常用的EMC標準及試驗配置

EMS部份為EN55024包含7項測試：

EN61000-4-2:1998；

EN61000-4-3:1998；

EN61000-4-4:1995,

EN61000-4-5:1995；

EN61000-4-6：1996；

EN61000-4-8: 1993；

EN61000-4-11:1994。

EMC檢測主要項目:        

空間輻射(Radiation):               EN55011,13,22  FCC  Part  15&18,  VCCI

傳導干擾(Conduction):              EN55011,13,14-1,15,22,  FCC  Part  15&18,  VCCI
喀嚦聲(Click):                     EN55014-1

功率輻射(Power Clamp):             EN55013,14-1
磁場輻射(Magnetic Emission):       EN55011,15
低頻干擾(Low Frequency Immunity):  EN50091-2
靜電放電(ESD):          IEC61000-4-2、EN61000-4-2、  GB/T17626.2
輻射抗擾度(R/S):        IEC61000-4-3、  EN61000-4-3  、GB/T17626.3
脈沖群抗擾度(EFT/B):    IEC61000-4-4、EN61000-4-4  、  GB/T17626.4
浪涌抗擾度(SURGE):      IEC61000-4-5、  EN61000-4-5、  GB/T17626.5
傳導騷擾抗擾度(C/S):    IEC61000-4-6、  EN61000-4-6  、GB/T17626.6

工頻磁場抗擾度(M/S):    IEC61000-4-8、  EN61000-4-8、GB/T17626.8 
電壓跌落(DIPS):         IEC61000-4-11、  EN61000-4-11、  GB/T17626.11
諧波電流(Harmonic):     IEC61000-3-2、EN61000-3-2

電壓閃爍(Flicker):      IEC61000-3-3、EN61000-3-3

   輻射干擾(Radiated Interference)是通過空間并以電磁波的特性和規律傳播的。但不是任何裝置都能輻射電磁波的。傳導干擾(Conducted Interference)是沿著導體傳播的干擾。所以傳導干擾的傳播要求在干擾源和接收器之間有一完整的電路連接。

電磁兼容三要素：任何電磁兼容性問題都包含三個要素，即干擾源、敏感源和耦合路徑，這三個要素中缺少一個，電磁兼容問題就不會存在。

產生電磁干擾的條件: 突然變化的電壓或電流，即dV/dt或dI/dt很大；輻射天線或傳導導體。

電磁兼容標準對設備的要求有兩個方面：一個是工作時不會對外界產生不良的電磁干擾影響，另一個是不能對外界的電磁干擾過度敏感。前一個方面的要求稱為干擾發射要求，后一個方面的要求稱為敏感度要求。

  電磁能量從設備內傳出或從外界傳入設備的途徑只有兩個，一個是以電磁波的形式從空間傳播，另一個是以電流的形式沿導線傳播。因此，電磁干擾發射可以分為：傳導發射和輻射發射；敏感度也可以分為傳導敏感度和輻射敏感度。

  電磁兼容標準分為基礎標準、通用標準、產品類標準和專用產品標準。

   基礎標準：描述了EMC現象、規定了EMC測試方法、設備，定義了等級和性能判據。基礎標準不涉及具體產品。

   產品類標準：針對某種產品系列的EMC測試標準。往往引用基礎標準，但根據產品的特殊性提出更詳細的規定。

   通用標準：按照設備使用環境劃分的，當產品沒有特定的產品類標準可以遵循時，使用通用標準來進行EMC測試。對使設備的功能完全正常，也要滿足這些標準的要求。

關于制訂電磁兼容標準的組織和標準的介紹：

IEC（國際電工委員會）：有兩個平行的組織制訂EMC標準，CISPR和TC77。

CISPR（國際無線電干擾特別委員會）：1934年成立。目前有七個分會：A分會（無線電干擾測量方法與統計方法）、B分會（工、科、醫療射頻設備的無線電干擾）、C分會（電力線、高壓設備和電牽引系統的無線電干擾）、D分會（機動車和內燃機的無線電干擾）、E分會（無線接收設備干擾特性）、F分會（家電、電動工具、照明設備及類似電器的無線電干擾）、G分會（信息設備的無線電干擾）。

