01EMI與電磁干擾電子產(chǎn)品的電磁輻射問題日益受到重視，而EMC(電磁兼容性)這一概念也為大家所熟知，因為只有通過專業(yè)機構(gòu)的EMC測試，產(chǎn)品才能獲得我國的3C認證。然而，在日常媒體報道和產(chǎn)品宣傳中，我們常常遇到與之相似的EMI、EMS等專業(yè)名詞，它們似乎都與電磁輻射防護有關(guān)，但具體含義卻讓人困惑。那么，這些名詞之間究竟有何異同呢?
▍ EMI的定義與影響
首先，我們來看看 EMI。EMI，即Electro Magnetic Interference，直譯為“電磁干擾”，是指 電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁波對其他電子設(shè)備產(chǎn)生的不良影響。這種干擾可能表現(xiàn)為電視屏幕出現(xiàn)雪花噪點、電飯鍋煮飯失敗、空調(diào)自行啟動等日常生活中的現(xiàn)象。更嚴重的是，電磁干擾信號可能會干擾到正在運行的醫(yī)療電子設(shè)備或飛機等關(guān)鍵設(shè)備，帶來無法預料的后果。因此，我們可以將電磁干擾視為一種無形的“攻擊力”，它能夠擾亂和破壞其他電子設(shè)備的正常運行。
▍ EMI的分類和防護措施
電源的一二級EMI濾波電路，旨在降低電源的電磁傳導干擾。EMI，即電磁干擾，其“攻擊”方式主要 分為兩種：傳導干擾和輻射干擾。電磁傳導干擾是指干擾源通過導電介質(zhì)，如電線，將其電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合至另一電網(wǎng)絡(luò)。日常生活中，我們經(jīng)常遇到這樣的例子：電腦電源對家庭用電網(wǎng)絡(luò)的影響，導致電腦開機時電燈變暗，這在質(zhì)量不佳的電源上表現(xiàn)尤為明顯。為了防止電源在工作時對外部環(huán)境產(chǎn)生不良影響，電源內(nèi)部必須配備一二級EMI濾波電路，其核心目的就是應對電磁傳導干擾。
機箱上的EMI觸點，旨在降低屏蔽機箱內(nèi)部電磁輻射干擾。 電磁輻射干擾，簡稱電磁輻射，是指干擾源通過空間將自身電網(wǎng)絡(luò)信號耦合至另一電網(wǎng)絡(luò)，類似于武俠小說中的“隔空打物”。由于人體生命活動伴隨生物電活動，這些生物電對環(huán)境電磁波敏感，過量電磁輻射可能對人體造成影響。因此，人們常擔憂的“輻射”主要指這部分電磁輻射干擾。通過機箱的防輻射設(shè)計，如EMI彈片和觸點，可減小機箱內(nèi)電磁波傳播至外部的量。
02EMS與電子設(shè)備敏感度▍ EMS的定義及其影響
與此同時，電子設(shè)備面臨電磁干擾時， 其性能可能受到影響。這種影響程度取決于設(shè)備的電磁敏感度，即 EMS(Electro Magnetic Susceptibility)。EMS直譯為“電磁敏感度”，反映電子設(shè)備受到外界電磁能量干擾時性能下降的容易程度。例如，同樣受到電吹風或電剃須刀干擾，某些電視機的屏幕可能出現(xiàn)雪花噪點，而另一些電視機卻無恙。這表明前者電磁敏感度較高，更易受電磁干擾影響;后者電磁敏感度較低，相對更穩(wěn)定。
▍ EMC綜合攻防策略
電視畫面雪花嚴重，往往與周邊電子設(shè)備的電磁干擾密不可分。為了有效應對這一問題，我們引入了 EMC綜合攻防策略。這一策略不僅提供了“矛”——即檢測和識別電磁干擾的能力，還配備了“盾”——即抵抗和消除電磁干擾的措施，從而全方位地保護我們的電子設(shè)備，確保其穩(wěn)定運行。
03EMC與產(chǎn)品認證
▍ EMC測試及設(shè)備認證
EMC，即電磁兼容性，是指電子設(shè)備在運行時能夠與周圍其他電子設(shè)備和諧共存，既不干擾它們，也不受其干擾。在EMC測試中，我們利用電磁兼容實驗室來評估電子設(shè)備的電磁輻射干擾情況。這一測試不僅涉及EMI(電磁干擾)和EMS(電磁抗干擾)兩個關(guān)鍵指標，還確保電子設(shè)備在正常工作時不會對周圍環(huán)境造成過大的電磁干擾，同時具備抵御環(huán)境中電磁干擾的能力。
