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电子产品电磁兼容的重要性与检测技术分析

2017-05-233080陆培永中国高新技术企业

摘要:电子产品的电磁兼容性是一个无法避免的问题。为了实现电磁兼容性,应对电子产品实施电磁兼容性检测与分析,对电磁兼容性薄弱环节进行改进。文章介绍了电子产品电磁兼容的概念,对电子产品电磁兼容性的重要性进行了分析,给出了电磁兼容性检测技术方法,以提高电子产品电磁兼容性并最终实现其可靠性、安全性目标。

关键词:电子产品;电磁兼容性;检测技术;电源电磁兼容检测;辐射检测;对外磁干扰检测

1 电磁兼容的概念

所谓电子产品的兼容,实际上是指电子产品自身在工作环境下能否正常进行工作运转,与此同时还不会对其所处环境中的其他电子产品造成干扰,即一方面电子产品在进行正常工作时,其所产生的电磁干扰不会对其工作环境中的其他电子设备产生干扰,影响它们进行正常工作,造成损害并且造成的影响要保持在一定值的范围之内(即对其他电子设备产生影响的限值);另一方面是电子产品自身要对所处的工作环境有一定的抗干扰能力,不会受到所处工作环境中的其他电子设备所产生的电磁的干扰而无法进行正常工作或造成一定程度的损坏,也就是指电子产品应具备电磁敏感性能力。

2 电磁兼容的重要作用

随着人们对电磁兼容的不断认知,对电磁兼容的重视程度也逐渐增加。科学技术的不断发展使电磁兼容所涉及到的领域日益扩大,而今电磁兼容所产生的影响已不仅仅只是电子产品设备本身,由于电子产品自身内部结构发展得愈加袖珍与复杂,电磁兼容问题也就愈加重要,例如受电磁干扰,收音机无法收听广播、某些电子设备的数据在传输过程中发生丢失、一些医用电子设备工作失常、引发起爆装置使之发生爆炸、工业过程的某项控制功能完全失效等,电磁干扰或其产生的辐射还可以使生物体自身发生某些微妙的变化而产生一定的影响。因为这些干扰与被干扰的电磁问题,对电子产品电磁兼容问题进行研究就显得格外重要。

3 电磁兼容检测的必要性

3.1 使其工作性能更加可靠

电磁兼容性是指电子产品可以在所处的工作环境中能够持续进行或保持正常的工作状态,既不会干扰所在工作环境中的其他电子设备,又不会受到此环境中其他电子设备的干扰。而电磁干扰是指电子产品在进行工作时产生的有害电磁变化,这种有害电磁变化不仅会破坏电子产品的正常运行状态,甚至还会对电子产品自身产生一定的损害,而这种带有损伤性质的干扰同样也会影响其所处工作环境中的其他电子设备,并给其造成损伤或损坏,也就是说,电磁干扰不仅仅可以造成自伤,还会造成不同程度的对外伤害。正因为如此,电子产品设备的电磁兼容技术的提高受到了充分的重视,它要求电子产品不仅要预防并阻止或尽量减小其受周围其他电子产品设备电磁干扰的可能性,而且自身能够进行正常的工作,同时也要求电子产品设备自身不会或尽可能较小地对周围其他电子产品设备产生电磁干扰,即使有干扰,其干扰的程度也不得使其他电子设备无法进行正常工作或损坏,即电子产品设备必须具有抗干扰性能。

3.2 与国际接轨

提高电子产品电磁兼容性能,对其进行电磁兼容检测,是实现与国际市场接轨的必要条件,这样便于我国电子产品迅速走向国际市场。现在对电磁兼容的检测方式进行了较好的改良,已从对电子产品出现问题之后的处理转变为在其出厂之前先对其进行检测分析,然后再对其进行相应的电磁兼容性能的改良设计,而目前对于电子产品电磁兼容性检测的达标认证不仅仅局限在一个国家认可的范围,已经发展到全球的国际性的认可标准,这就使得电子产品的电磁兼容性的地位处在与安全性和环境适应性一样重要的地位。

