电磁现象@@,都应看成是@@ EMC 问题@@。
 
电磁能量的检测@@、抗电磁干扰@@@@性试验@@、检测结果的统计处理@@、电磁能量辐射抑制技术@@@@、雷电和@@地磁等@@自然电磁现象@@、电场磁场对人体的影响@@、电场强度的国际标准@@、电磁能量的传输途径@@、相关标准及@@限制等@@均包含在@@@@ EMC 之内@@。
 
EMC 标准按区域主要分为国际标准@@(IEC)、欧盟标准@@(EN)、中国标准@@(GB/T)等@@。通用类的@@ EMC 标准主要分为居住@@、轻工业@@、工业环境等@@@@。

随着电气电子@@技术@@的发展@@,电磁环境日渐复杂@@,产品的电磁兼容性受到企业的重视@@。各公司将会继续提高@@电源模块产品的@@ EMC 性能@@,紧随新技术@@@@、新材料@@、新趋势@@,为用户提供专业化的产品和@@服务@@。
 
4、EMC 包括@@ EMI(电磁干扰@@@@)及@@ EMS(电磁耐受性@@)两部份@@,所谓@@ EMI 电磁干扰@@@@,乃为机器本身在@@执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声@@;而@@ EMS 乃指机器在@@执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力@@。
 
简单表述就是@@: 
EMC=EMI+EMS
值得注意的是@@,其中@@ EMI 其中@@包括@@@@ ESD,EMC 报告中包含@@ ESD 一项@@。
 
产品设计@@时应该怎么做@@ 
EMC 包括@@两个方面的要求@@:一方面是指设备@@在@@正常运行过程中对所在@@环境产生的电磁干扰@@@@不能超过一定的限值@@;另一方面是指器具对所在@@环境中存在@@的电磁干扰@@@@具有一定程度的抗扰度@@,即电磁敏感性@@。所谓@@电磁干扰@@@@是指任何能使设备@@或@@系统性能@@降级的电磁现象@@。而@@所谓@@电磁干扰@@@@是指因电磁干扰@@@@而@@引起的设备@@或@@系统的性能@@下降@@。
 
在@@电子@@产品的@@设计@@中@@,为获得良好的@@ EMC 性能@@和@@成本比@@,对产品进行@@ EMC 设计@@是重要的@@;电子@@产品的@@ EMC 性能@@是设计@@赋予的@@。测试仅仅是将电子@@产品固有的@@ EMC 性能@@用某种定量的方法表征出来@@。对于@@ EMC 设计@@来讲@@:
 
首先@@,应在@@研发前期考虑@@ EMC 设计@@
如果产品设计@@前期不考虑@@ EMC 问题@@,仅寄希望于测试阶段解决@@(表现为通过整改来解决设计@@成型产品的@@ EMC 问题@@,这样大量的人力和@@物力都投入在@@后期的测试@@ / 验证@@、整改阶段@@)。那么@@,即使产品整改成功@@,大多情况下还是会由于整改涉及@@电路原理@@、PCB 设计@@、结构模具的变更@@,导致研发费用大大增加@@,周期大大延长@@。只有在@@前期产品设计@@过程中考虑与预测@@ EMC 问题@@,把@@ EMC 变成一种可控的设计@@技术@@@@,并行和@@同步于产品功能设计@@的过程@@,才能一次性地把@@产品设计@@好@@。
 
其次@@,应该系统化的进行@@ EMC 设计@@
通过设计@@提高@@电子@@产品的@@@@ EMC 性能@@,绝对不是企业内@@ EMC 专家一个人所赋予的@@,因为@@ EMC 绝对不可能脱离产品硬件@@、结构等@@实物而@@存在@@@@。因此@@,要使设计@@的电子@@产品@@一次取得良好的@@ EMC 性能@@,就需要提高@@产品设计@@工程师的@@ EMC 经验与意识问题@@@@。如硬件工程师@@,除了原先必须掌握的电路设计@@知识@@外@@,还应该掌握@@ EMI 和@@ EMS 抗干扰@@设计@@的基本知识@@;PCB 设计@@工程师需要掌握相应的器件布局@@、层叠设计@@@@、高速布线方面的@@ EMC 设计@@知识@@;结构工程师也需要了解产品结构的屏蔽等@@方面的设计@@知识@@@@。因为@@这些共同参与产品设计@@的工程师@@,要去实现@@ FMC 专家在@@产品设计@@过程中所提出的意见@@,就要理解@@、领会@@ EMC 专家所提出的建议的奥秘@@,并与各自领域的设计@@特点相结合@@,将所有@@ EMC 问题@@的萌芽消灭在@@产品设计@@阶段@@。只有所有参与产品设计@@的开发人员共同提高@@@@ EMC 素质@@,才能设计@@出具有高性能@@@@ EMC 的电子@@产品@@。
 
一般电子@@产品设计@@时不考虑@@ EMC 问题@@,就会导致@@ EMC 测试失败@@,以致不能通过相关法规的认证@@。下图概述了@@ EMC、EMI、ESD 评审的要点@@。

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EMC、EMI、ESD 评审的要点@@

随着电气电子@@技术@@的发展@@,家用电器产品日益普及@@和@@电子@@化@@,广播@@电视@@、邮电通讯和@@计算机及@@其网@@络的日益发达@@,电磁环境日益复杂和@@恶化@@,使我们逐渐关注设备@@的工作环境@@,日益关注电磁环境对电子@@设备@@的影响@@,电气电子@@产品的@@电磁干扰@@@@@@(EMI)和@@电磁兼容性@@(EMC)的问题@@越来越受到工程师和@@生产企业的重视@@。在@@ ESD 防护@@中@@,大体可以分为两大类@@。
 
传导性@@ ESD 防护@@ 
对静电电流在@@电路中防护@@主要使用一些保护器件@@,在@@敏感器件前端构成保护电路@@,引导或@@耗散电流@@。此类保护器件有@@:陶瓷电容@@,压敏电阻@@,TVS 管等@@@@。
 
辐射性@@ ESD 防护@@
对于@@静电产生的场对敏感电路产生影响@@,防护@@方法主要是尽量减少场的产生和@@能量@@,通过结构的改善增加防护@@能力@@,对敏感线路实施保护@@。对场的保护通常比较困难@@,在@@改良实践中探索出了一种叫做等@@位体的方法@@。通过有效地架接@@,壳体形成电位相同体@@,抑制放电@@。事实证明此种方式有效易于实施@@。
 
防护@@静电的一般方法有许多@@,包括@@减少静电的积累@@;使产品绝缘@@,防止静电发生@@;对敏感线路提供支路分流静电电流@@;对放电区域的电路进行屏蔽@@;减少环路面积以保护电路免受静电放电产生的磁场的影响@@。有针对直接放电的@@,也有针对关联场的耦合@@。

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