電子電器産品電磁兼容質量控製及設計

電子電器産品電磁兼容質量控製及設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

硃文立,陳燕,郭遠東 著
圖書標籤:
  • 電磁兼容
  • EMC
  • 電子電器
  • 質量控製
  • 設計
  • 電磁乾擾
  • 抗乾擾
  • 測試
  • 標準
  • 規範
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121272509
版次:1
商品編碼:11800577
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2015-11-01
用紙:膠版紙
頁數:496
字數:643000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書可供從事電磁兼容設計、測量和對策的工程技術人員參考使用,也可作為電磁兼容設計人員職業培訓的參考教材。

  《電子電器産品電磁兼容質量控製及設計》對産品電磁兼容設計進行瞭比較係統的介紹,並重點對各常見的電磁兼容測試項目齣現不能通過測試的問題各種可能情況進行瞭比較全麵的分析,並針對每種可能情況提齣瞭針對性的解決方案,書中所列示例主要來自實驗室實際測試和整改任務。

內容簡介

  《電子電器産品電磁兼容質量控製及設計》是一本關於電子電器産品電磁兼容設計與整改對策分析的工具書,從元器件選擇、電路設計、印製電路闆設計、接地、屏蔽、濾波、産品內部結構布局、電纜分類敷設等方麵,對電磁兼容設計進行瞭比較係統的介紹;對傳導騷擾、輻射騷擾、諧波電流、靜電放電、電快速瞬變脈衝群、雷擊浪湧、傳導抗擾度、輻射抗擾度等方麵的電磁兼容問題進行瞭介紹,對整改對策進行瞭重點的分析和講解,並通過實際工作中積纍的大量整改實例,介紹並分析具體的整改過程及整改思路,同時為便於産品設計人員的使用及保持知識的連貫性,在本書的開頭對與電磁兼容設計和整改相關的電磁兼容基礎理論和測量方麵的知識做瞭簡要介紹。

作者簡介

  硃文立,全國電磁兼容標準化技術委員會(SAC/TC264)委員等時任五所質檢中心電磁兼容室主任、質檢中心副主任,高級工程師。在國標委參與審定的電磁兼容國傢標準約40餘份,參與編製並有署名的電磁兼容國傢標準有9本。近年來先後分彆為金正、美的、步步高、天馬微電子、創維、七喜、中山騰訊、德賽、奧萊剋、蜚聲、高拓、浙江達峰、飛達電子、中電9所(綿陽)、泰爾(南方)、歐普照明、鄭州新開普等企業進行電磁兼容設計與測試方麵的培訓,並與多傢培訓機構閤作進行電磁兼容測量、設計與對策方麵的培訓工作。

目錄

第一篇電子産品的電磁兼容設計

第1章電磁兼容基礎知識

1·1電磁兼容的定義和研究領域

1·1·1電磁兼容的定義

1·1·2電磁兼容的研究領域

1·2實施電磁兼容規範的目的

1·2·1電磁乾擾及其危害

1·2·2國內外電磁兼容技術法規

1·3電磁兼容起源及發展

1·4世界主要國傢、地區的電磁兼容管理及實施情況

1·5國內電磁兼容的發展與3C認證的電磁兼容要求

1·6電磁兼容基本名詞術語和常用單位

1·6·1基本名詞術語

1·6·2電磁兼容測試中常用單位

1·7電磁兼容標準構成及相應要求

1·7·1國際標準――IEC/CISPR標準

1·7·2歐盟標準――EN標準

1·7·3美國FCC法規

1·7·4中國國傢標準――GB、GB/T及GB/Z標準

1·7·5標準類彆

1·7·6電磁兼容標準要求的主要檢測項目

1·8電磁兼容測試設備和場地

1·8·1測量接收機

1·8·2人工電源網絡(AMN)

1·8·3電流探頭

1·8·4電壓探頭

1·8·5天綫

1·8·6電磁屏蔽室

1·8·7電波暗室

1·9電磁騷擾檢測原理及方法

1·9·1騷擾限值的含義

1·9·2被測樣品(EUT)工作狀態的選擇

1·9·3EUT的配置

1·9·4傳導騷擾電壓測量

1·9·5騷擾功率測量

1·9·6輻射騷擾場強測量

1·10電磁抗擾度測量的基本原理和方法

1·10·1性能降低客觀評價方法

1·10·2性能降低主觀評價方法

1·10·3限值測量法

1·10·4抗擾性能降低分類及試驗結果判彆

1·11本章小結

第2章EMC設計概述

2·1EMC設計方法

2·2EMC設計的費效比

2·3電磁乾擾形成的三要素

2·3·1電磁騷擾源

2·3·2電磁騷擾的耦閤途徑

2·3·3電磁騷擾敏感設備

2·3·4端口

2·4電磁騷擾源的特性

2·4·1電磁騷擾(EMI)的定義

2·4·2電磁騷擾源的分類

2·4·3電磁騷擾的頻譜

2·4·4電磁騷擾的幅度(電平)

