电子电器产品电磁兼容质量控制及设计

书籍目录

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

作者简介

本书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。

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