电子电器产品电磁兼容质量控制及设计

电子电器产品电磁兼容质量控制及设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

朱文立,陈燕,郭远东 著
图书标签:
  • 电磁兼容
  • EMC
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  • 设计
  • 电磁干扰
  • 抗干扰
  • 测试
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出版社: 电子工业出版社
ISBN:9787121272509
版次:1
商品编码:11800577
包装:平装
开本:16开
出版时间:2015-11-01
用纸:胶版纸
页数:496
字数:643000
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

适读人群 :本书可供从事电磁兼容设计、测量和对策的工程技术人员参考使用,也可作为电磁兼容设计人员职业培训的参考教材。

  《电子电器产品电磁兼容质量控制及设计》对产品电磁兼容设计进行了比较系统的介绍,并重点对各常见的电磁兼容测试项目出现不能通过测试的问题各种可能情况进行了比较全面的分析,并针对每种可能情况提出了针对性的解决方案,书中所列示例主要来自实验室实际测试和整改任务。

内容简介

  《电子电器产品电磁兼容质量控制及设计》是一本关于电子电器产品电磁兼容设计与整改对策分析的工具书,从元器件选择、电路设计、印制电路板设计、接地、屏蔽、滤波、产品内部结构布局、电缆分类敷设等方面,对电磁兼容设计进行了比较系统的介绍;对传导骚扰、辐射骚扰、谐波电流、静电放电、电快速瞬变脉冲群、雷击浪涌、传导抗扰度、辐射抗扰度等方面的电磁兼容问题进行了介绍,对整改对策进行了重点的分析和讲解,并通过实际工作中积累的大量整改实例,介绍并分析具体的整改过程及整改思路,同时为便于产品设计人员的使用及保持知识的连贯性,在本书的开头对与电磁兼容设计和整改相关的电磁兼容基础理论和测量方面的知识做了简要介绍。

作者简介

  朱文立,全国电磁兼容标准化技术委员会(SAC/TC264)委员等时任五所质检中心电磁兼容室主任、质检中心副主任,高级工程师。在国标委参与审定的电磁兼容国家标准约40余份,参与编制并有署名的电磁兼容国家标准有9本。近年来先后分别为金正、美的、步步高、天马微电子、创维、七喜、中山腾讯、德赛、奥莱克、蜚声、高拓、浙江达峰、飞达电子、中电9所(绵阳)、泰尔(南方)、欧普照明、郑州新开普等企业进行电磁兼容设计与测试方面的培训,并与多家培训机构合作进行电磁兼容测量、设计与对策方面的培训工作。

目录

第一篇电子产品的电磁兼容设计

第1章电磁兼容基础知识

1·1电磁兼容的定义和研究领域

1·1·1电磁兼容的定义

1·1·2电磁兼容的研究领域

1·2实施电磁兼容规范的目的

1·2·1电磁干扰及其危害

1·2·2国内外电磁兼容技术法规

1·3电磁兼容起源及发展

1·4世界主要国家、地区的电磁兼容管理及实施情况

1·5国内电磁兼容的发展与3C认证的电磁兼容要求

1·6电磁兼容基本名词术语和常用单位

1·6·1基本名词术语

1·6·2电磁兼容测试中常用单位

1·7电磁兼容标准构成及相应要求

1·7·1国际标准――IEC/CISPR标准

1·7·2欧盟标准――EN标准

1·7·3美国FCC法规

1·7·4中国国家标准――GB、GB/T及GB/Z标准

1·7·5标准类别

1·7·6电磁兼容标准要求的主要检测项目

1·8电磁兼容测试设备和场地

1·8·1测量接收机

1·8·2人工电源网络(AMN)

1·8·3电流探头

1·8·4电压探头

1·8·5天线

1·8·6电磁屏蔽室

1·8·7电波暗室

1·9电磁骚扰检测原理及方法

1·9·1骚扰限值的含义

1·9·2被测样品(EUT)工作状态的选择

1·9·3EUT的配置

1·9·4传导骚扰电压测量

1·9·5骚扰功率测量

1·9·6辐射骚扰场强测量

1·10电磁抗扰度测量的基本原理和方法

1·10·1性能降低客观评价方法

1·10·2性能降低主观评价方法

1·10·3限值测量法

1·10·4抗扰性能降低分类及试验结果判别

1·11本章小结

第2章EMC设计概述

2·1EMC设计方法

2·2EMC设计的费效比

2·3电磁干扰形成的三要素

2·3·1电磁骚扰源

2·3·2电磁骚扰的耦合途径

2·3·3电磁骚扰敏感设备

2·3·4端口

2·4电磁骚扰源的特性

2·4·1电磁骚扰(EMI)的定义

2·4·2电磁骚扰源的分类

2·4·3电磁骚扰的频谱

2·4·4电磁骚扰的幅度(电平)