▍ 優(yōu)質(zhì)電子設(shè)備的挑選
如今，我們普遍認識到 優(yōu)質(zhì)的電子設(shè)備應具備“低攻高防”的特性，即對外部干擾的抵御能力強，同時也能有效減少對外部環(huán)境的干擾。那么，如何在繁雜的市場中挑選出這樣的產(chǎn)品呢?國家法規(guī)為我們提供了指南。
自1996年起，歐共體就已對其統(tǒng)一市場做出明確規(guī)定：未獲“CE”認證的電氣和電子設(shè)備不得進入歐共體市場。同樣，我國政府也于2003年8月1日開始實施類似規(guī)定，要求所有電氣和電子設(shè)備必須獲得“CCC”即3C認證才能進入中國市場。值得注意的是， CE和3C認證均包含了對EMC性能的嚴格考察。因此，消費者在選購電子產(chǎn)品時，只需查看產(chǎn)品外殼或包裝上是否標有“CE”和“CCC”認證標志，即可判斷其是否具備國家規(guī)定的低干擾、高抗干擾的特性。
04EMI
EMI(Electro Magnetic Interference)直譯是“電磁干擾”，是指電子設(shè)備(干擾源)通過電磁波對其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾的現(xiàn)象。例如當我們看電視的時候，旁邊有人使用電吹風或電剃須刀之類的家用電器，電視屏幕上會出現(xiàn)的雪花噪點;電飯鍋煮不熟米飯;關(guān)閉了的空調(diào)會自行啟動……這些都是常見的電磁干擾現(xiàn)象。
更為嚴重的是，如果電磁干擾信號妨礙了正在監(jiān)視病情的醫(yī)療電子設(shè)備或正在飛行的飛機，則會造成不堪設(shè)想的后果。從這些例子來看，就好像是電子設(shè)備具有無形的“攻擊力”，對其他電子設(shè)備的正常運行造成了擾亂和破壞。
電源的一二級EMI濾波電路，是為降低電源的電磁傳導干擾而設(shè)計的。
從“攻擊”方式上看，EMI主要有兩種類型：傳導干擾和輻射干擾。電磁傳導干擾是指干擾源通過導電介質(zhì)(例如電線)把自身電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。
蕞常見的例子是我們電腦中的電源會對家里的用電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響，在電腦開機的同時家里的電燈可能會變暗，這在使用雜牌劣質(zhì)電源的電腦上表現(xiàn)得更為明顯。而在當今電源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，一二級EMI濾波電路是必不可少的，這里的“EMI”針對的就是電磁傳導干擾，以防止電源工作時對外界產(chǎn)生太大的影響。
機箱上的EMI觸點，是為降低屏蔽機箱內(nèi)部的電磁輻射干擾而設(shè)計的。
電磁輻射干擾往往被我們簡稱為電磁輻射，它是指干擾源通過空間把自身電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)，就像是武俠小說中的“隔空打物”。由于人體生命活動包含一系列的生物電活動，這些生物電對環(huán)境的電磁波非常敏感，因此過量的電磁輻射可以對人體造成影響和損害。人們常常擔憂的“輻射”也就是指這部分電磁輻射干擾。應用機箱上的種種防輻射設(shè)計，例如EMI彈片、EMI觸點，這里“EMI”針對的就是電磁輻射干擾，以減小機箱內(nèi)電磁波傳播到外部的量。
EMS
EMS(Electro Magnetic Susceptibility)直譯是“電磁敏感度”，是指由于電子設(shè)備受到外界的電磁能量，造成自身性能下降的容易程度。例如同樣受到電吹風或電剃須刀的干擾，有些電視機的屏幕上出現(xiàn)了雪花噪點，有些電視機卻安然無恙。這表明在受到電磁干擾“攻擊”的情況下，前者的電磁敏感度較高，更易受傷，也就是“防御力”較低;而后者的電磁敏感度較低，不易受傷。電視畫面雪花嚴重，受其它電子設(shè)備干擾是一大因素。