TC77（第77技術委員會）：1981年成立。目前有3個分會：SC77A（低頻現象）、 SC77B（高頻現象）、 SC77C（對高空核電磁脈沖的抗擾性）。

CENELEC（歐洲電工標準化委員會）：由歐共體委員會授權制訂歐洲標準。EN標準中引用了很多CISPR和IEC標準，其對應關系如下：

EN55××× = CISPR標準， （例： EN55011 = CISPR Pub.11）

EN6×××× = IEC標準，   （例： EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11）

EN50××× = CENELEC自定標準， （例： EN50801 ）

FCC（聯邦通信委員會）全名為Federal Communications Commission：是管理電腦, 周邊及通信產品等銷售美國之審核授權機抅, 主要制訂民用產品標準，關于電磁兼容的標準主要包括在FCC Part15和FCC Part 18中。

FCC Part 15 subpart B規定: 凡利用數位技術之電子裝置或系統, 及使用或產生脈波頻率超過10KHz之器材,皆須依規定進行測試認證后, 才可以在美國市場銷售。

MIL-STD（美軍標）：典型的是MIL-STD –461D。這個標準不僅規定了最大輻射發射和傳導發射的限制，還規定了系統對輻射和傳導干擾的敏感度要求。配套標準ＭＩＬ－ＳＴＤ－４６２規定了必要的測試裝置。商業公司經常將ＭＩＬ－ＳＴＤ－４６１中的某些部分作為產品內部ＥＭＣ規范。

VCCI（干擾自愿控制委員會）：民間機構，其標準與CISPR和IEC一致。

GB（中國國家標準）：基本采用CISPR和IEC標準，目前已發布57個。

GJB（中國軍用標準）：基本采用美軍標，例如GJB151A = MIL-STD –461D。

軍用設備
  為軍用設計的電子系統必須滿足ＭＩＬ－ＳＴＤ－４６１Ｄ的要求，  另一個關于ＥＭＩ的軍用標準是保密的ＴＥＭＰＥＳＴ計劃，這是用來保證保密通信系統安全的。現在可以接收并復現出大多數電子設備政黨工作時所發射的功率很低的射頻信號。象對電子竊聽很脆弱的ＣＲＴ終端那樣的軍用產品就屬于ＴＥＭＰＥＳＴ的范疇。在實踐中，ＴＥＭＰＥＳＴ控制設備和系統的發射，使無法解譯攜帶信息的信號。
  由于關于ＥＭＣ的法規和標準十分復雜，關于信息技術設備的相關標準總結在表１.９中。一些標準的頻率范圍在圖１－３中標明。

CE標示: 源自歐共體各會員國(European Community)縮寫的總稱, 並以此為標志。規范產品是否符合歐體為保障民眾安全健康以及環境保護等利益所訂定之基本安全要求。

CE = EMC + LVD           EMC : 電磁干擾及電磁相容性         LVD : 低電壓指令

測量場地：GB要求在開闊場地中測量，GJB要求在屏蔽半無反射室中測量，由于電磁環境日趨惡化，開闊場中的背景干擾往往嚴重影響測量，因此，GB測量也開始在屏蔽半無反射室中做，但要求半無反射室中的電磁場分布與開闊場近似。

天線到EUT（受試設備）的距離：GB要求為3米、10米或30米，GJB要求為1米；

測量內容：GB僅測量電場輻射發射，GJB對電場輻射和磁場輻射都要測量；

測量頻率范圍：GB規定的測量范圍為30MHz ~ 1GHz，隨著時鐘頻率的升高，有擴展到18GHz的趨勢，GJB規定的測量頻率范圍為10kHz ~ 18GHz。

EUT的布置：GB和GJB都要求EUT按照實際工作狀態布置（互聯電纜和所連接的外部設備全部按實際狀態連接），GB要求EUT放置在木制測試臺上，GJB要求EUT放置在金屬板上。距離地面的距離為0.8米；