2·4·5电磁骚扰的波形

2·4·6电磁骚扰的出现率

2·5电磁骚扰传播特性

2·5·1电磁骚扰传播途径

2·5·2公共阻抗耦合

2·5·3电源耦合

2·5·4辐射耦合

2·6EMC设计要点

2·6·1抑制电磁骚扰源

2·6·2抑制干扰耦合

2·6·3提高敏感设备的抗扰能力

2·6·4一般原则

2·7本章小结

第3章元器件的选择

3·1无源器件的选择

3·1·1电阻的选择

3·1·2电容的选择

3·1·3二极管的选择

3·2模拟与逻辑有源器件的选择

3·2·1模拟器件的选择

3·2·2逻辑器件的选择

3·2·3IC插座的选择

3·2·4散热片的处理

3·3磁性元器件的选择

3·3·1共模扼流圈的选择

3·3·2铁氧体磁珠和铁氧体磁环、磁夹的选择

3·3·3其他磁性元器件的选择

3·4开关元器件的选择

3·5连接器的选择

3·6元器件选择的一般规则

3·7本章小结

第4章电路的选择和设计

4·1单元电路设计

4·1·1放大电路设计

4·1·2RAM电路设计

4·1·3A/D、D/A电路设计

4·1·4电源电路设计

4·1·5集成电路的线路设计

4·1·6一般屏蔽盒设计

4·1·7时钟电路设计及频谱扩展技术

4·2模拟电路设计

4·3逻辑电路设计

4·4微控制器电路设计

4·4·1I/O引脚

4·4·2IRQ引脚

4·4·3复位引脚

4·5电子线路设计的一般规则

4·5·1电源电路设计规则

4·5·2控制单元电路设计规则

4·5·3放大器电路设计规则

4·5·4数字电路设计规则

4·5·5其他设计规则

4·6本章小结

第5章印制电路板(PCB)的设计

5·1PCB布局

5·1·1电路板板层的规划原则

5·1·2元器件布局原则

5·1·3电路的功能模块布局原则

5·2PCB的叠层设计

5·2·1单面PCB的设计

5·2·2双面PCB的设计

5·2·3多层PCB的布线设计

5·3PCB设计的一般考虑因素

5·3·1电路板走线的阻抗

5·3·2PCB布线

5·3·3PCB设计的带宽

5·3·4PCB的EMC设计电路

5·3·5PCB的旁路电容与去耦电容的设计

5·3·6时钟电路的PCB走线设计

5·4磁通量最小化、镜像平面

5·4·1磁通量最小化

5·4·2镜像平面

5·5PCB布线

5·5·1PCB与元器件的高频特性

5·5·2功能分割

5·5·3电源线、地线设计

5·5·4布线分离、分流线路和保护线路

5·5·5局部电源和IC间的去耦

5·5·6布线技术

5·5·7布线策略

5·6PCB的地线设计

5·6·1PCB接地的一般要求

5·6·2PCB几种地线布线的分析

5·7模拟―数字混合线路板的设计

5·8高速电路设计

5·8·1高速信号的确定

5·8·2边沿速率问题

5·8·3传输线效应

5·8·4传输线效应的解决方法

5·9PCB终端匹配方法

5·9·1串联终端

5·9·2并联终端

5·9·3戴维南终端

5·9·4RC网络终端

5·9·5二极管网络终端

5·10印制电路设计的一般规则

5·10·1PCB布局

5·10·2PCB布线

5·10·3PCB设计时的电路措施

5·11本章小结

第6章接地和搭接设计

6·1接地的基本概念

6·1·1对接地平面的要求

6·1·2地线的阻抗

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单点接地

6·2·3多点接地

6·2·4混合接地

6·2·5大系统接地

6·3信号接地方式及其比较

6·3·1共用地线串联单点接地

6·3·2独立地线并联单点接地

6·3·3独立地线并联多点接地

6·3·4电路系统的分组接地

6·3·5混合接地

6·3·6对接地系统的评价

6·4接地点的选择

6·5地线环路干扰及其抑制

6·6公共阻抗干扰及其抑制

6·6·1公共阻抗耦合的形成

6·6·2消除公共阻抗耦合

6·7设备接大地

6·7·1设备接大地的目的

6·7·2接大地的方法与接地电阻

6·8搭接

6·8·1搭接电阻的要求

6·8·2搭接的类型

6·8·3搭接面的处理

6·9接地和搭接设计的一般规则

6·9·1接地设计的一般规则

