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什么是電磁兼容性（EMC）？它為何如此重要？

更新時間：2025-04-23 點擊次數(shù)：557

“電磁兼容性（EMC，即Electromagnetic Compatibility）"主要分為兩種，一種是設(shè)備本身的電磁噪聲對其他設(shè)備或人體帶來的影響（電磁干擾，EMI：Electromagnetic Interference, Emission），另一種是設(shè)備是否會因來自外部的電磁干擾而發(fā)生誤動作（電磁敏感性EMS：Electromagnetic Susceptibility, Immunity），之所稱為“電磁兼容性"，是由于為了避免發(fā)生故障，這兩方面都要兼顧。

01 什么是電磁兼容性（EMC）？

電磁兼容性（EMC，即Electromagnetic Compatibility）是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁騷擾的能力。包括兩個方面：電磁干擾（Electromagnetic Interference）和電磁敏感性（Electromagnetic Susceptibility）。

電磁干擾（Electromagnetic Interference）

電磁干擾（EMI）是指電子設(shè)備在工作過程中產(chǎn)生的電磁波，這些波可能對設(shè)備本身的其他部分或外部的其他設(shè)備造成干擾，它主要關(guān)注的是設(shè)備在運(yùn)行過程中可能對其他電子設(shè)備產(chǎn)生的不良影響。

電磁干擾主要有兩種形式，分別是傳導(dǎo)干擾和輻射干擾：

傳導(dǎo)干擾：這種干擾是通過導(dǎo)電介質(zhì)，如電線和其他電網(wǎng)絡(luò)，將信號從一個網(wǎng)絡(luò)耦合到另一個網(wǎng)絡(luò)。在電子設(shè)備中，例如印刷電路板（PCB）上的高頻信號線、集成電路的引腳、以及各類接插件等都可能成為傳導(dǎo)干擾的源頭。

輻射干擾：這種干擾是通過空間傳播的，干擾源通過電磁波的形式將其信號耦合到另一個電網(wǎng)絡(luò)。在高速PCB及系統(tǒng)設(shè)計中，許多元件可能會表現(xiàn)出天線特性，發(fā)射電磁波，從而影響其他系統(tǒng)或本系統(tǒng)內(nèi)其他子系統(tǒng)的正常工作

電磁敏感性（Electromagnetic Susceptibility）

電磁敏感性（EMS）是指設(shè)備、器件或系統(tǒng)在受到電磁干擾時，可能導(dǎo)致其工作性能降級的特性，它關(guān)注的是設(shè)備在面對外界電磁干擾時的抵抗能力。

02 EMC測試為何如此重要？

電子、電器產(chǎn)品的電磁兼容性（EMC）是一項非常重要的質(zhì)量指標(biāo)，它不僅關(guān)系到產(chǎn)品本身的工作可靠性和使用安全性，而且還可能影響到其他設(shè)備和系統(tǒng)的正常工作，關(guān)系到電磁環(huán)境的保護(hù)等問題。

03 進(jìn)行EMC測試的原因是多方面的，主要包括以下幾點：

保護(hù)電磁頻譜：電磁頻譜是有限的資源，用于各種無線電傳輸、通信等。電子產(chǎn)品即使不作為發(fā)射器，也會由于電子電路的開關(guān)電流和電壓而產(chǎn)生電磁輻射。如果不對這些非預(yù)期的電磁輻射進(jìn)行限制，可能會對為無線電傳輸保留的頻帶造成干擾，影響電磁頻譜的正常使用。

確保設(shè)備安全：對于醫(yī)療、軍事、工業(yè)、航空航天和汽車等領(lǐng)域的安全關(guān)鍵應(yīng)用，EMC性能至關(guān)重要。良好的EMC設(shè)計能夠確保這些產(chǎn)品在復(fù)雜的電磁環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行，避免因電磁干擾導(dǎo)致的安全事故。

滿足法規(guī)要求：許多國家和地區(qū)對電子產(chǎn)品有嚴(yán)格的EMC標(biāo)準(zhǔn)和測試要求。通過EMC測試是產(chǎn)品上市的基本要求，有助于產(chǎn)品順利進(jìn)入市場并獲得消費(fèi)者的信任。

提升產(chǎn)品質(zhì)量：EMC測試有助于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計中的缺陷和不足，從而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。

