電子電器產品電磁兼容質量控制及設計

《電子電器產品電磁兼容質量控制及設計》是2015年電子工業出版社出版的圖書，作者是朱文立、陳燕、郭遠東。

內容簡介

本書是一本關於電子電器產品電磁兼容設計與整改對策分析的工具書，從元器件選擇、電路設計、印製電路板設計、接地、禁止、濾波、產品內部結構布局、電纜分類敷設等方面，對電磁兼容設計進行了比較系統的介紹；對傳導騷擾、輻射騷擾、諧波電流、靜電放電、電快速瞬變脈衝群、雷擊浪涌、傳導抗擾度、輻射抗擾度等方面的電磁兼容問題進行了介紹，對整改對策進行了重點的分析和講解,並通過實際工作中積累的大量整改實例，介紹並分析具體的整改過程及整改思路，同時為便於產品設計人員的使用及保持知識的連貫性，在本書的開頭對與電磁兼容設計和整改相關的電磁兼容基礎理論和測量方面的知識做了簡要介紹。

目錄

第一篇電子產品的電磁兼容設計

第1章電磁兼容基礎知識

11電磁兼容的定義和研究領域

111電磁兼容的定義

112電磁兼容的研究領域

12實施電磁兼容規範的目的

121電磁干擾及其危害

122國內外電磁兼容技術法規

13電磁兼容起源及發展

14世界主要國家、地區的電磁兼容管理及實施情況

15國內電磁兼容的發展與3C認證的電磁兼容要求

16電磁兼容基本名詞術語和常用單位

161基本名詞術語

162電磁兼容測試中常用單位

17電磁兼容標準構成及相應要求

171國際標準——IEC/CISPR標準

172歐盟標準——EN標準

173美國FCC法規

174中國國家標準——GB、GB/T及GB/Z標準

175標準類別

176電磁兼容標準要求的主要檢測項目

18電磁兼容測試設備和場地

181測量接收機

182人工電源網路（AMN）

183電流探頭

184電壓探頭

185天線

186電磁禁止室

187電波暗室

19電磁騷擾檢測原理及方法

191騷擾限值的含義

192被測樣品（EUT）工作狀態的選擇

193EUT的配置

194傳導騷擾電壓測量

195騷擾功率測量

196輻射騷擾場強測量

110電磁抗擾度測量的基本原理和方法

1101性能降低客觀評價方法

1102性能降低主觀評價方法

1103限值測量法

1104抗擾性能降低分類及試驗結果判別

111本章小結

第2章EMC設計概述

21EMC設計方法

22EMC設計的費效比

23電磁干擾形成的三要素

231電磁騷擾源

232電磁騷擾的耦合途徑

233電磁騷擾敏感設備

234連線埠

24電磁騷擾源的特性

241電磁騷擾（EMI）的定義

242電磁騷擾源的分類

243電磁騷擾的頻譜

244電磁騷擾的幅度（電平）

245電磁騷擾的波形

246電磁騷擾的出現率

25電磁騷擾傳播特性

251電磁騷擾傳播途徑

252公共阻抗耦合

253電源耦合

254輻射耦合

26EMC設計要點

261抑制電磁騷擾源

262抑制干擾耦合

263提高敏感設備的抗擾能力

264一般原則

27本章小結

第3章元器件的選擇

31無源器件的選擇

311電阻的選擇

312電容的選擇

313二極體的選擇

32模擬與邏輯有源器件的選擇

321模擬器件的選擇

322邏輯器件的選擇

323IC插座的選擇

324散熱片的處理

33磁性元器件的選擇

331共模扼流圈的選擇

332鐵氧體磁珠和鐵氧體磁環、磁夾的選擇

333其他磁性元器件的選擇

34開關元器件的選擇

35連線器的選擇

36元器件選擇的一般規則

37本章小結

第4章電路的選擇和設計

41單元電路設計

411放大電路設計

412RAM電路設計

413A/D、D/A電路設計

414電源電路設計

415積體電路的線路設計

416一般禁止盒設計

417時鐘電路設計及頻譜擴展技術

42模擬電路設計

43邏輯電路設計

44微控制器電路設計

441I/O引腳

442IRQ引腳

443復位引腳

45電子線路設計的一般規則

451電源電路設計規則

452控制單元電路設計規則

453放大器電路設計規則

454數字電路設計規則

455其他設計規則

46本章小結

第5章印製電路板（PCB）的設計

51PCB布局

511電路板板層的規劃原則

512元器件布局原則

513電路的功能模組布局原則

52PCB的疊層設計

521單面PCB的設計

522雙面PCB的設計

523多層PCB的布線設計

53PCB設計的一般考慮因素

531電路板走線的阻抗

532PCB布線

533PCB設計的頻寬

534PCB的EMC設計電路

535PCB的旁路電容與去耦電容的設計

536時鐘電路的PCB走線設計

54磁通量最小化、鏡像平面

541磁通量最小化

542鏡像平面

55PCB布線

551PCB與元器件的高頻特性

552功能分割

553電源線、地線設計

554布線分離、分流線路和保護線路

555局部電源和IC間的去耦

556布線技術

557布線策略

56PCB的地線設計

561PCB接地的一般要求

562PCB幾種地線布線的分析

57模擬—數字混合線路板的設計

58高速電路設計

581高速信號的確定

582邊沿速率問題