2·4·5電磁騷擾的波形

2·4·6電磁騷擾的齣現率

2·5電磁騷擾傳播特性

2·5·1電磁騷擾傳播途徑

2·5·2公共阻抗耦閤

2·5·3電源耦閤

2·5·4輻射耦閤

2·6EMC設計要點

2·6·1抑製電磁騷擾源

2·6·2抑製乾擾耦閤

2·6·3提高敏感設備的抗擾能力

2·6·4一般原則

2·7本章小結

第3章元器件的選擇

3·1無源器件的選擇

3·1·1電阻的選擇

3·1·2電容的選擇

3·1·3二極管的選擇

3·2模擬與邏輯有源器件的選擇

3·2·1模擬器件的選擇

3·2·2邏輯器件的選擇

3·2·3IC插座的選擇

3·2·4散熱片的處理

3·3磁性元器件的選擇

3·3·1共模扼流圈的選擇

3·3·2鐵氧體磁珠和鐵氧體磁環、磁夾的選擇

3·3·3其他磁性元器件的選擇

3·4開關元器件的選擇

3·5連接器的選擇

3·6元器件選擇的一般規則

3·7本章小結

第4章電路的選擇和設計

4·1單元電路設計

4·1·1放大電路設計

4·1·2RAM電路設計

4·1·3A/D、D/A電路設計

4·1·4電源電路設計

4·1·5集成電路的綫路設計

4·1·6一般屏蔽盒設計

4·1·7時鍾電路設計及頻譜擴展技術

4·2模擬電路設計

4·3邏輯電路設計

4·4微控製器電路設計

4·4·1I/O引腳

4·4·2IRQ引腳

4·4·3復位引腳

4·5電子綫路設計的一般規則

4·5·1電源電路設計規則

4·5·2控製單元電路設計規則

4·5·3放大器電路設計規則

4·5·4數字電路設計規則

4·5·5其他設計規則

4·6本章小結

第5章印製電路闆(PCB)的設計

5·1PCB布局

5·1·1電路闆闆層的規劃原則

5·1·2元器件布局原則

5·1·3電路的功能模塊布局原則

5·2PCB的疊層設計

5·2·1單麵PCB的設計

5·2·2雙麵PCB的設計

5·2·3多層PCB的布綫設計

5·3PCB設計的一般考慮因素

5·3·1電路闆走綫的阻抗

5·3·2PCB布綫

5·3·3PCB設計的帶寬

5·3·4PCB的EMC設計電路

5·3·5PCB的旁路電容與去耦電容的設計

5·3·6時鍾電路的PCB走綫設計

5·4磁通量最小化、鏡像平麵

5·4·1磁通量最小化

5·4·2鏡像平麵

5·5PCB布綫

5·5·1PCB與元器件的高頻特性

5·5·2功能分割

5·5·3電源綫、地綫設計

5·5·4布綫分離、分流綫路和保護綫路

5·5·5局部電源和IC間的去耦

5·5·6布綫技術

5·5·7布綫策略

5·6PCB的地綫設計

5·6·1PCB接地的一般要求

5·6·2PCB幾種地綫布綫的分析

5·7模擬―數字混閤綫路闆的設計

5·8高速電路設計

5·8·1高速信號的確定

5·8·2邊沿速率問題

5·8·3傳輸綫效應

5·8·4傳輸綫效應的解決方法

5·9PCB終端匹配方法

5·9·1串聯終端

5·9·2並聯終端

5·9·3戴維南終端

5·9·4RC網絡終端

5·9·5二極管網絡終端

5·10印製電路設計的一般規則

5·10·1PCB布局

5·10·2PCB布綫

5·10·3PCB設計時的電路措施

5·11本章小結

第6章接地和搭接設計

6·1接地的基本概念

6·1·1對接地平麵的要求

6·1·2地綫的阻抗

6·1·3接地的目的

6·1·4安全接地

6·1·5EMC接地

6·2接地的基本方法

6·2·1浮地

6·2·2單點接地

6·2·3多點接地

6·2·4混閤接地

6·2·5大係統接地

6·3信號接地方式及其比較

6·3·1共用地綫串聯單點接地

6·3·2獨立地綫並聯單點接地

6·3·3獨立地綫並聯多點接地

6·3·4電路係統的分組接地

6·3·5混閤接地

6·3·6對接地係統的評價

6·4接地點的選擇

6·5地綫環路乾擾及其抑製

6·6公共阻抗乾擾及其抑製

6·6·1公共阻抗耦閤的形成

6·6·2消除公共阻抗耦閤

6·7設備接大地

6·7·1設備接大地的目的

6·7·2接大地的方法與接地電阻

6·8搭接

6·8·1搭接電阻的要求

6·8·2搭接的類型

6·8·3搭接麵的處理

6·9接地和搭接設計的一般規則

6·9·1接地設計的一般規則

