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。

 

 

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。