583傳輸線效應

584傳輸線效應的解決方法

59PCB終端匹配方法

591串聯終端

592並聯終端

593戴維南終端

594RC網路終端

595二極體網路終端

510印製電路設計的一般規則

5101PCB布局

5102PCB布線

5103PCB設計時的電路措施

511本章小結

第6章接地和搭接設計

61接地的基本概念

611對接地平面的要求

612地線的阻抗

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單點接地

623多點接地

624混合接地

625大系統接地

63信號接地方式及其比較

631共用地線串聯單點接地

632獨立地線並聯單點接地

633獨立地線並聯多點接地

634電路系統的分組接地

635混合接地

636對接地系統的評價

64接地點的選擇

65地線環路干擾及其抑制

66公共阻抗干擾及其抑制

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設備接大地

671設備接大地的目的

672接大地的方法與接地電阻

68搭接

681搭接電阻的要求

682搭接的類型

683搭接面的處理

69接地和搭接設計的一般規則

691接地設計的一般規則

692搭接設計的一般規則

610本章小結

第7章禁止技術套用

71禁止的基本概念

72禁止效能的設計

721屏效的確定

722禁止性能預測

723禁止罩的禁止效能

73禁止原理

731電場禁止

732磁場禁止

733電磁禁止

734多層禁止

735禁止體的孔縫對屏效的影響

74禁止機箱的設計

75設備孔、縫的禁止設計

751設計難點

752襯墊及附屬檔案裝配

753穿透和開口

754結論

76電磁禁止材料的選用

761電磁密封襯墊

762常用的電磁密封襯墊類型

763導電化合物

764截止波導通風板

765導電玻璃和導電膜片

766導電鍍膜

767金屬絲網與穿孔金屬板

77禁止設計的一般規則

771禁止

772結構材料

773縫隙

78本章小結

第8章濾波技術套用

81濾波器的分類

811濾波器的分類方式

812信號線濾波器

813電源線濾波器

814PCB濾波器

82濾波器的主要參數

821濾波器的主要技術指標

822濾波器的衰減特性

83濾波電路的設計

84濾波器的選擇

85濾波器的安裝

86濾波器的使用場合

87本章小結

第9章產品或設備內部布置

91產品或設備內部布局

92產品或設備內部布線

93本章小結

第10章導線的分類和敷設

101禁止電纜的分類

1011常用的電纜

1012電纜連線線的禁止效果比較

102導線和電纜的布線設計

1021電纜布線原則

1022電纜上干擾的處理

1023貫穿導體的處理

1024其他處理方法

103電纜的連線

104導線分類及成束

105電纜連線設計原則

106本章小結

第11章產品EMC設計舉例

111開關電源的EMC設計

1111開關電源的工作原理及電磁騷擾的來源

1112開關電源電磁騷擾的抑制措施

112時鐘電路的設計

1121通過信號濾波降低電磁干擾

1122通過控制上升/下降時間抑制電磁干擾

1123通過使用擴頻時鐘（SSC）減少電磁干擾

1124擴展頻譜法實際套用

1125減少時鐘脈衝干擾的其他措施

113USB20接口電路的EMI和ESD設計

1131EMC設計

1132ESD防護設計

1133PCB布線設計

114本章小結

第二篇電磁兼容整改措施及對策

第12章電磁兼容整改和對策概述

121什麼時候需要電磁兼容整改及對策

122常見的電磁兼容整改措施

123電子、電氣產品內的主要電磁騷擾源

124騷擾源定位

125本章小結

第13章傳導發射超標問題對策

131傳導騷擾形成機理

132各類傳導騷擾的特點及抑制對策

1321電源輸入端騷擾電壓

1322電源輸入端斷續騷擾

1323電源輸出端、信號端、控制端傳導騷擾測量

133本章小結

第14章輻射騷擾場強和騷擾功率超標問題對策

141輻射騷擾形成機理

142輻射騷擾的特點及抑制對策

1421輻射騷擾場強測試超標時問題部位的確定

1422輻射騷擾場強超標的原因分析

1423抑制輻射騷擾的措施

143騷擾功率的特點及抑制對策

144本章小結

第15章諧波電流和電壓閃爍超標問題對策

151諧波電流測量標準介紹

1511標準的適用範圍

1512設備的分類

1513諧波電流限值

1514諧波電流測量儀器

1515試驗條件

152諧波電流發射的基本對策

1521主動式功率因數校正

1522被動式功率因數校正

1523其他解決措施

153諧波電流測試超標解決方案

1531電感儲能電流泵式解決方案

1532低頻諧波電流抑制濾波解決方案

1533主動式PFC解決方案

1534諧波問題的其他對策

154電壓閃爍的產生及危害

155電壓閃爍測量標準介紹

156電壓波動和閃爍的問題對策

1561靜止無功補償器（SVR）

1562無源濾波裝置

1563有源濾波器(APF)