6·9·2搭接設計的一般規則

6·10本章小結

第7章屏蔽技術應用

7·1屏蔽的基本概念

7·2屏蔽效能的設計

7·2·1屏效的確定

7·2·2屏蔽性能預測

7·2·3屏蔽罩的屏蔽效能

7·3屏蔽原理

7·3·1電場屏蔽

7·3·2磁場屏蔽

7·3·3電磁屏蔽

7·3·4多層屏蔽

7·3·5屏蔽體的孔縫對屏效的影響

7·4屏蔽機箱的設計

7·5設備孔、縫的屏蔽設計

7·5·1設計難點

7·5·2襯墊及附件裝配

7·5·3穿透和開口

7·5·4結論

7·6電磁屏蔽材料的選用

7·6·1電磁密封襯墊

7·6·2常用的電磁密封襯墊類型

7·6·3導電化閤物

7·6·4截止波導通風闆

7·6·5導電玻璃和導電膜片

7·6·6導電鍍膜

7·6·7金屬絲網與穿孔金屬闆

7·7屏蔽設計的一般規則

7·7·1屏蔽

7·7·2結構材料

7·7·3縫隙

7·8本章小結

第8章濾波技術應用

8·1濾波器的分類

8·1·1濾波器的分類方式

8·1·2信號綫濾波器

8·1·3電源綫濾波器

8·1·4PCB濾波器

8·2濾波器的主要參數

8·2·1濾波器的主要技術指標

8·2·2濾波器的衰減特性

8·3濾波電路的設計

8·4濾波器的選擇

8·5濾波器的安裝

8·6濾波器的使用場閤

8·7本章小結

第9章産品或設備內部布置

9·1産品或設備內部布局

9·2産品或設備內部布綫

9·3本章小結

第10章導綫的分類和敷設

10·1屏蔽電纜的分類

10·1·1常用的電纜

10·1·2電纜連接綫的屏蔽效果比較

10·2導綫和電纜的布綫設計

10·2·1電纜布綫原則

10·2·2電纜上乾擾的處理

10·2·3貫穿導體的處理

10·2·4其他處理方法

10·3電纜的連接

10·4導綫分類及成束

10·5電纜連接設計原則

10·6本章小結

第11章産品EMC設計舉例

11·1開關電源的EMC設計

11·1·1開關電源的工作原理及電磁騷擾的來源

11·1·2開關電源電磁騷擾的抑製措施

11·2時鍾電路的設計

11·2·1通過信號濾波降低電磁乾擾

11·2·2通過控製上升/下降時間抑製電磁乾擾

11·2·3通過使用擴頻時鍾(SSC)減少電磁乾擾

11·2·4擴展頻譜法實際應用

11·2·5減少時鍾脈衝乾擾的其他措施

11·3USB2·0接口電路的EMI和ESD設計

11·3·1EMC設計

11·3·2ESD防護設計

11·3·3PCB布綫設計

11·4本章小結

第二篇電磁兼容整改措施及對策

第12章電磁兼容整改和對策概述

12·1什麼時候需要電磁兼容整改及對策

12·2常見的電磁兼容整改措施

12·3電子、電氣産品內的主要電磁騷擾源

12·4騷擾源定位

12·5本章小結

第13章傳導發射超標問題對策

13·1傳導騷擾形成機理

13·2各類傳導騷擾的特點及抑製對策

13·2·1電源輸入端騷擾電壓

13·2·2電源輸入端斷續騷擾

13·2·3電源輸齣端、信號端、控製端傳導騷擾測量

13·3本章小結

第14章輻射騷擾場強和騷擾功率超標問題對策

14·1輻射騷擾形成機理

14·2輻射騷擾的特點及抑製對策

14·2·1輻射騷擾場強測試超標時問題部位的確定

14·2·2輻射騷擾場強超標的原因分析

14·2·3抑製輻射騷擾的措施

14·3騷擾功率的特點及抑製對策

14·4本章小結

第15章諧波電流和電壓閃爍超標問題對策

15·1諧波電流測量標準介紹

15·1·1標準的適用範圍

15·1·2設備的分類

15·1·3諧波電流限值

15·1·4諧波電流測量儀器

15·1·5試驗條件

15·2諧波電流發射的基本對策

15·2·1主動式功率因數校正

15·2·2被動式功率因數校正

15·2·3其他解決措施

15·3諧波電流測試超標解決方案

15·3·1電感儲能電流泵式解決方案

15·3·2低頻諧波電流抑製濾波解決方案

15·3·3主動式PFC解決方案

15·3·4諧波問題的其他對策

15·4電壓閃爍的産生及危害

15·5電壓閃爍測量標準介紹

15·6電壓波動和閃爍的問題對策

15·6·1靜止無功補償器(SVR)

15·6·2無源濾波裝置

15·6·3有源濾波器(APF)

15·6·4動態電壓恢復器(DVR)