6·9·2搭接设计的一般规则

6·10本章小结

第7章屏蔽技术应用

7·1屏蔽的基本概念

7·2屏蔽效能的设计

7·2·1屏效的确定

7·2·2屏蔽性能预测

7·2·3屏蔽罩的屏蔽效能

7·3屏蔽原理

7·3·1电场屏蔽

7·3·2磁场屏蔽

7·3·3电磁屏蔽

7·3·4多层屏蔽

7·3·5屏蔽体的孔缝对屏效的影响

7·4屏蔽机箱的设计

7·5设备孔、缝的屏蔽设计

7·5·1设计难点

7·5·2衬垫及附件装配

7·5·3穿透和开口

7·5·4结论

7·6电磁屏蔽材料的选用

7·6·1电磁密封衬垫

7·6·2常用的电磁密封衬垫类型

7·6·3导电化合物

7·6·4截止波导通风板

7·6·5导电玻璃和导电膜片

7·6·6导电镀膜

7·6·7金属丝网与穿孔金属板

7·7屏蔽设计的一般规则

7·7·1屏蔽

7·7·2结构材料

7·7·3缝隙

7·8本章小结

第8章滤波技术应用

8·1滤波器的分类

8·1·1滤波器的分类方式

8·1·2信号线滤波器

8·1·3电源线滤波器

8·1·4PCB滤波器

8·2滤波器的主要参数

8·2·1滤波器的主要技术指标

8·2·2滤波器的衰减特性

8·3滤波电路的设计

8·4滤波器的选择

8·5滤波器的安装

8·6滤波器的使用场合

8·7本章小结

第9章产品或设备内部布置

9·1产品或设备内部布局

9·2产品或设备内部布线

9·3本章小结

第10章导线的分类和敷设

10·1屏蔽电缆的分类

10·1·1常用的电缆

10·1·2电缆连接线的屏蔽效果比较

10·2导线和电缆的布线设计

10·2·1电缆布线原则

10·2·2电缆上干扰的处理

10·2·3贯穿导体的处理

10·2·4其他处理方法

10·3电缆的连接

10·4导线分类及成束

10·5电缆连接设计原则

10·6本章小结

第11章产品EMC设计举例

11·1开关电源的EMC设计

11·1·1开关电源的工作原理及电磁骚扰的来源

11·1·2开关电源电磁骚扰的抑制措施

11·2时钟电路的设计

11·2·1通过信号滤波降低电磁干扰

11·2·2通过控制上升/下降时间抑制电磁干扰

11·2·3通过使用扩频时钟(SSC)减少电磁干扰

11·2·4扩展频谱法实际应用

11·2·5减少时钟脉冲干扰的其他措施

11·3USB2·0接口电路的EMI和ESD设计

11·3·1EMC设计

11·3·2ESD防护设计

11·3·3PCB布线设计

11·4本章小结

第二篇电磁兼容整改措施及对策

第12章电磁兼容整改和对策概述

12·1什么时候需要电磁兼容整改及对策

12·2常见的电磁兼容整改措施

12·3电子、电气产品内的主要电磁骚扰源

12·4骚扰源定位

12·5本章小结

第13章传导发射超标问题对策

13·1传导骚扰形成机理

13·2各类传导骚扰的特点及抑制对策

13·2·1电源输入端骚扰电压

13·2·2电源输入端断续骚扰

13·2·3电源输出端、信号端、控制端传导骚扰测量

13·3本章小结

第14章辐射骚扰场强和骚扰功率超标问题对策

14·1辐射骚扰形成机理

14·2辐射骚扰的特点及抑制对策

14·2·1辐射骚扰场强测试超标时问题部位的确定

14·2·2辐射骚扰场强超标的原因分析

14·2·3抑制辐射骚扰的措施

14·3骚扰功率的特点及抑制对策

14·4本章小结

第15章谐波电流和电压闪烁超标问题对策

15·1谐波电流测量标准介绍

15·1·1标准的适用范围

15·1·2设备的分类

15·1·3谐波电流限值

15·1·4谐波电流测量仪器

15·1·5试验条件

15·2谐波电流发射的基本对策

15·2·1主动式功率因数校正

15·2·2被动式功率因数校正

15·2·3其他解决措施

15·3谐波电流测试超标解决方案

15·3·1电感储能电流泵式解决方案

15·3·2低频谐波电流抑制滤波解决方案

15·3·3主动式PFC解决方案

15·3·4谐波问题的其他对策

15·4电压闪烁的产生及危害

15·5电压闪烁测量标准介绍

15·6电压波动和闪烁的问题对策

15·6·1静止无功补偿器(SVR)

15·6·2无源滤波装置

15·6·3有源滤波器(APF)

15·6·4动态电压恢复器(DVR)

