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Geehy MCU EMC 应用指南整体概览与业务应用定位

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1. 文档基础信息

本应用笔记文档编号AN1115,版本 V1.0,珠海极海半导体发布。

该指南面向硬件开发工程师,针对 Geehy(APM32)系列 MCU 讲解电磁兼容 EMC 相关知识。内容涵盖 EMC 基础概念、EMS 抗扰度测试标准与方法、EMI 干扰发射测试标准,以及接地布局、去耦滤波、连接器接口、PCB 层叠走线的工程优化方案,用于指导产品设计阶段规避电磁兼容问题,提升整机抗干扰性能。

资料获取:AN1115_Geehy MCU EMC应用指南

2. EMC 核心概念定义:EMC / EMS / EMI

  1. EMC(Electromagnetic compatibility,电磁兼容性):设备处在电磁环境中,可以正常工作,同时不对其它设备造成干扰的综合能力。
  2. EMS(Electromagnetic sensitivity,电磁敏感度):设备抵抗外部电磁干扰的能力;EMS 越差,设备越容易受外界电磁噪声影响,出现异常。
  3. EMI(Electromagnetic interference,电磁干扰):设备向外产生电磁干扰的水平;分为传导发射(沿着线缆传播)、辐射发射(向空间辐射电磁波)两大类。

3. 文档两大核心研究对象:EMS 电磁敏感度、EMI 电磁干扰

EMS 电磁敏感度(抗干扰能力)

APM32 MCU EMS 主要包含三项测试项目:

  • ESD 静电放电抗扰度;
  • EFT/B 电快速瞬变脉冲群抗扰度;
  • Latch‑Up 静态闩锁防护。

区分:系统级 ESD/EFT/B 测试是芯片带整机最小系统带电测试;芯片级 ESD 测试是芯片不带电条件下完成应力测试。MCU 手册中 EMS 指标包含\(V_{FESD}\)、\(V_{EFTB}\)、\(V_{ESD(HBM)}\)、\(V_{ESD(CDM)}\)、LU 闩锁五大参数。
EMI 电磁干扰(对外干扰发射)

评估 MCU 系统向外辐射、传导出来的电磁噪声;时钟、晶振、IO 高速翻转是主要干扰源;采用 TEM 小室法 IEC61967‑2 标准开展测试。

4. MCU 产品 EMC 测试分类:芯片级测试、系统级测试

  1. 芯片级测试:芯片脱离外围应用电路,不带电施加应力,评价芯片器件本身固有的耐受能力;HBM、CDM 静电模型属于芯片级测试,第三方实验室完成,不纳入产线批量筛选。
  2. 系统级测试:MCU 焊接在最小系统板,运行业务固件,带电状态下施加干扰,模拟真实整机工况,例如 IEC61000‑4‑2 系统 ESD、IEC61000‑4‑4 EFT/B 测试。

5. 指南面向落地业务应用场景

  1. 工业控制设备:PLC、伺服驱动器、数字电源,现场存在电机、接触器等强干扰源;
  2. 消费电子、仪器仪表,需要通过国标 / 国际 EMC 认证;
  3. 家电 MCU 主控板,继电器、可控硅带来瞬态脉冲干扰;
  4. 硬件前期原理图、PCB 评审阶段,用来规避 EMC 设计缺陷;

提示:本指南为设计参考,芯片器件级指标不等于整机系统 EMC 指标;整机必须完成完整 EMC 测试验证。

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