15·7本章小結

第16章靜電放電抗擾度測試問題對策

16·1靜電放電形成的機理及對電子産品的危害

16·2電子産品的靜電放電測試及相關要求

16·3電子産品的靜電放電對策及設計要點

16·3·1結構設計

16·3·2外殼設計

16·3·3接地設計

16·3·4電纜設計

16·3·5鍵盤和麵闆

16·3·6電路設計

16·3·7印製電路闆設計

16·3·8軟件

16·3·9操作者及其環境

16·3·10USB端口的靜電放電(ESD)防護

16·4本章小結

第17章輻射抗擾度測試問題對策

17·1射頻輻射乾擾形成機理分析

17·2射頻連續波輻射抗擾度(RS)測試及相關要求

17·2·1試驗波形和試驗設備

17·2·2試驗等級及其選擇

17·2·3試驗布置及實施

17·3射頻輻射抗擾度試驗失敗原因分析

17·3·1射頻乾擾(RFI)傳輸途徑

17·3·2RFI對EUT的影響錶現形式

17·3·3RFI頻率與傳輸途徑的關係

17·3·4EUT測試失敗原因的判斷和定位

17·4電子産品通過射頻輻射抗擾度試驗的對策

17·4·1隔離EUT連接電纜的RFI感應

17·4·2加強EUT外殼的屏蔽

17·4·3提高EUT內部電路的抗擾性

17·5本章小結

第18章電快速瞬變脈衝群抗擾度測試問題對策

18·1電快速瞬變脈衝群乾擾機理

18·2電快速瞬變脈衝群測試及相關要求

18·2·1適用對象及試驗目的

18·2·2試驗發生器和試驗波形

18·2·3試驗等級及其選擇

18·2·4試驗布置

18·2·5試驗方法及實施

18·3電快速瞬變脈衝群試驗失敗原因分析

18·3·1從乾擾施加方式分析

18·3·2從乾擾傳輸方式分析

18·3·3根據EFT乾擾造成設備失效的機理分析

18·3·4從EFT耦閤單元參數分析

18·3·5從EFT乾擾的幅度分析

18·3·6從EFT乾擾傳輸途徑分析

18·4電子産品通過電快速瞬變脈衝試驗測試的對策

18·4·1抑製EFT乾擾的一般對策

18·4·2EFT乾擾傳輸環路

18·4·3電源綫EFT乾擾抑製措施

18·4·4信號和控製綫EFT乾擾抑製措施

18·4·5其他端口的防護措施

18·4·6其他EFT乾擾抑製措施

18·5本章小結

第19章浪湧(衝擊)抗擾度測試問題對策

19·1電子産品的浪湧(衝擊)損壞機理

19·1·1浪湧(衝擊)的機理

19·1·2電子産品的浪湧(衝擊)損壞機理

19·2電子産品的浪湧(衝擊)抗擾度標準及測試

19·2·1常用的防雷標準及其適用範圍

19·2·2GB/T 17626·5標準測試要求

19·2·3YD/T 993標準測試要求簡述

19·2·4GB 3482和GB 3483標準測試要求簡述

19·2·5其他電磁兼容標準的浪湧抗擾度要求

19·3常見的浪湧抑製器件特點及應用

19·3·1金屬氧化物壓敏電阻(MOV)

19·3·2矽瞬變電壓吸收二極管(TVS)

19·3·3氣體放電管(GDT)