15·7本章小结

第16章静电放电抗扰度测试问题对策

16·1静电放电形成的机理及对电子产品的危害

16·2电子产品的静电放电测试及相关要求

16·3电子产品的静电放电对策及设计要点

16·3·1结构设计

16·3·2外壳设计

16·3·3接地设计

16·3·4电缆设计

16·3·5键盘和面板

16·3·6电路设计

16·3·7印制电路板设计

16·3·8软件

16·3·9操作者及其环境

16·3·10USB端口的静电放电(ESD)防护

16·4本章小结

第17章辐射抗扰度测试问题对策

17·1射频辐射干扰形成机理分析

17·2射频连续波辐射抗扰度(RS)测试及相关要求

17·2·1试验波形和试验设备

17·2·2试验等级及其选择

17·2·3试验布置及实施

17·3射频辐射抗扰度试验失败原因分析

17·3·1射频干扰(RFI)传输途径

17·3·2RFI对EUT的影响表现形式

17·3·3RFI频率与传输途径的关系

17·3·4EUT测试失败原因的判断和定位

17·4电子产品通过射频辐射抗扰度试验的对策

17·4·1隔离EUT连接电缆的RFI感应

17·4·2加强EUT外壳的屏蔽

17·4·3提高EUT内部电路的抗扰性

17·5本章小结

第18章电快速瞬变脉冲群抗扰度测试问题对策

18·1电快速瞬变脉冲群干扰机理

18·2电快速瞬变脉冲群测试及相关要求

18·2·1适用对象及试验目的

18·2·2试验发生器和试验波形

18·2·3试验等级及其选择

18·2·4试验布置

18·2·5试验方法及实施

18·3电快速瞬变脉冲群试验失败原因分析

18·3·1从干扰施加方式分析

18·3·2从干扰传输方式分析

18·3·3根据EFT干扰造成设备失效的机理分析

18·3·4从EFT耦合单元参数分析

18·3·5从EFT干扰的幅度分析

18·3·6从EFT干扰传输途径分析

18·4电子产品通过电快速瞬变脉冲试验测试的对策

18·4·1抑制EFT干扰的一般对策

18·4·2EFT干扰传输环路

18·4·3电源线EFT干扰抑制措施

18·4·4信号和控制线EFT干扰抑制措施

18·4·5其他端口的防护措施

18·4·6其他EFT干扰抑制措施

18·5本章小结

第19章浪涌(冲击)抗扰度测试问题对策

19·1电子产品的浪涌(冲击)损坏机理

19·1·1浪涌(冲击)的机理

19·1·2电子产品的浪涌(冲击)损坏机理

19·2电子产品的浪涌(冲击)抗扰度标准及测试

19·2·1常用的防雷标准及其适用范围

19·2·2GB/T 17626·5标准测试要求

19·2·3YD/T 993标准测试要求简述

19·2·4GB 3482和GB 3483标准测试要求简述

19·2·5其他电磁兼容标准的浪涌抗扰度要求

19·3常见的浪涌抑制器件特点及应用

19·3·1金属氧化物压敏电阻(MOV)

19·3·2硅瞬变电压吸收二极管(TVS)

19·3·3气体放电管(GDT)