檢波方式：干擾測量儀的讀數與檢波方式有關，因此標準中都明確規定檢波方式，GB要求準峰值檢波，GJB要求峰值檢波；

最大輻射點：與處理電磁兼容問題的原則相同，僅關心最壞情況。因此，以EUT的最大輻射值為測量結果。最大輻射值的含義有4個，第一：EUT的工作狀態處于最大輻射狀態，第二：EUT最大輻射面對著天線，第三：天線的極化方向為接收最大場強的方向，第四：天線的高度為接收最大場強的位置。GJB中，沒有第四點的要求，即，天線的高度是固定的。

測量設備：

騷擾測量設備：用來定量計量騷擾強度的設備，可以是EMI測量接收機，也可以是頻譜分析儀，頻率范圍要覆蓋150KHz~30MHz，具有峰值、準峰值和平均值檢波功能。

線路阻抗穩定網絡（LISN）：由于電源端子傳導發射的強度與電網的阻抗有關，因此為了使測量具有唯一性，必須在特定的阻抗條件下測量，LISN就提供了這樣一個環境，GB9254標準中使用的LISN為50Ω/50μH。

接地平板：受試設備要放置在接地金屬板上進行試驗，該金屬板比被測設備邊框大0.5米，最小尺寸為2m×2m。

電快速脈沖試驗模擬電網中的感性負載斷開時產生的干擾。這種干擾不僅會出現在電源線上，而且會耦合到信號線上。因此，這個試驗要對電源線和信號線做。設備能夠通過浪涌試驗，并不意味著也能通過電快速脈沖試驗。一方面是因為后者的頻率成份遠高于前者，具備不同的干擾機理，令一方面是因為電快速脈沖試驗中施加的干擾是重復性，這對電路具有一種積分效應，是電路中的積分型抗干擾電路實效。

頻譜分析儀能夠快速地在較寬的頻率范圍內掃描，因此是診斷電磁干擾發射的方便工具。使用頻譜分析儀時需要注意的問題：頻譜分析儀不能觀測瞬間干擾，如靜電放電、雷電等；頻譜分析儀的掃描時間不能設置得太短，即不能使掃描速度太快；從頻譜分析儀屏幕上讀取頻率與幅度數據時，其精度與頻譜儀的掃描范圍有關，范圍越窄，精度越高；當輸入信號過大時，頻譜分析儀會發生過載，使讀取的幅度數據比實際的小，用輸入衰減器可以避免過載；減小頻譜儀的中頻帶寬可以提高儀器的靈敏度（和選擇性），但掃描時間會更長；寬帶信號的幅度會隨著中頻分辨帶寬的增加而增加。

電磁干擾(EMI)接收機是另一種測量電磁干擾的設備，許多人在選購儀器時搞不懂接收機與頻譜儀之間的區別，下面做一簡單比較：

所有的接收機都標準配置預選器（頻譜儀需要選配），能夠有效地抑制帶外噪聲；所有的接收機用基頻混頻方式（頻譜儀使用基頻和諧頻混頻），具有較高的靈敏度；接收機的中頻濾波器為矩形（頻譜儀的中頻濾波器為高斯形），具有更好的選擇性；接收機適合于正式測量，不適合于診斷。