19·3·4其他浪湧吸收器件

19·3·5氣體放電管和壓敏電阻的串聯使用

19·3·6浪湧抑製器件的正確運用

19·4電子産品浪湧防護設計

19·4·1電源端口的浪湧抑製

19·4·2通信端口的浪湧抑製

19·4·3天綫端口的浪湧抑製

19·4·4其他信號和控製端口的浪湧抑製

19·4·5地綫反彈的抑製

19·5本章小結

第20章傳導抗擾度測試問題對策

20·1射頻傳導騷擾形成機理

20·2射頻場感應的傳導騷擾抗擾度(CS)測試及相關要求

20·2·1試驗波形和試驗設備

20·2·2試驗等級及其選擇

20·2·3試驗布置及實施

20·3傳導抗擾度試驗失敗原因分析

20·3·1射頻乾擾(RFI)傳輸途徑

20·3·2RFI對EUT的影響錶現形式

20·3·3RFI頻率與傳輸途徑的關係

20·3·4測試失敗原因的判斷和問題定位

20·4電子産品通過傳導抗擾度試驗的對策

20·4·1對被測電纜的處理

20·4·2接口濾波

20·4·3EUT外殼的屏蔽

20·4·4提高EUT內部電路的抗擾性

20·5本章小結

·ⅩⅦ·



第21章工頻(低頻)磁場電磁乾擾、抗擾及防護

21·1工頻電磁輻射的危害

21·2用電設備與工頻(低頻)磁場電磁乾擾

21·3用電設備的低頻電磁發射要求

21·3·1測量標準及要求

21·3·2測試範圍

21·3·3測量方法

21·4用電設備的低頻電磁發射的對策

21·5用電設備的工頻磁場抗擾度要求

21·5·1工頻磁場乾擾機理

21·5·2基礎測量標準及要求

21·5·3其他測量標準及要求

21·6用電設備的工頻磁場抗擾對策

21·7本章小結

第22章電壓跌落、短時中斷和電壓變化抗擾度測試問題對策

22·1電壓跌落、短時中斷和電壓變化抗擾度測試及相關要求

22·1·1電壓跌落、短時中斷和電壓變化的産生

22·1·2試驗儀器

22·1·3試驗方法

22·2針對電壓跌落試驗的電源過電壓、欠電壓保護

22·2·1直流電源的欠電壓保護

22·2·2直流電源的過電壓保護

22·2·3交流掉電保護

22·3本章小結

第23章電磁兼容整改的可行性和有效性

23·1整改亂象

23·2原因分析及相應對策

23·2·1EMC整改措施的可行性

23·2·2EMC整改措施的有效性

23·3本章小結

第三篇電磁兼容整改案例分析

第24章傳導騷擾發射類案例分析

24·1某高頻無極燈的電源端子騷擾電壓整改案例

24·2某LED舞颱燈的電源端子騷擾電壓整改案例

24·3某超聲波清洗機的電源端子騷擾電壓整改案例

24·4某開關電源的電源端子騷擾電壓整改案例

24·5電視機濾波電路位置不當造成電源端子騷擾電壓超標的整改案例

24·6觸摸屏濾波器安裝不當造成電源端子騷擾電壓超標的整改案例

24·7某型號LED顯示屏的傳導騷擾整改案例

·ⅩⅧ·



24·8兩颱機櫃之間産生的電磁騷擾整改案例

24·9某緊湊型熒光燈的諧波電流整改案例

24·10PCB地綫乾擾及其抑製對策

24·10·1地環路乾擾

24·10·2地環路電磁耦閤乾擾

24·10·3公共阻抗乾擾

24·11工作在100~500kHz的控製組件地綫騷擾整改案例

24·12艦船電控櫃類産品濾波和接地的整改

24·13本章小結

第25章輻射騷擾發射類案例分析

25·1LED舞颱燈的輻射騷擾場強整改案例

25·2交互式數字平颱的輻射騷擾場強整改案例

25·3利用擴頻調製技術進行輻射騷擾場強整改的案例

25·4計算機信號綫走綫方嚮不閤理造成輻射騷擾超標的整改案例

25·5計算機互連電纜引起輻射騷擾超標的整改案例

25·6某型號LED顯示屏的輻射騷擾場強整改案例

25·7某便攜式DVD産品的騷擾功率整改案例

25·8某光電設備電磁兼容設計改進實例

25·9艦船電控櫃類産品屏蔽的整改

25·10某型號雷達火控係統的電磁兼容性設計

25·11某艦船通信係統的電磁兼容設計

25·12本章小結

第26章電磁抗擾度類案例分析

26·1某牙科治療儀的靜電放電整改案例

26·2手寫闆的靜電放電整改案例

26·3控製櫃的靜電放電整改案例

26·4手持式設備的靜電放電整改案例

26·5電路闆復位信號綫的靜電放電整改案例

26·6某大型綉花機的電快速瞬變脈衝群整改案例

26·7房間電加熱器的浪湧抗(衝擊)擾度整改案例

26·8本章小結

附錄A電磁兼容的測試設備和試驗場地介紹

附錄BEMC故障預測和診斷的簡易方法

附錄CEMC設計如何融入産品開發的各環節

附錄D電磁乾擾(EMI)問題的診斷步驟

參考文獻

前言/序言

  本書是一本介紹電磁兼容理論、設計與問題對策的工具書。本書首先介紹瞭電子電器産品的電磁兼容基礎理論、測量標準和測量方法;在此基礎上,從元器件選擇、電路設計、PCB設計、接地設計、屏蔽設計、濾波設計、設備內部布局、綫纜連接等方麵,重點探討瞭電磁兼容的各種設計方法及其設計要點,並就開關電源和時鍾電路的設計展開瞭重點分析;接著從傳導騷擾、輻射騷擾和騷擾功率、諧波電流和電壓閃爍、靜電放電、電快速瞬變脈衝群、雷擊浪湧、傳導抗擾度、輻射抗擾度、工頻磁場抗擾度、電壓跌落短時中斷和電壓變化抗擾度等方麵,分項目討論瞭電磁兼容測試齣現的可能不閤格情況及相應的對策;並結閤實際工作經驗,提供瞭大量電磁兼容整改對策的實例。

  本書來自編著者多年來的電磁兼容測量、設計、分析和培訓工作的經驗與教訓的積纍和總結。編著者通過對多年來發錶在各類專業雜誌上的技術論文和各個專業研討會上交流齣版的技術論文的重新整理,並在此基礎上結閤實際工作中的大量技術實例編寫完成瞭此書。

  本書第1版發行過程中得到廣大讀者的大力支持和厚愛,並提齣瞭不少反饋意見。此次再版過程中,編著者認真吸納瞭第1版發行以來新的專業技術發展內容;補充瞭軍品EMC檢測的相關知識;並根據讀者的反饋意見和編著者經驗積纍,修訂和完善瞭電磁兼容設計和整改對策的內容;同時增加瞭部分新的電磁兼容整改及對策和案例。

  改版過程中,硃文立負責全書的整體策劃和設計,陳燕女士負責本書第1章“電磁兼容基礎知識”部分的修訂;硃文立負責本書的第2~23章的修訂工作,包括除第1章外的第一篇及第二篇,補充和完善瞭電磁兼容設計和整改對策部分的內容;郭遠東先生結閤自己的電磁兼容實際設計工作和整改經驗,補充和完善瞭第三篇及附錄部分的內容。本次修訂是在三位作者的共同努力下完成的,沒有大傢的通力閤作就沒有此書。

  本書可供從事電磁兼容設計、測量和對策的工程技術人員參考使用,也可作為電磁兼容設計人員職業培訓的參考教材。

  本書修訂過程中得到瞭電子工業齣版社張榕女士和靳平女士的大力支持、指導和幫助,在此錶示衷心的謝意。由於編者水平有限,不當之處,歡迎批評、指正。

  為瞭成書的技術連貫性和完整性,本書在編著過程中也吸納瞭部分電磁兼容專傢的技術論文和成果,在此對這些文章的作者錶示衷心感謝!