19·3·4其他浪涌吸收器件

19·3·5气体放电管和压敏电阻的串联使用

19·3·6浪涌抑制器件的正确运用

19·4电子产品浪涌防护设计

19·4·1电源端口的浪涌抑制

19·4·2通信端口的浪涌抑制

19·4·3天线端口的浪涌抑制

19·4·4其他信号和控制端口的浪涌抑制

19·4·5地线反弹的抑制

19·5本章小结

第20章传导抗扰度测试问题对策

20·1射频传导骚扰形成机理

20·2射频场感应的传导骚扰抗扰度(CS)测试及相关要求

20·2·1试验波形和试验设备

20·2·2试验等级及其选择

20·2·3试验布置及实施

20·3传导抗扰度试验失败原因分析

20·3·1射频干扰(RFI)传输途径

20·3·2RFI对EUT的影响表现形式

20·3·3RFI频率与传输途径的关系

20·3·4测试失败原因的判断和问题定位

20·4电子产品通过传导抗扰度试验的对策

20·4·1对被测电缆的处理

20·4·2接口滤波

20·4·3EUT外壳的屏蔽

20·4·4提高EUT内部电路的抗扰性

20·5本章小结

·ⅩⅦ·



第21章工频(低频)磁场电磁干扰、抗扰及防护

21·1工频电磁辐射的危害

21·2用电设备与工频(低频)磁场电磁干扰

21·3用电设备的低频电磁发射要求

21·3·1测量标准及要求

21·3·2测试范围

21·3·3测量方法

21·4用电设备的低频电磁发射的对策

21·5用电设备的工频磁场抗扰度要求

21·5·1工频磁场干扰机理

21·5·2基础测量标准及要求

21·5·3其他测量标准及要求

21·6用电设备的工频磁场抗扰对策

21·7本章小结

第22章电压跌落、短时中断和电压变化抗扰度测试问题对策

22·1电压跌落、短时中断和电压变化抗扰度测试及相关要求

22·1·1电压跌落、短时中断和电压变化的产生

22·1·2试验仪器

22·1·3试验方法

22·2针对电压跌落试验的电源过电压、欠电压保护

22·2·1直流电源的欠电压保护

22·2·2直流电源的过电压保护

22·2·3交流掉电保护

22·3本章小结

第23章电磁兼容整改的可行性和有效性

23·1整改乱象

23·2原因分析及相应对策

23·2·1EMC整改措施的可行性

23·2·2EMC整改措施的有效性

23·3本章小结

第三篇电磁兼容整改案例分析

第24章传导骚扰发射类案例分析

24·1某高频无极灯的电源端子骚扰电压整改案例

24·2某LED舞台灯的电源端子骚扰电压整改案例

24·3某超声波清洗机的电源端子骚扰电压整改案例

24·4某开关电源的电源端子骚扰电压整改案例

24·5电视机滤波电路位置不当造成电源端子骚扰电压超标的整改案例

24·6触摸屏滤波器安装不当造成电源端子骚扰电压超标的整改案例

24·7某型号LED显示屏的传导骚扰整改案例

·ⅩⅧ·



24·8两台机柜之间产生的电磁骚扰整改案例

24·9某紧凑型荧光灯的谐波电流整改案例

24·10PCB地线干扰及其抑制对策

24·10·1地环路干扰

24·10·2地环路电磁耦合干扰

24·10·3公共阻抗干扰

24·11工作在100~500kHz的控制组件地线骚扰整改案例

24·12舰船电控柜类产品滤波和接地的整改

24·13本章小结

第25章辐射骚扰发射类案例分析

25·1LED舞台灯的辐射骚扰场强整改案例

25·2交互式数字平台的辐射骚扰场强整改案例

25·3利用扩频调制技术进行辐射骚扰场强整改的案例

25·4计算机信号线走线方向不合理造成辐射骚扰超标的整改案例

25·5计算机互连电缆引起辐射骚扰超标的整改案例

25·6某型号LED显示屏的辐射骚扰场强整改案例

25·7某便携式DVD产品的骚扰功率整改案例

25·8某光电设备电磁兼容设计改进实例

25·9舰船电控柜类产品屏蔽的整改

25·10某型号雷达火控系统的电磁兼容性设计

25·11某舰船通信系统的电磁兼容设计

25·12本章小结

第26章电磁抗扰度类案例分析

26·1某牙科治疗仪的静电放电整改案例

26·2手写板的静电放电整改案例

26·3控制柜的静电放电整改案例

26·4手持式设备的静电放电整改案例

26·5电路板复位信号线的静电放电整改案例

26·6某大型绣花机的电快速瞬变脉冲群整改案例

26·7房间电加热器的浪涌抗(冲击)扰度整改案例

26·8本章小结

附录A电磁兼容的测试设备和试验场地介绍

附录BEMC故障预测和诊断的简易方法

附录CEMC设计如何融入产品开发的各环节

附录D电磁干扰(EMI)问题的诊断步骤

参考文献

前言/序言

  本书是一本介绍电磁兼容理论、设计与问题对策的工具书。本书首先介绍了电子电器产品的电磁兼容基础理论、测量标准和测量方法;在此基础上,从元器件选择、电路设计、PCB设计、接地设计、屏蔽设计、滤波设计、设备内部布局、线缆连接等方面,重点探讨了电磁兼容的各种设计方法及其设计要点,并就开关电源和时钟电路的设计展开了重点分析;接着从传导骚扰、辐射骚扰和骚扰功率、谐波电流和电压闪烁、静电放电、电快速瞬变脉冲群、雷击浪涌、传导抗扰度、辐射抗扰度、工频磁场抗扰度、电压跌落短时中断和电压变化抗扰度等方面,分项目讨论了电磁兼容测试出现的可能不合格情况及相应的对策;并结合实际工作经验,提供了大量电磁兼容整改对策的实例。

  本书来自编著者多年来的电磁兼容测量、设计、分析和培训工作的经验与教训的积累和总结。编著者通过对多年来发表在各类专业杂志上的技术论文和各个专业研讨会上交流出版的技术论文的重新整理,并在此基础上结合实际工作中的大量技术实例编写完成了此书。

  本书第1版发行过程中得到广大读者的大力支持和厚爱,并提出了不少反馈意见。此次再版过程中,编著者认真吸纳了第1版发行以来新的专业技术发展内容;补充了军品EMC检测的相关知识;并根据读者的反馈意见和编著者经验积累,修订和完善了电磁兼容设计和整改对策的内容;同时增加了部分新的电磁兼容整改及对策和案例。

  改版过程中,朱文立负责全书的整体策划和设计,陈燕女士负责本书第1章“电磁兼容基础知识”部分的修订;朱文立负责本书的第2~23章的修订工作,包括除第1章外的第一篇及第二篇,补充和完善了电磁兼容设计和整改对策部分的内容;郭远东先生结合自己的电磁兼容实际设计工作和整改经验,补充和完善了第三篇及附录部分的内容。本次修订是在三位作者的共同努力下完成的,没有大家的通力合作就没有此书。

  本书可供从事电磁兼容设计、测量和对策的工程技术人员参考使用,也可作为电磁兼容设计人员职业培训的参考教材。

  本书修订过程中得到了电子工业出版社张榕女士和靳平女士的大力支持、指导和帮助,在此表示衷心的谢意。由于编者水平有限,不当之处,欢迎批评、指正。

  为了成书的技术连贯性和完整性,本书在编著过程中也吸纳了部分电磁兼容专家的技术论文和成果,在此对这些文章的作者表示衷心感谢!