3.3 使人身和特殊材料得到安全

电磁波的干扰如果与其他电路发生感应耦合,尤其是电爆装置,这种干扰就会变得十分可怕,它可以干扰到电爆装置的控制电路,在与之发生电路的感应耦合之后,会形成干扰电流,引起电爆装置引爆而发生爆炸。为此,GJB786中规定,电引爆器自身导线上的电磁干扰感应电流和电压必须小于自身的最大不发火电流和电压的15%;电子产品所产生的电磁干扰辐射量,其连续波的平均功率密度不允许超过4MW/cm2,而其脉冲波的规定要求是平均功率密度不允许超过2MW/cm2。

3.4 现在与未来战争的需要

电磁不仅仅可以是干扰源,同样还可以受到其他的干扰而被破坏和摧毁。以核武器的爆炸为例,当发生核爆炸时,其产生的电磁脉冲的威力是巨大的,其会以光速向外进行辐射形式的传播,而当这种电磁脉冲去作用于电子产品设备时,轻则可以造成电子产品设备自身功能的恶化,重则可以造成其自身电路元器件损坏,甚至是报废。而在当下,利用类似核爆炸产生的电磁脉冲而制成的电磁脉冲弹武器,同样可以对所攻击的电子产品设备构成致命威胁。电磁兼容性检测和设计是可以对抗这种威胁的最基础的技术,它可以使得电子产品对于类似电磁辐射类的新型武器具有一定的抗击能力。

4 电磁兼容检测技术分析

4.1 电源电磁兼容检测

对电源进行电磁兼容检测技术分析,可使其控制能力得到较好的性能检测。当电源被其工作环境中的电磁或其他电子设备干扰时,看其是否会出现被损坏或者是性能降低等情况,检测的项目是浪涌电压抗扰度,这种试验方法主要是对电源线施加浪涌波形的电压,并对电源线的外壳也施加同等的波形电压,这样可以看出其电源线在受干扰时是否会发生毁坏,而在正常的有外壳的工作情况下是否也会受到干扰而发生工作状态不良或是毁坏。一旦发生电源线瞬间被击穿的现象时,说明电路装置中的滤波器型号不符或者输入端的滤波器耐受能力不够,也有可能是滤波器没有被加入到电子产品中。

4.2 辐射检测

这种检测要了解电子产品在进行正常工作时是否产生了电磁辐射,或者说其产生的电磁辐射是否会对其工作环境中的人类或其他电子设备造成影响或危害。检测所用的设备比较简单,也是比较安全的方式,使用处于AM频道的收音机,通过对电磁干扰收音机发出的噪音进行辨别。此种方法可以对手机和计算机进行相关的检测,对计算机的显示进行检测时,不得超过国家规定的12V/m的限制。

4.3 对外磁干扰检测

此检测主要是要了解所生产的电子产品是否具有一定的抗电磁干扰能力以及在一定程度的电磁干扰下是否会受到影响,甚至是损坏。通过射频电磁场干扰产生的辐射对其进行试验检测与分析,测试的一般方法是将电子产品置于黑暗的空间中并让其保持正常的工作状态,随后对其进行一定程度的干扰,此干扰要在电子产品能够允许承受的范围之内,并保证此干扰可以持续进行一段时间,观察进行干扰期间电子产品是否发生了变化,是否处于正常工作状态范围之中。倘若期间出现问题,要对产品设计进行适当的改造,而电子产品内部重要元件或较敏感的元件都应进行有效隔离处理,并采取有效的抗干扰措施。

5 结语

综上所述,电子产品的电磁兼容性无论是对电子产品工作性能的可靠性,还是产品的市场推广以及产品自身的安全性,都具有重要意义。而在实际检测中,应充分发挥电子产品设计者的创造性,使得相关的技术可以得到改进及创新,这不仅可以提高电子产品质量检测的水平,更可以促进电子产品在设计和生产时技术方面的进一步发展与提高。

参考文献

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[5]  陶红刚.消费类电子产品EMI问题的研究[D].西北工
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作者简介: 陆培永 中国电子科技集团

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