維護(hù)公共利益：EMC測試有助于確保電子設(shè)備不會對公共通信網(wǎng)絡(luò)和其他關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施造成干擾，維護(hù)社會公共利益和秩序。

04 如何對電氣電子產(chǎn)品進(jìn)行EMC測試？

EMI測試：

輻射發(fā)射（輻射騷擾）

輻射發(fā)射，也稱為輻射騷擾，是指電子、電氣產(chǎn)品或系統(tǒng)在工作時向周圍空間發(fā)射的電磁波。這些電磁波通過空氣傳播，而不是通過導(dǎo)線，如信號線或電源線。輻射發(fā)射測試是電磁兼容性（EMC）測試的重要組成部分，它評估設(shè)備在正常工作狀態(tài)下對外界的輻射干擾強(qiáng)度。

傳導(dǎo)騷擾

傳導(dǎo)騷擾，也稱為傳導(dǎo)發(fā)射，是指電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在工作時通過電源線、信號線和互連線等傳輸路徑向外發(fā)射的干擾信號。這種干擾信號可能會影響同一電網(wǎng)上其他設(shè)備的正常工作，因此需要通過傳導(dǎo)發(fā)射測試來確保這些干擾信號的能量不會超過標(biāo)準(zhǔn)要求的限值。

諧波電流

諧波電流是電力系統(tǒng)中的一種現(xiàn)象，是非正弦周期性電流函數(shù)中，頻率為原周期電流頻率整數(shù)倍的各正弦分量的統(tǒng)稱。當(dāng)電流通過非線性負(fù)載時，與所加電壓不呈線性關(guān)系，從而形成非正弦電流，進(jìn)而產(chǎn)生諧波。

諧波電流測試是一系列檢驗電氣設(shè)備產(chǎn)生諧波水平的流程，以確保它們不會對電網(wǎng)造成不良影響。通常情況下，電流、電壓總畸變率不應(yīng)大于5%，并且對各次諧波都有具體的要求。不同的行業(yè)和應(yīng)用可能有不同的標(biāo)準(zhǔn)和限制。

電壓變化和閃爍

電壓變化和閃爍測試是評估電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和電能質(zhì)量的重要手段。

電壓變化通常指的是電網(wǎng)上突然發(fā)生的較大電壓變動，這種變化可能是由連接在電網(wǎng)上的設(shè)備（如電動機(jī)啟動或大型工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行）引起的。電壓變化的幅度和頻度都會對電網(wǎng)中的其他設(shè)備產(chǎn)生影響，尤其是對電子設(shè)備的影響可能更為顯著。

閃爍指的是由電壓波動引起的照明亮度的變化，這種變化是可以被人眼感知的。閃爍是電壓波動的一種有害結(jié)果，它會影響人們的視覺舒適度，甚至可能導(dǎo)致眼睛疲勞或不適。

EMS測試：

輻射抗擾度

輻射抗擾度測試，也稱為輻射敏感度測試，是評估設(shè)備或系統(tǒng)在電磁輻射環(huán)境中抵抗干擾的能力的重要方法。

輻射抗擾度測試使用特定的設(shè)備，如天線、發(fā)射器或輻射室，來產(chǎn)生一個模擬的電磁輻射場，這個輻射場用于模擬設(shè)備在實際工作環(huán)境中可能遇到的電磁干擾。將輻射干擾通過輔助裝置和耦合部件施加到受試設(shè)備（EUT）上，并通過一定的監(jiān)測方式來判斷EUT所受影響。監(jiān)測的方式可能包括直接的性能評估或通過特定的傳感器和儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在輻射場中觀察設(shè)備的工作狀態(tài)和性能是否受到干擾或降低。如果設(shè)備能夠在輻射環(huán)境中維持其正常功能和性能，那么它被認(rèn)為具有良好的輻射抗擾度。

傳導(dǎo)抗擾度

傳導(dǎo)抗擾度測試是評估設(shè)備在射頻場感應(yīng)下通過電源線或其他連接線路的傳導(dǎo)騷擾的抵抗能力的一種電磁兼容性測試。進(jìn)行傳導(dǎo)抗擾度測試的目的是確保設(shè)備在實際使用中能夠抵抗來自各種射頻信號的干擾，從而保證設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。這對于電子設(shè)備的設(shè)計和制造至關(guān)重要，尤其是在電磁環(huán)境日益復(fù)雜的今天。