EMC
EMC測試中使用電磁兼容實驗室，可進行電磁輻射干擾測試。
EMC(Electro Magnetic Compatibility)直譯是“電磁兼容性”，是指電子設(shè)備所產(chǎn)生的電磁能量既不對其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，也不受其他電子設(shè)備的電磁能量干擾的能力。因此，EMC包括EMI和EMS兩個方面的要求：一方面要求電子設(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值，即EMI;另一方面要求電子設(shè)備對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗干擾能力，即EMS。
具體在對電子設(shè)備進行EMC測試時，相關(guān)標準規(guī)定了EMI的*大值，以及EMS的蕞小值，就猶如限制“攻擊力”在較低水平、要求“防御力”在較高水平。這也很好理解，就像我們養(yǎng)一條看門狗，你不希望它主動跑出門去亂咬人，但你要求它在敵人來犯時要扛得住。
EMC(Electro Magnetic Compatibility，電磁兼容)是指電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在預期的電磁環(huán)境中，按設(shè)計要求正常工作的能力。它是電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)的一種重要的技術(shù)性能，其包括三方面的含義：
(1)EMI(Electro Magnetic Interference，電磁干擾)：
(2)EMS(Electro Magnetic Susceptibility，電磁抗擾度)：
(3)電磁環(huán)境：即系統(tǒng)或設(shè)備的工作環(huán)境。
(1)EMI(Electro Magnetic Interference，電磁干擾)：
即處在一定環(huán)境中的設(shè)備或系統(tǒng)，在正常運行時，不應產(chǎn)生超過相應標準所要求的電磁能量，相對應的測試項目根據(jù)產(chǎn)品類型及標準不同而不同，對于民用、工科醫(yī)、鐵路產(chǎn)品，基本的EMI測試項目有：
● 電源線傳導騷擾(CE)測試;
● 信號、控制線傳導騷擾(CE)測試;
● 輻射騷擾(RE)測試;
● 諧波電流(Harmonic)測量;
● 電壓波動和閃爍(Fluctuation and Flicker)測量。
對于軍用產(chǎn)品，基本的EMI測試項目有：
● CE101測試：15 Hz～10 kHz電源線傳導發(fā)射測試;
● CE102測試：10 kHz～10 MHz電源線傳導發(fā)射測試;
● CE106測試：10 kHz～40 GHz天線端子傳發(fā)發(fā)射測試;
● CE107測試：電源線尖峰信號(時域)傳導發(fā)射測試;
● RE101測試：25 Hz～100 kHz磁場輻射發(fā)射測試;
● RE102測試：10 kHz～18 GHz電場輻射發(fā)射測試;
● RE103測試：10 kHz～40 GHz天線諧波和亂真輸出輻射發(fā)射測試;
對于汽車及車載電子、電氣產(chǎn)品，基本的EMI測試項目有：
● 汽車整車輻射發(fā)射測試;
● 車載電子、電氣零部件/模塊的傳導騷擾測試;
● 車載電子、電氣零部件/模塊的輻射發(fā)射測試;
● 車載電子、電氣零部件/模塊的瞬態(tài)發(fā)射騷擾測試;
注：傳導騷擾即為傳導發(fā)射;輻射騷擾 即為輻射發(fā)射。
(2)EMS(Electro Magnetic Susceptibility，電磁抗擾度)：