1564動態電壓恢復器（DVR）

157本章小結

第16章靜電放電抗擾度測試問題對策

161靜電放電形成的機理及對電子產品的危害

162電子產品的靜電放電測試及相關要求

163電子產品的靜電放電對策及設計要點

1631結構設計

1632外殼設計

1633接地設計

1634電纜設計

1635鍵盤和面板

1636電路設計

1637印製電路板設計

1638軟體

1639操作者及其環境

16310USB連線埠的靜電放電(ESD)防護

164本章小結

第17章輻射抗擾度測試問題對策

171射頻輻射干擾形成機理分析

172射頻連續波輻射抗擾度（RS）測試及相關要求

1721試驗波形和試驗設備

1722試驗等級及其選擇

1723試驗布置及實施

173射頻輻射抗擾度試驗失敗原因分析

1731射頻干擾（RFI）傳輸途徑

1732RFI對EUT的影響表現形式

1733RFI頻率與傳輸途徑的關係

1734EUT測試失敗原因的判斷和定位

174電子產品通過射頻輻射抗擾度試驗的對策

1741隔離EUT連線電纜的RFI感應

1742加強EUT外殼的禁止

1743提高EUT內部電路的抗擾性

175本章小結

第18章電快速瞬變脈衝群抗擾度測試問題對策

181電快速瞬變脈衝群干擾機理

182電快速瞬變脈衝群測試及相關要求

1821適用對象及試驗目的

1822試驗發生器和試驗波形

1823試驗等級及其選擇

1824試驗布置

1825試驗方法及實施

183電快速瞬變脈衝群試驗失敗原因分析

1831從干擾施加方式分析

1832從干擾傳輸方式分析

1833根據EFT干擾造成設備失效的機理分析

1834從EFT耦合單元參數分析

1835從EFT干擾的幅度分析

1836從EFT干擾傳輸途徑分析

184電子產品通過電快速瞬變脈衝試驗測試的對策

1841抑制EFT干擾的一般對策

1842EFT干擾傳輸環路

1843電源線EFT干擾抑制措施

1844信號和控制線EFT干擾抑制措施

1845其他連線埠的防護措施

1846其他EFT干擾抑制措施

185本章小結

第19章浪涌（衝擊）抗擾度測試問題對策

191電子產品的浪涌（衝擊）損壞機理

1911浪涌（衝擊）的機理

1912電子產品的浪涌（衝擊）損壞機理

192電子產品的浪涌（衝擊）抗擾度標準及測試

1921常用的防雷標準及其適用範圍

1922GB/T 176265標準測試要求

1923YD/T 993標準測試要求簡述

1924GB 3482和GB 3483標準測試要求簡述

1925其他電磁兼容標準的浪涌抗擾度要求

193常見的浪涌抑制器件特點及套用

1931金屬氧化物壓敏電阻（MOV）

1932矽瞬變電壓吸收二極體（TVS）

1933氣體放電管（GDT）

1934其他浪涌吸收器件

1935氣體放電管和壓敏電阻的串聯使用

1936浪涌抑制器件的正確運用

194電子產品浪涌防護設計

1941電源連線埠的浪涌抑制

1942通信連線埠的浪涌抑制

1943天線連線埠的浪涌抑制

1944其他信號和控制連線埠的浪涌抑制

1945地線反彈的抑制

195本章小結

第20章傳導抗擾度測試問題對策

201射頻傳導騷擾形成機理

202射頻場感應的傳導騷擾抗擾度（CS）測試及相關要求

2021試驗波形和試驗設備

2022試驗等級及其選擇

2023試驗布置及實施

203傳導抗擾度試驗失敗原因分析

2031射頻干擾（RFI）傳輸途徑

2032RFI對EUT的影響表現形式