傳導(dǎo)抗擾度測試主要關(guān)注來自射頻發(fā)射機(jī)的電磁場對設(shè)備的影響，尤其是這些電磁場如何通過設(shè)備的電源線、通信線和接口電纜等I/O線路耦合到設(shè)備上。盡管被騷擾設(shè)備的尺寸可能比騷擾頻率的波長小，但由于電纜長度可能是幾個波長，因此它們可能會成為無源的接收天線網(wǎng)絡(luò)。

傳導(dǎo)抗擾度測試的主要標(biāo)準(zhǔn)包括IEC 61000-4-6和GB/T17626.6，這些標(biāo)準(zhǔn)描述了射頻感應(yīng)傳導(dǎo)騷擾的抗擾度測試方法。這些測試模擬了對講機(jī)、手機(jī)、基站等射頻信號耦合到被試品上所造成的射頻干擾。在進(jìn)行測試時，需要使用專業(yè)的測試系統(tǒng)來產(chǎn)生特定的射頻干擾，并將其耦合到被測試設(shè)備的相應(yīng)端口或電纜上。然后觀察設(shè)備在干擾下的表現(xiàn)，以評估其抗擾性能。

靜電抗擾度

靜電抗擾度測試是用來評估設(shè)備或系統(tǒng)在遭受靜電放電時抵抗干擾的能力的試驗。

該測試通常依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T17626.2-2006進(jìn)行，這個標(biāo)準(zhǔn)等同于國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-2:2001。模擬并評估單個設(shè)備或系統(tǒng)在實際使用中可能遇到的靜電放電情況，以及其對此類電子騷擾的響應(yīng)能力。

工頻磁場抗擾度

工頻磁場抗擾度測試是用來評估設(shè)備在工頻磁場環(huán)境中的性能和抵抗干擾的能力。這項測試主要針對家用、商業(yè)和工業(yè)用的電氣和電子設(shè)備，尤其在連續(xù)和短時的工頻磁場中的表現(xiàn)。

工頻磁場通常由電力系統(tǒng)中的工頻電流產(chǎn)生，或者是由變壓器等電氣設(shè)備的漏磁通引起的。進(jìn)行工頻磁場抗擾度測試時，需要特定的試驗設(shè)備，包括一個用以產(chǎn)生磁場的感應(yīng)線圈、一個供線圈電流的工頻電源以及必要的輔助測試及測量設(shè)備。線圈有不同形式，如方形單獨感應(yīng)線圈和方形雙感應(yīng)線圈（霍爾姆茲線圈），這些線圈的設(shè)計旨在產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)尺寸和場強(qiáng)均勻度的磁場。

浪涌抗擾度

浪涌抗擾度測試是用于驗證電子設(shè)備在遭受高能量騷擾時能否維持正常工作性能的測試。浪涌抗擾度測試主要模擬由開關(guān)通斷和雷擊等自然或人為因素產(chǎn)生的浪涌電壓現(xiàn)象，這些浪涌電壓會通過電源線路和互連線纜進(jìn)入設(shè)備，可能對電子系統(tǒng)造成干擾或損害。

浪涌可能由多種原因引起，包括電力系統(tǒng)的開關(guān)瞬態(tài)、配電系統(tǒng)中的局部開關(guān)動作或負(fù)載變化、與開關(guān)器件相關(guān)聯(lián)的諧振現(xiàn)象以及各種系統(tǒng)故障，如設(shè)備組合對接地系統(tǒng)的短路和電弧故障等。在測試過程中，使用特定的測試設(shè)備產(chǎn)生模擬浪涌，然后將其耦合到被測試設(shè)備的電源線路或信號線路上。通過觀察設(shè)備在這些模擬浪涌作用下的反應(yīng)，來評估其抗擾性能。

電快速瞬變脈沖群

電快速瞬變脈沖群測試（EFT測試）是用來評估電子設(shè)備在面對電快速瞬變干擾時的穩(wěn)定性和可靠性的一種電磁兼容性測試。主要目的是驗證電子設(shè)備在遭受如機(jī)械開關(guān)對電感性負(fù)載切換、繼電器觸點彈跳、高壓開關(guān)切換等引起的瞬時擾動時的抗干擾能力。這些擾動可能會對同一電路中的其他電氣和電子設(shè)備造成影響，導(dǎo)致設(shè)備誤動作或故障。