即處在一定環(huán)境中設(shè)備或系統(tǒng)，在正常運行時，設(shè)備或系統(tǒng)能承受相應標準規(guī)定范圍內(nèi)的電磁能量干擾，相對應的測試項目也根據(jù)產(chǎn)品類型及標準不同而不同，對于民用、工科醫(yī)、鐵路產(chǎn)品，基本的EMS測試項目有：
● 靜電放電抗擾度(ESD);
● 電快速瞬變脈沖群抗擾度(EFT);
● 浪涌(SURGE);
● 輻射抗擾度(RS);
● 傳導抗擾度(CS);
● 電壓跌落與中斷(DIP)。
對于軍用產(chǎn)品，基本的EMS測試項目有：
● CS101測試：25 Hz～50 kHz電源線傳導敏感度測試;
● CS103測試：15 kHz～10 GHz天線端子互調(diào)傳導敏感度測試;
● CS104測試：25 Hz～20 GHz天線端子無用信號抑制傳導敏感度測試;
● CS105測試：25 Hz～20 GHz天線端子交調(diào)傳導敏感度測試;
● CS106測試：電源尖峰信號傳導敏感度測試;
● CS114測試：10 kHz～400 MHz殼體電流傳導敏感度電纜束注入傳導敏感度測試;
● CS115測試：電纜束注入脈沖激勵傳導敏感度測試;
● CS116測試：10 kHz～100 MHz電纜和電源線阻尼正弦瞬變傳導敏感度測試;
● RS101測試：25 Hz～100 kHz磁場輻射敏感度測試;
● RS103測試：10 kHz～40 GHz電場輻射敏感度測試;
● RS105測試：瞬變電磁場輻射敏感度測試。
對于汽車及車載電子、電氣零部件產(chǎn)品，基本的EMS測試項目有：
● 符合ISO7637-1/2標準規(guī)定的電源線傳導耦合/瞬態(tài)抗擾度測試;
● 符合ISO7637-3標準規(guī)定的傳感器電纜與控制電纜傳導耦合/瞬態(tài)抗擾度測試;
● 符合ISO11452-7(對應國標為GB17619)標準規(guī)定的射頻傳導抗擾度測試;
● 符合ISO11452-2(對應國標為GB17619)標準規(guī)定的輻射場抗擾度測試);
● 符合ISO11452-3(對應國標為GB17619)標準規(guī)定的橫電磁波(TEM)小室的輻射場抗擾度測試);
● 符合ISO11452-4(對應國標為GB17619)標準規(guī)定的大電流注入(BCI)抗擾度測試);
● 符合ISO11452-5(對應國標為GB17619)標準規(guī)定的帶狀線抗擾度測試;
● 符合ISO11452-6(對應國標為GB17619)標準規(guī)定的三平板抗擾度測試;● 符合ISO10605標準的靜電放電抗擾度測試。
(3)電磁環(huán)境：即系統(tǒng)或設(shè)備的工作環(huán)境。
產(chǎn)品在實際應用環(huán)境中發(fā)生的騷擾與干擾
總結(jié)：EMC設(shè)計不能像硬件電路設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、軟件設(shè)計等設(shè)計活動一樣單獨存在，它是依附于產(chǎn)品設(shè)計活動中的一種特殊的活動。如果一定要對EMC設(shè)計活動進行分類，那么主要包括：
● 產(chǎn)品的EMC標準和需求分析;
● 產(chǎn)品機械構(gòu)架的EMC設(shè)計，包括產(chǎn)品的電纜設(shè)計;
● 電路原理圖的EMC設(shè)計;
●PCB的EMC設(shè)計;
●EMC測試過程中出現(xiàn)問題的改進。
EMI攻擊力
EMI(Electro Magnetic Interference)直譯是“電磁干擾”，是指電子設(shè)備(干擾源)通過電磁波對其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾的現(xiàn)象。例如當我們看電視的時候，旁邊有人使用電吹風或電剃須刀之類的家用電器，電視屏幕上會出現(xiàn)的雪花噪點;電飯鍋煮不熟米飯;關(guān)閉了的空調(diào)會自行啟動……這些都是常見的電磁干擾現(xiàn)象。
