电磁兼容(EMC)技术及应用实例详解

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更新: 2015-05-30
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公司基本资料信息






 
作者:张亮 著
出版社:电子工业出版社
出版时间:2014-04-01
定价:99.8元

【内容简介】

《电磁兼容技术及应用实例详解》由张亮主编,从产品的设计和试验两条主线出发,系统地讲解了电磁兼容设计这门新技术,以及电磁兼容的相关标准与实施。在入门篇中通过各种电磁兼容试验,介绍了国家现行标准的试验技术,使读者能够对电磁兼容技术有充分的认识;在提高篇中本着实用的目的深入浅出、循序渐进讲解了电磁兼容的各种技术手段,并且尽量避免了冗长的理论公式,使读者能够很轻松地掌握电磁兼容这门技术;最后,在精通篇中《电磁兼容技术及应用实例详解》通过一系列实例深化并补充了对电磁兼容标准和技术的理解。

【目录】

入门篇

第1章电磁兼容(EMC)基础知识3
1.1EMC(电磁兼容)概念3
1.2各种各样的“干扰”3
1.3电磁兼容三要素4
1.4什么是分贝5
1.5天线6
1.6电磁兼容(EMC)相关标准6
1.6.1基础标准7
1.6.2通用标准7
1.6.3产品族标准7
1.6.4专用产品标准7
1.6.5电磁兼容标准的测试内容分类8
1.6.6电磁兼容的试验方法8
1.7电磁兼容试验概述9
1.7.1通用标准中各试验端口的骚扰标准9
1.7.2通用标准中的抗扰度标准10

第2章各试验项目详解14
2.1辐射发射(辐射骚扰)试验14
2.1.1试验目的14
2.1.2主要试验设备及必备条件14
2.1.3试验方法及试验配置15
2.1.4试验标准限值17
2.2传导骚扰测试18
2.2.1试验目的18
2.2.2主要试验设备及必备条件18
2.2.3试验方法及试验配置18
2.2.4试验标准限值18
2.3谐波电流测试19
2.3.1试验目的19
2.3.2主要试验设备及必备条件20
2.3.3试验方法及试验配置20
2.3.4试验标准限值20
2.4静电放电抗扰度试验22
2.4.1试验目的22
2.4.2主要试验设备及必备条件22
2.4.3试验方法及试验配置23
2.4.4试验等级27
2.5射频辐射电磁场抗扰度试验27
2.5.1试验目的27
2.5.2主要试验设备及必备条件28
2.5.3试验方法及试验配置29
2.5.4试验等级31
2.5.5GTEM小室32
2.6电快速瞬变脉冲群抗扰度试验35
2.6.1试验目的35
2.6.2主要试验设备及必备条件35
2.6.3试验方法及试验配置37
2.6.4试验等级41
2.7浪涌(冲击)抗扰度试验41
2.7.1试验目的41
2.7.2主要试验设备及必备条件42
2.7.3试验方法及试验配置50
2.7.4试验等级54
2.8射频场感应的传导骚扰抗扰度试验54
2.8.1试验目的54
2.8.2试验设备及必备条件55
2.8.3试验方法及试验配置56
2.8.4试验等级58
2.9电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验58
2.9.1试验目的58
2.9.2试验设备及必备条件59
2.9.3试验方法62
2.9.4试验等级62

提高篇

第3章接地设计67
3.1接地设计概述67
3.2安全地67
3.3信号地69
3.4地线阻抗问题70
3.4.1导线阻抗70
3.4.2信号回路阻抗72
3.5地线干扰的来源73
3.6地线环路干扰74
3.6.1地线环路干扰现象74
3.6.2地线环路问题的解决方案76
3.7地线公共阻抗干扰80
3.7.1地线公共阻抗干扰的原因80
3.7.2地线公共阻抗干扰的解决方案81
3.8地线设计原则81
3.8.1单点接地81
3.8.2多点接地83
3.8.3混合接地83
3.9电路板上的地线设计84