  編 著 者

  2015年4月於廣州


《電磁兼容性設計手冊:從原理到實踐》 引言 在現代電子電器産品設計日益復雜化、集成度不斷提高的今天,電磁兼容性(EMC)已經不再是可有可無的選項,而是産品能否成功進入市場、贏得用戶信賴的關鍵要素。從智能手機、傢用電器到高端工業設備、航空航天係統,任何電子電器産品都可能在其工作過程中産生電磁輻射,同時也可能受到外部電磁乾擾的影響。一個不符閤EMC要求的産品,輕則可能導緻自身功能異常、性能下降,重則可能乾擾其他電子設備正常工作,甚至造成嚴重的安全隱患。因此,深入理解EMC的內在機理,掌握有效的EMC設計方法,並在産品開發的各個階段進行係統性的質量控製,對於電子工程師而言至關重要。 本書《電磁兼容性設計手冊:從原理到實踐》旨在為廣大電子電器産品研發工程師、技術人員以及對EMC領域感興趣的學習者提供一本全麵、實用且深入的參考指南。本書不同於市麵上一些僅側重於測試標準或單一解決方法的書籍,它將EMC設計置於産品研發的全局視角下,從基礎理論的剖析,到實際設計技術的應用,再到質量控製策略的建立,形成瞭一個完整的設計、驗證和優化閉環。我們力求將復雜的EMC概念以清晰易懂的方式呈現,並結閤大量的工程實踐案例,幫助讀者將理論知識轉化為實際的設計能力。 第一部分:電磁兼容性基礎理論與原理 本部分將帶領讀者走進EMC的理論世界,打下堅實的理論基礎。我們將從電磁波的基本概念入手,介紹電磁場的形成、傳播及其與物質的相互作用。 電磁兼容性(EMC)概述: 詳細闡述EMC的定義、重要性、基本要求(包括輻射發射、敏感度、抗擾度等),以及EMC標準體係(如CISPR、IEC、FCC、CE等)的構成和意義。我們將分析為何EMC在現代電子産品中如此關鍵,以及不滿足EMC要求可能帶來的直接和間接後果。 電磁乾擾(EMI)的産生機理: 深入剖析EMI的三個基本要素:乾擾源、傳播路徑和接收器。我們將詳細介紹各種常見的EMI産生機製,例如: 傳導乾擾: 電源綫、信號綫之間的耦閤,開關電源的諧波輻射,以及接地迴路産生的噪聲。 輻射乾擾: 信號綫、PCB走綫、連接器、外殼等作為天綫輻射電磁波,以及高頻器件的寄生效應。 耦閤機製: 電容耦閤、電感耦閤、傳輸綫耦閤、電磁場耦閤等,以及它們在不同場景下的錶現。 電磁敏感性(EMS)的分析: 探討外部電磁環境對産品的影響,包括靜電放電(ESD)、電快速瞬變脈衝群(EFT)、浪湧、射頻輻射、雷擊電磁脈衝(LEMP)等,以及産品如何對這些乾擾産生敏感反應。 電磁環境與電磁乾擾的評估: 介紹如何評估産品所處的電磁環境,以及如何預測和分析潛在的電磁乾擾問題,為後續的設計和優化提供依據。 第二部分:EMC設計關鍵技術與方法 理論的深度最終要轉化為實踐的指導。本部分將聚焦於EMC設計的核心技術,提供一係列切實可行的設計策略和方法。 PCB布局與布綫優化: 電源與地平麵設計: 強調完整、連續的電源和地平麵的重要性,分析其在抑製信號完整性問題和減少輻射方麵的作用,以及如何避免地彈和電源跌落。 關鍵信號布綫: 講解高速信號、差分信號、時鍾信號等的走綫規則,如阻抗匹配、等長布綫、關鍵信號遠離EMI源、避免扇形布綫等。 器件布局: 討論高頻器件、敏感器件、功率器件的閤理布局,以及如何最小化器件之間的耦閤。 差分對布綫: 詳細介紹差分信號的共模抑製原理,以及在PCB上實現良好差分布綫的技巧。 過孔優化: 分析過孔對信號完整性和EMI的影響,以及如何最小化過孔的寄生參數。 屏蔽與接地技術: 屏蔽原理與分類: 介紹不同屏蔽材料(金屬、導電塗層、屏蔽網等)的性能,以及屏蔽殼體、屏蔽罩、屏蔽箱的設計要點。 接地係統設計: 闡述單點接地、多點接地、混閤接地的適用場景和優缺點,以及如何建立有效的接地迴路,減少共模電流。 連接器與綫纜屏蔽: 講解屏蔽連接器的選擇與安裝,以及屏蔽電纜的正確使用和端接。 濾波技術: 濾波器類型與選擇: 介紹低通、高通、帶通、帶阻濾波器,以及它們的濾波器拓撲結構(LC、RC、EMI濾波器等)。 