開關電源電磁干擾的產生機理及其傳播途徑

  功率開關器件的高額開關動作是導致開關電源產生電磁干擾(EMI)的主要原因。開關頻率的提高一方面減小了電源的體積和重量，另一方面也導致了更為嚴重的EMI問題。開關電源工作時，其內部的電壓和電流波形都是在非常短的時間內上升和下降的，因此，開關電源本身是一個噪聲發生源。開關電源產生的干擾，按噪聲干擾源種類來分,可分為尖峰干擾和諧波干擾兩種;若按耦合通路來分,可分為傳導干擾和輻射干擾兩種。使電源產生的干擾不至于對電子系統和電網造成危害的根本辦法是削弱噪聲發生源，或者切斷電源噪聲和電子系統、電網之間的耦合途徑。現在按噪聲干擾源來分別說明：
1、二極管的反向恢復時間引起的干擾
    交流輸入電壓經功率二極管整流橋變為正弦脈動電壓，經電容平滑后變為直流，但電容電流的波形不是正弦波而是脈沖波。由電流波形可知，電流中含有高次諧波。大量電流諧波分量流入電網，造成對電網的諧波污染。另外，由于電流是脈沖波，使電源輸入功率因數降低。

高頻整流回路中的整流二極管正向導通時有較大的正向電流流過，在其受反偏電壓而轉向截止時，由于PN結中有較多的載流子積累，因而在載流子消失之前的一段時間里，電流會反向流動，致使載流子消失的反向恢復電流急劇減少而發生很大的電流變化(di/dt)。

2、開關管工作時產生的諧波干擾
    功率開關管在導通時流過較大的脈沖電流。例如正激型、推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在 阻性負載時近似為矩形波,其中含有豐富的高次諧波分量。當采用零電流、零電壓開關時,這種諧 波干擾將會很小。另外,功率開關管在截止期間,高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變,也會產生 尖峰干擾。
3、交流輸入回路產生的干擾
    無工頻變壓器的開關電源輸入端整流管在反向恢復期間會引起高頻衰減振蕩產生干擾。開關電源產生的尖峰干擾和諧波干擾能量，通過開關電源的輸入輸出線傳播出去而形成的干擾稱之為傳導干擾；而諧波和寄生振蕩的能量，通過輸入輸出線傳播時，都會在空間產生電場和磁場。這種通過電磁輻射產生的干擾稱為輻射干擾。
4、其他原因
   元器件的寄生參數，開關電源的原理圖設計不夠完美，印刷線路板（PCB）走線通常采用手工布 置，具有很大的隨意性，PCB的近場干擾大，并且印刷板上器件的安裝、放置，以及方位的不合理都會造成EMI干擾。這增加了PCB分布參數的提取和近場干擾估計的難度。

Flyback 架構noise 在頻譜上的反應

0.15 MHz處產生的振蕩是開關頻率的3次諧波引起的干擾。

0.2 MHz處產生的振蕩是開關頻率的4次諧波和Mosfet 振蕩2（190.5KHz）基波的迭加，引起的干擾;所以這部分較強。

0.25 MHz處產生的振蕩是開關頻率的5次諧波引起的干擾;

0.35 MHz處產生的振蕩是開關頻率的7次諧波引起的干擾;

0.39 MHz處產生的振蕩是開關頻率的8次諧波和Mosfet 振蕩2（190.5KHz）基波的迭加引起的干擾;

1.31MHz處產生的振蕩是Diode 振蕩1（1.31MHz）的基波引起的干擾;

3.3 MHz處產生的振蕩是Mosfet 振蕩1（3.3MHz）的基波引起的干擾;

開關管、整流二極管的振蕩會產生較強的干擾

設計開關電源時防止EMI的措施:

1.把噪音電路節點的PCB銅箔面積最大限度地減小;如開關管的漏極、集電極，初次級繞組的節點，等。                                                                          

2.使輸入和輸出端遠離噪音元件，如變壓器線包，變壓器磁芯，開關管的散熱片，等等。

3. 使噪音元件（如未遮蔽的變壓器線包，未遮蔽的變壓器磁芯，和開關管，等等）遠離外殼邊緣，因為在正常操作下外殼邊緣很可能靠近外面的接地線。    

4. 如果變壓器沒有使用電場屏蔽，要保持屏蔽體和散熱片遠離變壓器。 

5. 盡量減小以下電流環的面積：次級（輸出）整流器，初級開關功率器件，柵極（基極）驅動線路，輔助整流器。  

6.不要將門極（基極）的驅動返饋環路和初級開關電路或輔助整流電路混在一起。

7.調整優化阻尼電阻值，使它在開關的死區時間里不產生振鈴響聲。

8. 防止EMI濾波電感飽和。

9.使拐彎節點和 次級電路的元件遠離初級電路的屏蔽體或者開關管的散熱片。

10.保持初級電路的擺動的節點和元件本體遠離屏蔽或者散熱片。

11.使高頻輸入的EMI濾波器靠近輸入電纜或者連接器端。

12.保持高頻輸出的EMI濾波器靠近輸出電線端子。

13. 使EMI濾波器對面的PCB板的銅箔和元件本體之間保持一定距離。

14.在輔助線圈的整流器的線路上放一些電阻。

15.在磁棒線圈上并聯阻尼電阻。

16.在輸出RF濾波器兩端并聯阻尼電阻。

17.在PCB設計時允許放1nF/ 500 V陶瓷電容器或者還可以是一串電阻，跨接在變壓器的初級的靜端和輔助繞組之間。

18.保持EMI濾波器遠離功率變壓器;尤其是避免定位在繞包的端部。

19.在PCB面積足夠的情況下, 可在PCB上留下放屏蔽繞組用的腳位和放RC阻尼器的位置，RC阻尼器可跨接在屏蔽繞組兩端。

20.空間允許的話在開關功率場效應管的漏極和門極之間放一個小徑向引線電容器（米勒電容， 10皮法/ 1千伏電容）。

21.空間允許的話放一個小的RC阻尼器在直流輸出端。

22. 不要把AC插座與初級開關管的散熱片靠在一起。

開關電源EMI的特點  
       作為工作于開關狀態的能量轉換裝置，開關電源的電壓、電流變化率很高，產生的干擾強度較大；干擾源主要集中在功率開關期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對于數字電路干擾源的位置較為清楚；開關頻率不高（從幾十千赫和數兆赫茲），主要的干擾形式是傳導干擾和近場干擾；而印刷線路板 (PCB)走線通常采用手工布線，具有更大的隨意性，這增加了PCB分布參數的提取和近場干擾估計的難度。

1MHZ以內----以差模干擾為主,增大X電容就可解決
1MHZ---5MHZ---差模共模混合,采用輸入端并一系列X電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標并解決;
5M---以上以共摸干擾為主,采用抑制共摸的方法.對于外殼接地的,在地線上用一個磁環繞2圈會對10MHZ以上干擾有較大的衰減(diudiu2006);對于25--30MHZ不過可以采用加大對地Y電容、在變壓器外面包銅皮、改變PCB LAYOUT、輸出線前面接一個雙線并繞的小磁環,最少繞10圈、在輸出整流管兩端并RC濾波器.
30---50MHZ    普遍是MOS管高速開通關斷引起,可以用增大MOS驅動電阻,RCD緩沖電路采用1N4007慢管,VCC供電電壓用1N4007慢管來解決.
100---200MHZ  普遍是輸出整流管反向恢復電流引起,可以在整流管上串磁珠

100MHz-200MHz之間大部分出于PFC MOSFET及PFC 二極管,現在MOSFET及PFC二極管串磁珠有效果,水平方向基本可以解決問題,但垂直方向就很無奈了

開關電源的輻射一般只會影響到100M 以下的頻段.也可以在MOS,二極管上加相應吸收回路,但效率會有所降低。

1MHZ 以內----以差模干擾為主

1.增大X 電容量；

2.添加差模電感；

3.小功率電源可采用PI 型濾波器處理(建議靠近變壓器的電解電容可選用較大些)。

1MHZ---5MHZ---差模共模混合，

采用輸入端并聯一系列X 電容來濾除差摸干擾并分析出是哪種干擾超標并以解決，

1.對于差模干擾超標可調整X 電容量,添加差模電感器，調差模電感量;