第4章电磁屏蔽87
4.1屏蔽效能87
4.2电场屏蔽88
4.2.1电场屏蔽原理88
4.2.2电场屏蔽的设计要点89
4.3磁场屏蔽89
4.3.1磁场屏蔽原理90
4.3.2磁场屏蔽的设计要点90
4.4电磁场屏蔽91
4.5机壳的屏蔽设计91
4.5.1孔洞泄漏92
4.5.2缝隙泄漏93
4.5.3孔缝处理93
4.5.4电磁密封垫使用指导95
4.5.5显示窗口的屏蔽设计100
4.5.6通风孔的设计101
4.5.7控制杆的设计102
4.5.8导电涂层102
4.5.9其他辅料104
4.6搭接105

第5章干扰滤波108
5.1干扰滤波的作用108
5.1.1辐射相关108
5.1.2电快速瞬变脉冲群试验109
5.1.3静电放电试验110
5.2干扰电流111
5.2.1共模干扰电流111
5.2.2差模干扰电流112
5.3设计电磁干扰滤波器112
5.4滤波器设计过程中的问题116
5.5滤波电容的选择118
5.6绕制电感123
5.7选择磁芯125
5.8电源线滤波器126
5.9电源线滤波器的设计及使用方法129
5.9.1器件的使用129
5.9.2元件布局130
5.9.3滤波器结构设计131
5.9.4滤波器的安装132
5.9.5滤波器的选用133
5.10信号线滤波器135
5.11插入增益138
5.12滤波器对脉冲干扰的抑制139

第6章电缆及连接器的设计141
6.1电缆的电磁辐射141
6.2电缆的电磁抗扰度问题145
6.3电缆的分布参数对电磁兼容的影响147
6.4电缆在产品中的位置与共模电流的关系147
6.5敏感电路及骚扰源的位置与产品共模电流的关系148
6.6电缆中共模电流的抑制151
6.6.1减小共模电压152
6.6.2增加共模回路阻抗153
6.6.3共模滤波156
6.6.4电缆屏蔽156
6.6.5平衡电路161
6.7电缆之间的串扰162
6.7.1电缆串扰机理162
6.7.2容性耦合的对策164
6.7.3互感耦合165
6.7.4各种电缆分类169
6.8电磁场对电缆的影响170

第7章瞬态干扰抑制器件178
7.1气体放电管179
7.1.1概述179
7.1.2内部结构179
7.1.3工作原理180
7.1.4主要参数180
7.1.5参数分析181
7.1.6应用182
7.1.7故障185
7.2金属氧化物压敏电阻185
7.2.1概述185
7.2.2内部结构186
7.2.3主要参数187
7.2.4应用原则190
7.2.5响应速度问题190
7.2.6故障模式192
7.2.7注意事项192
7.3硅瞬态电压抑制二极管192
7.3.1概述192
7.3.2工作原理193
7.3.3主要参数193
7.3.4注意事项197
7.4固体放电管201
7.4.1概述201
7.4.2工作原理202
7.4.3主要参数203
7.4.4应用说明204
7.4.5故障模式205
7.5组合式保护器206
7.5.1概述206
7.5.2工作原理206
7.5.3应用说明207
7.6设计举例208
7.6.1交流电源端口防雷和防浪涌电路设计208
7.6.2直流电源端口防雷和防浪涌电路设计210
7.6.3信号端口防雷和防浪涌电路设计212

第8章隔离变压器215
8.1概述215
8.2隔离变压器原理215
8.3带屏蔽隔离变压器216
8.4超级隔离变压器217
8.5实际安装220

第9章整机电路及电路板的设计221
9.1电源线及地线上的噪声221
9.1.1噪声的产生221
9.1.2抑制噪声的方法222
9.2电路板上的骚扰源226
9.3扩谱时钟227
9.4单层板和双层板的设计230
9.4.1单层板230
9.4.2双层板230
9.4.3电路板设计的一般规则231
9.4.4电路布局231
9.4.5布线231
9.4.6多层电路板237
9.5关于电路设计的建议244
9.6信号传输畸变及其解决方法245
9.7信号线滤波247
9.7.1概述247
9.7.2信号线EMC滤波线路举例248
9.8电路板互连电缆的设计257
9.9电路板及设备上的开关触点的处理260
9.9.1开关断开时瞬态骚扰形成的原理260
9.9.2开关切换瞬态干扰抑制261
9.10操作按钮与电子线路配合的问题263
9.11电路之间的耦合264
9.12电路板的局部屏蔽265
9.13从时序上降低电路受干扰的概率266
9.14软件抗扰措施267
9.14.1看门狗268
9.14.2其他措施268