  编 著 者

  2015年4月于广州


《电磁兼容性设计手册:从原理到实践》 引言 在现代电子电器产品设计日益复杂化、集成度不断提高的今天,电磁兼容性(EMC)已经不再是可有可无的选项,而是产品能否成功进入市场、赢得用户信赖的关键要素。从智能手机、家用电器到高端工业设备、航空航天系统,任何电子电器产品都可能在其工作过程中产生电磁辐射,同时也可能受到外部电磁干扰的影响。一个不符合EMC要求的产品,轻则可能导致自身功能异常、性能下降,重则可能干扰其他电子设备正常工作,甚至造成严重的安全隐患。因此,深入理解EMC的内在机理,掌握有效的EMC设计方法,并在产品开发的各个阶段进行系统性的质量控制,对于电子工程师而言至关重要。 本书《电磁兼容性设计手册:从原理到实践》旨在为广大电子电器产品研发工程师、技术人员以及对EMC领域感兴趣的学习者提供一本全面、实用且深入的参考指南。本书不同于市面上一些仅侧重于测试标准或单一解决方法的书籍,它将EMC设计置于产品研发的全局视角下,从基础理论的剖析,到实际设计技术的应用,再到质量控制策略的建立,形成了一个完整的设计、验证和优化闭环。我们力求将复杂的EMC概念以清晰易懂的方式呈现,并结合大量的工程实践案例,帮助读者将理论知识转化为实际的设计能力。 第一部分:电磁兼容性基础理论与原理 本部分将带领读者走进EMC的理论世界,打下坚实的理论基础。我们将从电磁波的基本概念入手,介绍电磁场的形成、传播及其与物质的相互作用。 电磁兼容性(EMC)概述: 详细阐述EMC的定义、重要性、基本要求(包括辐射发射、敏感度、抗扰度等),以及EMC标准体系(如CISPR、IEC、FCC、CE等)的构成和意义。我们将分析为何EMC在现代电子产品中如此关键,以及不满足EMC要求可能带来的直接和间接后果。 电磁干扰(EMI)的产生机理: 深入剖析EMI的三个基本要素:干扰源、传播路径和接收器。我们将详细介绍各种常见的EMI产生机制,例如: 传导干扰: 电源线、信号线之间的耦合,开关电源的谐波辐射,以及接地回路产生的噪声。 辐射干扰: 信号线、PCB走线、连接器、外壳等作为天线辐射电磁波,以及高频器件的寄生效应。 耦合机制: 电容耦合、电感耦合、传输线耦合、电磁场耦合等,以及它们在不同场景下的表现。 电磁敏感性(EMS)的分析: 探讨外部电磁环境对产品的影响,包括静电放电(ESD)、电快速瞬变脉冲群(EFT)、浪涌、射频辐射、雷击电磁脉冲(LEMP)等,以及产品如何对这些干扰产生敏感反应。 电磁环境与电磁干扰的评估: 介绍如何评估产品所处的电磁环境,以及如何预测和分析潜在的电磁干扰问题,为后续的设计和优化提供依据。 第二部分:EMC设计关键技术与方法 理论的深度最终要转化为实践的指导。本部分将聚焦于EMC设计的核心技术,提供一系列切实可行的设计策略和方法。 PCB布局与布线优化: 电源与地平面设计: 强调完整、连续的电源和地平面的重要性,分析其在抑制信号完整性问题和减少辐射方面的作用,以及如何避免地弹和电源跌落。 关键信号布线: 讲解高速信号、差分信号、时钟信号等的走线规则,如阻抗匹配、等长布线、关键信号远离EMI源、避免扇形布线等。 器件布局: 讨论高频器件、敏感器件、功率器件的合理布局,以及如何最小化器件之间的耦合。 差分对布线: 详细介绍差分信号的共模抑制原理,以及在PCB上实现良好差分布线的技巧。 过孔优化: 分析过孔对信号完整性和EMI的影响,以及如何最小化过孔的寄生参数。 屏蔽与接地技术: 屏蔽原理与分类: 介绍不同屏蔽材料(金属、导电涂层、屏蔽网等)的性能,以及屏蔽壳体、屏蔽罩、屏蔽箱的设计要点。 接地系统设计: 阐述单点接地、多点接地、混合接地的适用场景和优缺点,以及如何建立有效的接地回路,减少共模电流。 连接器与线缆屏蔽: 讲解屏蔽连接器的选择与安装,以及屏蔽电缆的正确使用和端接。 滤波技术: 滤波器类型与选择: 介绍低通、高通、带通、带阻滤波器,以及它们的滤波器拓扑结构(LC、RC、EMI滤波器等)。 