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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)：1276

“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)境的保護等問題。

03 進行EMC測試的原因是多方面的，主要包括以下幾點：

保護電磁頻譜：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)品順利進入市場并獲得消費者的信任。

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，從而改進產(chǎn)品設(shè)計，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。

維護公共利益：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，維護社會公共利益和秩序。

04 如何對電氣電子產(chǎn)品進行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（如電動機啟動或大型工業(yè)設(shè)備的運行）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、手機、基站等射頻信號耦合到被試品上所造成的射頻干擾。在進行測試時，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)備的正常運行造成影響，例如導(dǎo)致設(shè)備電壓不穩(wěn)定、電機停轉(zhuǎn)或計算機重啟等。

進行電壓跌落/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250個周期（50Hz）或者300個周期（60Hz）。

測試完成后，將對結(jié)果進行分析，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）