第10章产品的电气设计和装配269
10.1电气设计的原则269
10.2元器件、电气配件的排布和安装269
10.3排布导线271
10.3.1排布导线注意事项271
10.3.2汇流排的设计安装273
10.4产品的安全性与可靠性274
10.4.1绝缘与耐压274
10.4.2电磁骚扰与防护275
10.4.3产品的可靠性277
10.5机柜间电缆的处理277

第11章电磁兼容故障的诊断及整改279
11.1产品电磁兼容定性279
11.1.1摸底试验配置279
11.1.2定性试验配置280
11.2产品电磁兼容故障的定位281
11.2.1故障判断282
11.2.2故障信号的测试282
11.2.3故障定位总结283
11.2.4故障排查举例(变频调速系统)283
11.3电磁兼容故障整改287
11.3.1辐射发射超标287
11.3.2传导发射超标289
11.3.3电源谐波发射超标290
11.3.4静电放电抗扰度不合格291
11.3.5射频电磁场辐射抗扰度不合格296
11.3.6电快速脉冲群抗扰度不合格297
11.3.7浪涌(冲击)抗扰度不合格299
11.3.8射频场感应传导抗扰度不合格301

第12章低压电器产品的电磁兼容问题303
12.1概述303
12.2国家标准中对低压电器电磁兼容的要求305
12.2.1GB/T14048—2006标准中对低压开关及控制设备的电磁兼容要求306
12.2.2GB18499—2008标准中对剩余电流动作保护器(RCD)的电磁兼容要求310
12.3低压电器产品的电磁兼容故障整改及电磁兼容设计举例312
12.3.1剩余电流动作保护器使用中的常见故障及整改312
12.3.2智能脱扣器的软硬件设计及抗扰措施314

第13章单片机、可编程控制器及工控机的抗扰问题317
13.1单片机系统的抗扰设计317
13.1.1单片机系统的电磁骚扰问题317
13.1.2单片机系统的硬件电磁兼容设计318
13.1.3单片机系统的软件电磁兼容设计326
13.2可编程控制器的抗扰问题329
13.2.1可编程控制器的概念329
13.2.2可编程控制器系统中的骚扰来源330
13.2.3可编程控制器系统的抗扰设计及措施331
13.2.4可编程控制器系统中的软件抗扰措施333
13.3工控机的抗扰问题334
13.3.1工控机使用中的硬件抗扰措施335
13.3.2工控机使用中的软件抗扰措施336

第14章医疗电子设备的电磁兼容341
14.1医疗电子设备电磁兼容问题的特殊性341
14.1.1概述341
14.1.2医疗电子设备的特殊性与复杂性342
14.1.3医疗电子设备的电磁兼容要求342
14.2医疗电子设备和系统的电磁兼容性要求343
14.2.1骚扰发射的限制343
14.2.2电网污染保护要求344
14.2.3抗扰度要求344
14.3国内医用电子设备电磁兼容现状345
14.4医疗设备的安全与电磁兼容问题的总结346
14.5医疗电子设备安全与电磁兼容的整改措施349
14.5.1漏电流问题349
14.5.2电磁环境问题350
14.5.3电气安全与电磁兼容常用整改措施351
14.6电磁兼容设计实例355
14.6.1超声设备电磁场抗扰措施355
14.6.2医用洗片机控制器的电磁兼容设计356
14.6.3心脏除颤器测试分析仪的电磁兼容设计357
14.6.4医疗建筑的电磁兼容设计原则360

第15章家用电器的电磁兼容测试及整改363
15.1概述363
15.2家用电器电磁兼容测试的标准化364
15.2.1家用电器、电动工具和类似器具的电磁发射要求366
15.2.2家用电器、电动工具和类似器具的抗扰度要求369
15.3电磁兼容故障整改举例371
15.3.1电动工具电磁干扰的抑制371
15.3.2小家电电磁发射超标整改375
15.3.3变频空调单片机控制电路抗扰设计举例379