電源綫濾波: 講解如何通過濾波器有效抑製電源綫的傳導乾擾。 信號綫濾波: 分析如何通過濾波器改善信號的抗擾度。 共模和差模濾波: 闡述共模和差模濾波器的原理及應用。 元器件選型與應用: 低EMI元器件: 介紹低EMI設計的元器件選擇原則,如低開關損耗的MOSFET、高頻低噪聲的放大器等。 濾波元器件: 講解電感、電容、磁珠等濾波元器件的選型和使用技巧。 ESD防護器件: 介紹TVS二極管、肖特基二極管等ESD防護器件的應用。 PCB闆級設計規則(DRC)與EMC設計規則(EDC): 結閤EDA工具,詳細說明在PCB設計過程中如何集成EMC相關的設計規則檢查,實現設計前置。 第三部分:EMC質量控製與測試驗證 良好的設計離不開有效的質量控製和嚴格的測試驗證。本部分將聚焦於EMC在産品開發流程中的質量控製環節。 EMC設計流程與質量控製點: 需求分析階段: 如何在産品需求階段就識彆潛在的EMC風險。 原理圖設計階段: EMC設計原則在原理圖中的體現。 PCB布局布綫階段: EMC設計規則的強製執行與檢查。 樣機製作與調試階段: 初步的EMC問題排查。 測試驗證階段: EMC測試項目、標準與流程。 問題整改與優化階段: 基於測試結果的EMC優化。 EMC預測試與仿真分析: EMC預測試技術: 介紹在設計階段進行簡易EMC評估的方法,如信號完整性分析、阻抗匹配檢查等。 EMC仿真工具與方法: 講解如何利用EMC仿真軟件(如CST, HFSS, ADS等)對PCB、整機進行電磁場仿真分析,提前發現設計缺陷。 EMC實驗室測試與方法: 輻射發射測試: 介紹開闊場地測試、電波暗室測試的原理、設備及注意事項。 傳導發射測試: 講解LISN(綫路阻抗穩定網絡)的使用,以及電源綫、信號綫的傳導發射測試方法。 輻射敏感度測試: 介紹電磁場輻射抗擾度測試、ESD測試、EFT/Burst測試、浪湧測試、傳導騷擾抗擾度測試等。 其他EMC測試: 如靜電放電抗擾度測試、射頻感應的傳導騷擾抗擾度測試等。 EMC測試報告解讀與問題分析: 測試報告的關鍵信息: 如何理解測試數據、限值和測試結論。 常見EMC問題的分析與定位: 結閤實際測試結果,指導讀者分析EMI源、傳播路徑和敏感點。 EMC整改技術與案例分析: 經驗性整改: 根據常見問題提供快速有效的整改方法,如加濾波、增加屏蔽、優化接地等。 結構件EMC優化: 如何通過改變外殼材料、連接方式、開孔設計等改善産品的EMC性能。 PCB闆級EMC優化: 針對已驗證齣問題的PCB,提供具體的布綫、布局、元器件調整方案。 係統級EMC問題診斷與解決: 針對復雜的係統級EMC問題,提供診斷思路和解決方案。 第四部分:進階EMC設計與特定應用 本部分將拓展EMC設計的深度和廣度,探討一些更復雜的EMC問題以及在特定領域的應用。 高速數字與RF電路的EMC設計: 針對高速串行總綫(USB, HDMI, PCIe等)、RF鏈路(Wi-Fi, Bluetooth, Cellular等)等麵臨的特殊EMC挑戰,提供更精細化的設計方法。 嵌入式係統與IoT設備的EMC挑戰: 分析現代嵌入式係統和物聯網設備在小型化、低功耗、無綫通信等方麵的EMC難點。 汽車電子的EMC設計: 重點關注汽車電子的EMC要求,如車載網絡的EMC、汽車電子産品的輻射和抗擾度標準。 醫療電子的EMC設計: 探討醫療電子産品的EMC設計要求,以保障人身安全和設備的可靠性。 電磁兼容性管理與流程整閤: 如何將EMC管理納入整個産品生命周期,建立完善的EMC質量保證體係。 結語 《電磁兼容性設計手冊:從原理到實踐》力求成為一本集理論深度、技術實用性、工程可操作性於一體的EMC設計寶典。我們相信,通過係統學習本書的內容,並結閤實際的工程項目進行實踐,讀者將能夠深刻理解EMC的本質,掌握解決EMC問題的關鍵技術,從而在産品設計中遊刃有餘,打造齣性能卓越、質量可靠的電子電器産品。EMC設計是一個持續學習和精進的過程,希望本書能為您的EMC設計之路提供堅實的支撐和持續的啓發。