EFT測試通常涉及將一系列快速瞬變脈沖耦合到設(shè)備的電源線路、控制線路、信號線路上。這些脈沖群由許多快速瞬變脈沖組成，具有一定的重復(fù)周期、電壓幅值，上升時間和脈寬。脈沖群產(chǎn)生的共模電流流過線路時，對線路分布電容能量的積累效應(yīng)。當(dāng)能量積累到一定程度時，可能會引起線路或設(shè)備工作出錯。這種現(xiàn)象在實際測試中表現(xiàn)為一旦線路出錯，就會連續(xù)不斷地出錯，即使把脈沖電壓稍稍降低，出錯情況依然不斷。

電壓跌落/短時中斷測試

電壓跌落/短時中斷測試是評估電氣設(shè)備在面對電源異常情況時的穩(wěn)定性和可靠性的一種方法。具體來說，這種測試模擬電網(wǎng)中可能出現(xiàn)的電壓暫降和短時中斷現(xiàn)象，以確保電氣設(shè)備在這些情況下仍能正常工作。

電壓暫降通常指的是電源電壓在短時間內(nèi)降低到較低水平并持續(xù)一段時間，而短時中斷則是指電源電壓突然中斷并在短時間內(nèi)恢復(fù)。這兩種情況都可能對設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響，例如導(dǎo)致設(shè)備電壓不穩(wěn)定、電機(jī)停轉(zhuǎn)或計算機(jī)重啟等。

進(jìn)行電壓跌落/短時中斷測試時，需要依據(jù)特定的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，如IEC 61000-4-11和GB T17626.11。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測試的具體方法和要求，包括測試等級的劃分，一般以暫降后剩余電壓的百分比（%UT）來表示，例如0%，40%，70%，80%。短時中斷一般指電源中斷達(dá)250個周期（50Hz）或者300個周期（60Hz）。

測試完成后，將對結(jié)果進(jìn)行分析，以確定產(chǎn)品是否符合所需的 EMC 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。如果產(chǎn)品不符合標(biāo)準(zhǔn)，制造商可能需要進(jìn)行更改或修改，以提高其 EMC 性能。

不符合 EMC 標(biāo)準(zhǔn)可能會導(dǎo)致電子產(chǎn)品故障或失效，從而對人員或設(shè)備造成嚴(yán)重傷害。還可能導(dǎo)致法律或監(jiān)管處罰、產(chǎn)品召回和品牌聲譽(yù)受損。EMC 測試可確保產(chǎn)品符合 EMC 標(biāo)準(zhǔn)。

我司為施羅德中國區(qū)授權(quán)代理商

推薦產(chǎn)品有：

1、靜電放電模擬器

SESD 216（電壓范圍：200V~16.5kV）

SESD 230（電壓范圍：500V~30kV）

SESD 30000（電壓范圍：1kV~30kV）

ESD - Test System 30 kV

2、電磁兼容抗擾度測試系統(tǒng)

1）電快速瞬變脈沖群發(fā)生器

SFT 1400-1: 125kHz / 5.0kV

SFT 1420-1: 2MHz / 4.8kV

SFT 2400: 125kHz / 5.0kV / 觸摸屏

SFT 2420: 2MHz / 4.8kV / 觸摸屏

2）雷擊/浪涌發(fā)生器

CWG 520: 3x400V / 16A

CWG 1500: 1.2/50 μs_8/20μs / 4.4kV

CWG 2500: 1.2/50 μs_8/20μs / 4.4kV / 觸摸屏

3)射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度測試系統(tǒng)

CDG700-25（功率25w，頻率范圍100kHz - 250MHz）

CDG700-75（功率75w，頻率范圍100kHz - 400MHz）

CDG700-75-10（功率75w，頻率范圍10kHz - 250MHz）

4）磁場發(fā)生器和分析器

MGA 1030（信號發(fā)生器DC-250 kHz）

5）共模傳導(dǎo)干擾模擬器

PGA 1240（DC至300kHz頻率范圍）