电源线滤波: 讲解如何通过滤波器有效抑制电源线的传导干扰。 信号线滤波: 分析如何通过滤波器改善信号的抗扰度。 共模和差模滤波: 阐述共模和差模滤波器的原理及应用。 元器件选型与应用: 低EMI元器件: 介绍低EMI设计的元器件选择原则,如低开关损耗的MOSFET、高频低噪声的放大器等。 滤波元器件: 讲解电感、电容、磁珠等滤波元器件的选型和使用技巧。 ESD防护器件: 介绍TVS二极管、肖特基二极管等ESD防护器件的应用。 PCB板级设计规则(DRC)与EMC设计规则(EDC): 结合EDA工具,详细说明在PCB设计过程中如何集成EMC相关的设计规则检查,实现设计前置。 第三部分:EMC质量控制与测试验证 良好的设计离不开有效的质量控制和严格的测试验证。本部分将聚焦于EMC在产品开发流程中的质量控制环节。 EMC设计流程与质量控制点: 需求分析阶段: 如何在产品需求阶段就识别潜在的EMC风险。 原理图设计阶段: EMC设计原则在原理图中的体现。 PCB布局布线阶段: EMC设计规则的强制执行与检查。 样机制作与调试阶段: 初步的EMC问题排查。 测试验证阶段: EMC测试项目、标准与流程。 问题整改与优化阶段: 基于测试结果的EMC优化。 EMC预测试与仿真分析: EMC预测试技术: 介绍在设计阶段进行简易EMC评估的方法,如信号完整性分析、阻抗匹配检查等。 EMC仿真工具与方法: 讲解如何利用EMC仿真软件(如CST, HFSS, ADS等)对PCB、整机进行电磁场仿真分析,提前发现设计缺陷。 EMC实验室测试与方法: 辐射发射测试: 介绍开阔场地测试、电波暗室测试的原理、设备及注意事项。 传导发射测试: 讲解LISN(线路阻抗稳定网络)的使用,以及电源线、信号线的传导发射测试方法。 辐射敏感度测试: 介绍电磁场辐射抗扰度测试、ESD测试、EFT/Burst测试、浪涌测试、传导骚扰抗扰度测试等。 其他EMC测试: 如静电放电抗扰度测试、射频感应的传导骚扰抗扰度测试等。 EMC测试报告解读与问题分析: 测试报告的关键信息: 如何理解测试数据、限值和测试结论。 常见EMC问题的分析与定位: 结合实际测试结果,指导读者分析EMI源、传播路径和敏感点。 EMC整改技术与案例分析: 经验性整改: 根据常见问题提供快速有效的整改方法,如加滤波、增加屏蔽、优化接地等。 结构件EMC优化: 如何通过改变外壳材料、连接方式、开孔设计等改善产品的EMC性能。 PCB板级EMC优化: 针对已验证出问题的PCB,提供具体的布线、布局、元器件调整方案。 系统级EMC问题诊断与解决: 针对复杂的系统级EMC问题,提供诊断思路和解决方案。 第四部分:进阶EMC设计与特定应用 本部分将拓展EMC设计的深度和广度,探讨一些更复杂的EMC问题以及在特定领域的应用。 高速数字与RF电路的EMC设计: 针对高速串行总线(USB, HDMI, PCIe等)、RF链路(Wi-Fi, Bluetooth, Cellular等)等面临的特殊EMC挑战,提供更精细化的设计方法。 嵌入式系统与IoT设备的EMC挑战: 分析现代嵌入式系统和物联网设备在小型化、低功耗、无线通信等方面的EMC难点。 汽车电子的EMC设计: 重点关注汽车电子的EMC要求,如车载网络的EMC、汽车电子产品的辐射和抗扰度标准。 医疗电子的EMC设计: 探讨医疗电子产品的EMC设计要求,以保障人身安全和设备的可靠性。 电磁兼容性管理与流程整合: 如何将EMC管理纳入整个产品生命周期,建立完善的EMC质量保证体系。 结语 《电磁兼容性设计手册:从原理到实践》力求成为一本集理论深度、技术实用性、工程可操作性于一体的EMC设计宝典。我们相信,通过系统学习本书的内容,并结合实际的工程项目进行实践,读者将能够深刻理解EMC的本质,掌握解决EMC问题的关键技术,从而在产品设计中游刃有余,打造出性能卓越、质量可靠的电子电器产品。EMC设计是一个持续学习和精进的过程,希望本书能为您的EMC设计之路提供坚实的支撑和持续的启发。