第16章变频调速系统的电磁兼容测试与整改385
16.1概述385
16.2国家相关标准386
16.2.1标准适用范围386
16.2.2电气传动系统的抗扰度386
16.2.3电气传动系统的发射要求388
16.3变频器的传导骚扰389
16.3.1变频器传导骚扰测试390
16.3.2试验报告390
16.3.3测试结果分析391
16.3.4传导骚扰的抑制措施392
16.4变频器谐波问题的整改392
16.4.1变频器输入侧谐波抑制393
16.4.2变频器输出侧谐波抑制396
16.5变频器使用中的其他问题399
16.5.1接地问题399
16.5.2布线问题401
16.5.3布局问题404
16.6变频器输入侧故障411
16.7系统防雷413
16.7.1易受雷击的部分413
16.7.2防雷保护414

第17章开关电源的传导骚扰416
17.1开关电源认证和电磁兼容测试416
17.2开关电源的电磁兼容试验417
17.3开关电源的电磁骚扰418
17.3.1整流电路418
17.3.2开关换能部分419
17.3.3次级整流电路419
17.3.4稳压控制电路420
17.3.5分布电容问题420
17.4开关电源的传导发射测试421
17.4.1交流电源端口传导发射限值421
17.4.2传导发射试验配置422
17.5传导骚扰抑制技术424
17.5.1差模滤波424
17.5.2共模滤波分析425
17.5.3输入滤波电路427
17.5.4电源滤波器实际电路分析429
17.5.5滤波电路中各元件简介434
17.5.6影响电磁骚扰的其他因素445

第18章不间断电源的噪声抑制446
18.1概述446
18.1.1不间断电源简介446
18.1.2应用领域447
18.1.3不间断电源解决的问题447
18.2不间断电源的种类448
18.2.1后备式电源448
18.2.2在线互动式电源449
18.2.3在线式电源449
18.3不间断电源的电磁骚扰抑制451
18.3.1骚扰限值451
18.3.2测试方法458
18.3.3不间断电源产品的电磁兼容设计464
18.4不间断电源的选用465
18.4.1不间断电源的选择465
18.4.2不间断电源的关键技术467
18.4.3不间断电源的主要指标469
18.5不间断电源使用时的注意事项471
18.6电池的保养472
18.6.1常见电池种类472
18.6.2各种电池的优缺点474
18.6.3电池相关问题474

精通篇

第19章汽车电子产品的电磁兼容478
19.1概述478
19.2车载电子、电气产品的电磁兼容问题479
19.2.1车载电子产品的电磁兼容479
19.2.2汽车内部的电磁环境480
19.2.3车载电子、电气产品电磁兼容的标准化480
19.2.4部分国家标准简介481
19.3ISO7637标准483
19.3.1概述483
19.3.2试验条件484
19.3.3瞬态电压发射试验484
19.3.4抗扰度试验489
19.3.5不合格整改措施504
19.4车载电子产品电磁兼容设计505
19.4.1电磁兼容设计的目的505
19.4.2电磁兼容设计涵盖的项目505
19.5电磁兼容设计实例507
19.5.1行车记录仪的抗扰设计507
19.5.2车载数字视听设备的电磁兼容设计510
19.5.3电磁兼容其他措施514

第20章铁路信号的电磁兼容技术516
20.1概述516
20.2信号系统电磁环境517
20.2.1电磁环境分类517
20.2.2电磁兼容与安全可靠性518
20.2.3电气化铁道的干扰源518
20.2.4雷电与信号防雷526
20.3铁路信号系统电磁兼容标准533
20.3.1国际标准533
20.3.2国家标准对铁路信号设备电磁兼容的具体要求540
20.4信号产品电磁兼容设计举例544
20.4.1信号产品继电器端口防浪涌设计544
20.4.2信号产品CAN接口防脉冲群设计545

附录A电磁兼容检验报告样本546
附录B电磁试验现场布置554
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