2033RFI頻率與傳輸途徑的關係

2034測試失敗原因的判斷和問題定位

204電子產品通過傳導抗擾度試驗的對策

2041對被測電纜的處理

2042接口濾波

2043EUT外殼的禁止

2044提高EUT內部電路的抗擾性

205本章小結

·ⅩⅦ·

第21章工頻（低頻）磁場電磁干擾、抗擾及防護

211工頻電磁輻射的危害

212用電設備與工頻（低頻）磁場電磁干擾

213用電設備的低頻電磁發射要求

2131測量標準及要求

2132測試範圍

2133測量方法

214用電設備的低頻電磁發射的對策

215用電設備的工頻磁場抗擾度要求

2151工頻磁場干擾機理

2152基礎測量標準及要求

2153其他測量標準及要求

216用電設備的工頻磁場抗擾對策

217本章小結

第22章電壓跌落、短時中斷和電壓變化抗擾度測試問題對策

221電壓跌落、短時中斷和電壓變化抗擾度測試及相關要求

2211電壓跌落、短時中斷和電壓變化的產生

2212試驗儀器

2213試驗方法

222針對電壓跌落試驗的電源過電壓、欠電壓保護

2221直流電源的欠電壓保護

2222直流電源的過電壓保護

2223交流掉電保護

223本章小結

第23章電磁兼容整改的可行性和有效性

231整改亂象

232原因分析及相應對策

2321EMC整改措施的可行性

2322EMC整改措施的有效性

233本章小結

第三篇電磁兼容整改案例分析

第24章傳導騷擾發射類案例分析

241某高頻無極燈的電源端子騷擾電壓整改案例

242某LED舞檯燈的電源端子騷擾電壓整改案例

243某超音波清洗機的電源端子騷擾電壓整改案例

244某開關電源的電源端子騷擾電壓整改案例

245電視機濾波電路位置不當造成電源端子騷擾電壓超標的整改案例

246觸控螢幕濾波器安裝不當造成電源端子騷擾電壓超標的整改案例

247某型號LED顯示屏的傳導騷擾整改案例

·ⅩⅧ·

248兩台機櫃之間產生的電磁騷擾整改案例

249某緊湊型螢光燈的諧波電流整改案例

2410PCB地線干擾及其抑制對策

24101地環路干擾

24102地環路電磁耦合干擾

24103公共阻抗干擾

2411工作在100～500kHz的控制組件地線騷擾整改案例

2412艦船電控櫃類產品濾波和接地的整改

2413本章小結

第25章輻射騷擾發射類案例分析

251LED舞檯燈的輻射騷擾場強整改案例

252互動式數字平台的輻射騷擾場強整改案例

253利用擴頻調製技術進行輻射騷擾場強整改的案例

254計算機信號線走線方向不合理造成輻射騷擾超標的整改案例

255計算機互連電纜引起輻射騷擾超標的整改案例

256某型號LED顯示屏的輻射騷擾場強整改案例

257某攜帶型DVD產品的騷擾功率整改案例

258某光電設備電磁兼容設計改進實例

259艦船電控櫃類產品禁止的整改

2510某型號雷達火控系統的電磁兼容性設計

2511某艦船通信系統的電磁兼容設計

2512本章小結

第26章電磁抗擾度類案例分析

261某牙科治療儀的靜電放電整改案例

262手寫板的靜電放電整改案例

263控制櫃的靜電放電整改案例

264手持式設備的靜電放電整改案例

265電路板復位信號線的靜電放電整改案例

266某大型繡花機的電快速瞬變脈衝群整改案例

267房間電加熱器的浪涌抗（衝擊）擾度整改案例

268本章小結

附錄A電磁兼容的測試設備和試驗場地介紹

附錄BEMC故障預測和診斷的簡易方法

附錄CEMC設計如何融入產品開發的各環節

附錄D電磁干擾(EMI)問題的診斷步驟

參考文獻