用戶評價

評分

作為一個對電子産品充滿好奇心的普通消費者,我一直對電器發齣的“嗡嗡”聲、信號的乾擾以及充電時的發熱感到一絲不安。雖然我不太懂其中的科學原理,但總覺得這些現象可能預示著什麼。我看到《電子電器産品電磁兼容質量控製及設計》這本書的書名,雖然聽起來很專業,但我還是忍不住想象它裏麵會包含些什麼。我猜測這本書可能會用比較通俗易懂的方式,解釋為什麼電器會産生電磁波,這些電磁波會對我們的身體健康有什麼影響(如果有人類健康方麵的討論),以及為什麼有些電器比其他電器更容易受到乾擾。我很好奇,書中會不會介紹一些有趣的實驗或者演示,來讓我們直觀地感受電磁兼容的重要性。比如,用一些簡單的道具就能模擬齣電磁乾擾的場景,或者展示如何通過一些簡單的物理隔離來減少乾擾。我希望這本書能夠解答我的一些日常疑問,比如為什麼我的手機離微波爐太近就會信號不好,或者為什麼電視機旁邊不能放太多電器。如果它能提供一些關於如何選擇更“安全”、更“安靜”的電子産品的小貼士,那就太棒瞭。

評分

我是一位在一傢小型電子産品製造公司工作的技術支持工程師。我們公司主要生産一些消費類電子産品,比如智能傢居設備和藍牙音箱。近來,由於市場競爭激烈,客戶對産品質量的要求越來越高,特彆是關於産品的可靠性和抗乾擾能力。我們經常收到客戶關於“産品偶爾會失靈”、“連接不穩定”的投訴,雖然我們已經盡力排查,但很多時候找不到根本原因。我懷疑這可能與電磁兼容性有關,但我們公司在這方麵的專業知識相對匱乏。這本書的標題,特彆是“質量控製”,引起瞭我的注意。我希望這本書能提供一些實用的方法,幫助我們識彆和解決産品在實際使用中可能齣現的EMC問題。例如,書中會不會介紹一些常用的EMC測試設備和軟件,以及如何進行初步的EMC設計,以避免在後期生産中齣現大量返工。如果書中能提供一些關於如何優化産品設計以降低EMI輻射,以及提高EMS能力的具體指導,那將非常有價值。我希望這本書能夠幫助我們提升産品的整體質量,減少客戶投訴,從而提高我們在市場上的競爭力。

評分

我是一名經驗豐富的嵌入式係統工程師,長期以來,在産品開發過程中,電磁兼容性(EMC)一直是我們需要重點關注卻又充滿挑戰的環節。特彆是隨著産品集成度的不斷提高,以及工作頻率的不斷攀升,EMC設計和測試的復雜度也隨之增加。我一直希望找到一本能夠係統性地闡述EMC設計原則、測試方法以及失效分析的權威參考書。《電子電器産品電磁兼容質量控製及設計》這個書名,恰恰點齣瞭我關注的幾個核心方麵。“設計”部分,我期待它能深入剖析不同類型産品(例如,無綫通信設備、功率電子設備)的EMC設計策略,包括PCB布局、信號完整性、電源完整性、屏蔽、接地等關鍵技術。“質量控製”則暗示瞭書中會涵蓋EMC測試標準的解讀、測試流程的介紹,以及如何根據測試結果進行優化和改進。我尤其希望書中能包含一些高級的EMC分析技術,比如近場探頭的使用、電磁場仿真軟件的應用,以及一些復雜EMC問題的診斷和解決案例。這本書能否為我們提供一些前沿的EMC解決方案,幫助我們在激烈的市場競爭中,打造齣性能更穩定、可靠性更高的産品,是我非常期待的。

評分

這本書的書名聽起來就非常專業,讓我這個業餘愛好者很好奇。我一直對傢裏的電器是如何做到“和平共處”而不會互相乾擾感到好奇。特彆是當我在使用微波爐時,手機信號突然變差,或者收音機裏齣現奇怪的雜音,我總會想,這背後是不是有什麼技術在起作用。這本書的標題暗示瞭它會深入探討電子電器産品在工作時産生的電磁輻射,以及如何控製這些輻射,確保它們不會對其他設備産生負麵影響。我猜測書中會用很多圖錶和實例來解釋電磁乾擾(EMI)和電磁敏感性(EMS)的概念,也許還會介紹一些相關的國際標準和測試方法。我想瞭解一下,為什麼有些産品需要進行特殊的電磁兼容性(EMC)認證,而有些卻不需要。書裏會不會提到一些傢庭用戶可以采取的簡單措施,來改善傢電的電磁兼容性呢?比如,如何擺放電器纔能減少乾擾,或者選擇哪些類型的插綫闆更安全。如果能有這方麵的內容,那對我來說就太實用瞭。總的來說,我期待這本書能夠揭開電子産品電磁兼容的神秘麵紗,讓我對身邊的科技有更深的理解。

評分

看到《電子電器産品電磁兼容質量控製及設計》這個書名,我的腦海裏立刻浮現齣各種復雜的電路圖和專業術語。我是一名電子工程專業的學生,正在為畢業設計而發愁。我的設計涉及到一些高頻電路,如何保證它的電磁兼容性是我當前麵臨的最大難題。我知道電磁兼容性(EMC)是電子産品能否順利通過認證,甚至能否在市場上銷售的關鍵因素之一。這本書的“質量控製”和“設計”這兩個關鍵詞,正是我迫切需要的。我希望書中能詳細介紹一些實際的設計技巧,比如如何進行PCB布局布綫,如何選擇閤適的濾波元件,以及如何進行屏蔽設計。此外,對於質量控製部分,我希望它能提供一些關於EMC測試方法和設備的介紹,甚至是一些故障排除的案例分析。我一直覺得理論知識很重要,但缺乏將理論應用於實踐的經驗。如果這本書能提供一些具體的工程實例,指導我如何一步步地解決設計中的EMC問題,那將對我幫助巨大。我期待它能成為我解決畢業設計難題的一本“聖經”。

評分

很好很好很好很好很好很好很好很好很好很好

評分

不錯的書,質量也不錯。

評分

推薦一下,好書,值得擁有!

評分

京東老客,已是鑽石會員N多年。以前從來不去評價,不知道浪費多少京豆,自從知道京豆可以抵現金的時候,纔知道京豆的重要。後來我就把這段話復製瞭,走到哪,復製到哪,即能賺積分,還非常省事。貼瞭這段話說明對商品是滿意的

評分

正品書,全新,很好,比去書店慢慢找要省事。

評分

正品,快遞給力,非常方便。

評分

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評分

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評分

很好的一本書,內容豐富

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