更為嚴重的是，如果電磁干擾信號妨礙了正在監(jiān)視病情的醫(yī)療電子設(shè)備或正在飛行的飛機，則會造成不堪設(shè)想的后果。從這些例子來看，就好像是電子設(shè)備具有無形的“攻擊力”，對其他電子設(shè)備的正常運行造成了擾亂和破壞。
電源的一二級EMI濾波電路，是為降低電源的電磁傳導干擾而設(shè)計的。
從“攻擊”方式上看，EMI主要有兩種類型：傳導干擾和輻射干擾。電磁傳導干擾是指干擾源通過導電介質(zhì)(例如電線)把自身電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)。最常見的例子是我們電腦中的電源會對家里的用電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生影響，在電腦開機的同時家里的電燈可能會變暗，這在使用雜牌劣質(zhì)電源的電腦上表現(xiàn)得更為明顯。而在當今電源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，一二級EMI濾波電路是必不可少的，這里的“EMI”針對的就是電磁傳導干擾，以防止電源工作時對外界產(chǎn)生太大的影響。
機箱上的EMI觸點，是為降低屏蔽機箱內(nèi)部的電磁輻射干擾而設(shè)計的。
電磁輻射干擾往往被我們簡稱為電磁輻射，它是指干擾源通過空間把自身電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合(干擾)到另一個電網(wǎng)絡(luò)，就像是武俠小說中的“隔空打物”。由于人體生命活動包含一系列的生物電活動，這些生物電對環(huán)境的電磁波非常敏感，因此過量的電磁輻射可以對人體造成影響和損害。人們常常擔憂的“輻射”也就是指這部分電磁輻射干擾。應用機箱上的種種防輻射設(shè)計，例如EMI彈片、EMI觸點，這里“EMI”針對的就是電磁輻射干擾，以減小機箱內(nèi)電磁波傳播到外部的量。
EMS防御力
有矛就有盾，有電磁干擾就有抗電磁干擾。下面請出我們的第二位主角EMS。EMS(Electro Magnetic Susceptibility)直譯是“電磁敏感度”，是指由于電子設(shè)備受到外界的電磁能量，造成自身性能下降的容易程度。例如同樣受到電吹風或電剃須刀的干擾，有些電視機的屏幕上出現(xiàn)了雪花噪點，有些電視機卻安然無恙。這表明在受到電磁干擾“攻擊”的情況下，前者的電磁敏感度較高，更易受傷，也就是“防御力”較低;而后者的電磁敏感度較低，不易受傷，即“防御力”較高。
電視畫面雪花嚴重，受其它電子設(shè)備干擾是一大因素。
EMC綜合攻防能力
有了矛，也有了盾，最后就用它倆一起來武裝我們的第三位主角EMC。
EMC測試中使用電磁兼容實驗室，可進行電磁輻射干擾測試。
EMC(Electro Magnetic Compatibility)直譯是“電磁兼容性”，是指電子設(shè)備所產(chǎn)生的電磁能量既不對其他電子設(shè)備產(chǎn)生干擾，也不受其他電子設(shè)備的電磁能量干擾的能力。因此，EMC包括EMI和EMS兩個方面的要求：一方面要求電子設(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值，即EMI;另一方面要求電子設(shè)備對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗干擾能力，即EMS。
具體在對電子設(shè)備進行EMC測試時，相關(guān)標準規(guī)定了EMI的最大值，以及EMS的最小值，就猶如限制“攻擊力”在較低水平、要求“防御力”在較高水平。這也很好理解，就像我們養(yǎng)一條看門狗，你不希望它主動跑出門去亂咬人，但你要求它在敵人來犯時要扛得住。
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