用户评价

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这本书的书名听起来就非常专业,让我这个业余爱好者很好奇。我一直对家里的电器是如何做到“和平共处”而不会互相干扰感到好奇。特别是当我在使用微波炉时,手机信号突然变差,或者收音机里出现奇怪的杂音,我总会想,这背后是不是有什么技术在起作用。这本书的标题暗示了它会深入探讨电子电器产品在工作时产生的电磁辐射,以及如何控制这些辐射,确保它们不会对其他设备产生负面影响。我猜测书中会用很多图表和实例来解释电磁干扰(EMI)和电磁敏感性(EMS)的概念,也许还会介绍一些相关的国际标准和测试方法。我想了解一下,为什么有些产品需要进行特殊的电磁兼容性(EMC)认证,而有些却不需要。书里会不会提到一些家庭用户可以采取的简单措施,来改善家电的电磁兼容性呢?比如,如何摆放电器才能减少干扰,或者选择哪些类型的插线板更安全。如果能有这方面的内容,那对我来说就太实用了。总的来说,我期待这本书能够揭开电子产品电磁兼容的神秘面纱,让我对身边的科技有更深的理解。

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我是一名经验丰富的嵌入式系统工程师,长期以来,在产品开发过程中,电磁兼容性(EMC)一直是我们需要重点关注却又充满挑战的环节。特别是随着产品集成度的不断提高,以及工作频率的不断攀升,EMC设计和测试的复杂度也随之增加。我一直希望找到一本能够系统性地阐述EMC设计原则、测试方法以及失效分析的权威参考书。《电子电器产品电磁兼容质量控制及设计》这个书名,恰恰点出了我关注的几个核心方面。“设计”部分,我期待它能深入剖析不同类型产品(例如,无线通信设备、功率电子设备)的EMC设计策略,包括PCB布局、信号完整性、电源完整性、屏蔽、接地等关键技术。“质量控制”则暗示了书中会涵盖EMC测试标准的解读、测试流程的介绍,以及如何根据测试结果进行优化和改进。我尤其希望书中能包含一些高级的EMC分析技术,比如近场探头的使用、电磁场仿真软件的应用,以及一些复杂EMC问题的诊断和解决案例。这本书能否为我们提供一些前沿的EMC解决方案,帮助我们在激烈的市场竞争中,打造出性能更稳定、可靠性更高的产品,是我非常期待的。

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作为一个对电子产品充满好奇心的普通消费者,我一直对电器发出的“嗡嗡”声、信号的干扰以及充电时的发热感到一丝不安。虽然我不太懂其中的科学原理,但总觉得这些现象可能预示着什么。我看到《电子电器产品电磁兼容质量控制及设计》这本书的书名,虽然听起来很专业,但我还是忍不住想象它里面会包含些什么。我猜测这本书可能会用比较通俗易懂的方式,解释为什么电器会产生电磁波,这些电磁波会对我们的身体健康有什么影响(如果有人类健康方面的讨论),以及为什么有些电器比其他电器更容易受到干扰。我很好奇,书中会不会介绍一些有趣的实验或者演示,来让我们直观地感受电磁兼容的重要性。比如,用一些简单的道具就能模拟出电磁干扰的场景,或者展示如何通过一些简单的物理隔离来减少干扰。我希望这本书能够解答我的一些日常疑问,比如为什么我的手机离微波炉太近就会信号不好,或者为什么电视机旁边不能放太多电器。如果它能提供一些关于如何选择更“安全”、更“安静”的电子产品的小贴士,那就太棒了。

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看到《电子电器产品电磁兼容质量控制及设计》这个书名,我的脑海里立刻浮现出各种复杂的电路图和专业术语。我是一名电子工程专业的学生,正在为毕业设计而发愁。我的设计涉及到一些高频电路,如何保证它的电磁兼容性是我当前面临的最大难题。我知道电磁兼容性(EMC)是电子产品能否顺利通过认证,甚至能否在市场上销售的关键因素之一。这本书的“质量控制”和“设计”这两个关键词,正是我迫切需要的。我希望书中能详细介绍一些实际的设计技巧,比如如何进行PCB布局布线,如何选择合适的滤波元件,以及如何进行屏蔽设计。此外,对于质量控制部分,我希望它能提供一些关于EMC测试方法和设备的介绍,甚至是一些故障排除的案例分析。我一直觉得理论知识很重要,但缺乏将理论应用于实践的经验。如果这本书能提供一些具体的工程实例,指导我如何一步步地解决设计中的EMC问题,那将对我帮助巨大。我期待它能成为我解决毕业设计难题的一本“圣经”。

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我是一位在一家小型电子产品制造公司工作的技术支持工程师。我们公司主要生产一些消费类电子产品,比如智能家居设备和蓝牙音箱。近来,由于市场竞争激烈,客户对产品质量的要求越来越高,特别是关于产品的可靠性和抗干扰能力。我们经常收到客户关于“产品偶尔会失灵”、“连接不稳定”的投诉,虽然我们已经尽力排查,但很多时候找不到根本原因。我怀疑这可能与电磁兼容性有关,但我们公司在这方面的专业知识相对匮乏。这本书的标题,特别是“质量控制”,引起了我的注意。我希望这本书能提供一些实用的方法,帮助我们识别和解决产品在实际使用中可能出现的EMC问题。例如,书中会不会介绍一些常用的EMC测试设备和软件,以及如何进行初步的EMC设计,以避免在后期生产中出现大量返工。如果书中能提供一些关于如何优化产品设计以降低EMI辐射,以及提高EMS能力的具体指导,那将非常有价值。我希望这本书能够帮助我们提升产品的整体质量,减少客户投诉,从而提高我们在市场上的竞争力。

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一起买的,希望能有提高,可以用在设备上

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用券还是非常划算的。

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专业技术图书,非常不错。

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还没看,EMC看不见摸不着,经验比较重要,借鉴一下。

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不错,是正品,研读中!

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很好

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正品,快递给力,非常方便。

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这种活动要多搞^-^

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这本书不错,写得比较系统,实用性强。

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