2.對于共模干擾超標可添加共模電感,選用合理的電感量來抑制；

3.也可改變整流二極管特性來處理一對快速二極管如FR107 一對普通整流二極管1N4007。

5M---以上以共摸干擾為主，采用抑制共摸的方法。

對于外殼接地的，在地線上用一個磁環串繞2-3 圈會對10MHZ 以上干擾有較大的衰減作用;可選擇緊貼變壓器的鐵芯粘銅箔, 銅箔閉環.處理后端輸出整流管的吸收電路和初級大電路并聯電容的大小。

對于20--30MHZ，

1.對于一類產品可以采用調整對地Y2 電容量或改變Y2 電容位置；

2.調整一二次側間的Y1 電容位置及參數值；

3.在變壓器外面包銅箔；變壓器最里層加屏蔽層；調整變壓器的各繞組的排布。

4.改變PCB LAYOUT；

5.輸出線前面接一個雙線并繞的小共模電感；

6.在輸出整流管兩端并聯RC 濾波器且調整合理的參數；

7.在變壓器與MOSFET 之間加BEAD CORE；

8.在變壓器的輸入電壓腳加一個小電容。

9. 可以用增大MOS 驅動電阻.

30---50MHZ 普遍是MOS 管高速開通關斷引起，

1.可以用增大MOS 驅動電阻；

2.RCD 緩沖電路采用1N4007 慢管；

3.VCC 供電電壓用1N4007 慢管來解決；

4.或者輸出線前端串接一個雙線并繞的小共模電感；

5.在MOSFET 的D-S 腳并聯一個小吸收電路；

6.在變壓器與MOSFET 之間加BEAD CORE；

7.在變壓器的輸入電壓腳加一個小電容；

8.PCB 心LAYOUT 時大電解電容，變壓器，MOS 構成的電路環盡可能的小；

9.變壓器，輸出二極管，輸出平波電解電容構成的電路環盡可能的小。

50---100MHZ 普遍是輸出整流管反向恢復電流引起，

1.可以在整流管上串磁珠；

2.調整輸出整流管的吸收電路參數；

3.可改變一二次側跨接Y電容支路的阻抗,如PIN腳處加BEAD CORE或串接適當的電阻；

4.也可改變MOSFET，輸出整流二極管的本體向空間的輻射（如鐵夾卡MOSFET; 鐵夾卡DIODE，改變散熱器的接地點）。

5.增加屏蔽銅箔抑制向空間輻射.

200MHZ 以上 開關電源已基本輻射量很小，一般可過EMI 標準。

傳 導 方 面 EMI 對 策

.........

傳導冷機時在0.15-1MHZ超標，熱機時就有7DB余量。主要原因是初級BULK電容DF值過大造成的，冷機時ESR比較大，熱機時ESR比較小，開關電流在ESR上形成開關電壓，它會壓在一個電流LN線間流動，這就是差模干擾。解決辦法是用ESR低的電解電容或者在兩個電解電容之間加一個差模電感。.........

輻射在30～300MHz頻段內出現寬帶噪聲超標

今天在家特別閑，特發12個帖子希望大家喜歡。也希望大家多發帖

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你會資料整合嗎？把資料整合好也是一門學問。

總結的比較全面，不頂不行啊

確實比較佩服樓主，分析的比較全面，如果有具體的案例分析就更好了。很多做電源的需要具體的情況分析，這樣收益更大。

希望樓主多多貢獻。

不頂對不起樓主.....

太詳細，太專業了，謝謝分享！學習了

美中不足的是：沒有電源配系統的測試方面的經驗，如電源在電視機方面的EMI。

能夠講講EMS的經驗更好了。

講得很詳細.好東西,.

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