一文讀懂EMC、EMI和EMS三者之間的關(guān)系

EMC中文簡(jiǎn)稱為電磁兼容，EMC=EMI+EMS。通俗理解，電子產(chǎn)品本身具備一定的抗干擾能力(EMS)，工作時(shí)您干擾我我干擾您 (EMI)，但是大家還能夠和平共處(EMC)。
基本概念
假如EMI是狼，EMS是羊，那EMC就是狼愛(ài)上羊!
EMI中文簡(jiǎn)稱為電磁干擾，EMI=RE(輻射干擾)+CE(傳導(dǎo)干擾)。通俗理解，電子產(chǎn)品因電壓(Dv/Dt)電流突變(Di/Dt)引起對(duì)電網(wǎng)和空間電磁環(huán)境的污染。EMI的一些標(biāo)準(zhǔn)舉例，比如美國(guó)是Fcc part15/part18，歐洲標(biāo)準(zhǔn)以EN5XXX開頭，比如EN55013，EN55014，EN55022等常用標(biāo)準(zhǔn)，不必刻意的記憶標(biāo)準(zhǔn)，安規(guī)機(jī)構(gòu)是專業(yè)的(電子工程師應(yīng)該把主要精力放在電路拓?fù)浜驮骷奶匦岳斫夂蛻?yīng)用上面)!快是EMI產(chǎn)生的要因，東方不敗武功以快可以獨(dú)霸武林!
EMS中文簡(jiǎn)稱為電磁抗干擾，EMS=Surge(雷擊)+ESD(靜電)+EFT(快速脈沖)+DIP(電壓跌落)等;通俗理解，外部干擾通過(guò)線或者空間輻射來(lái)干擾我，因我具備吸收消化的能力而能正常工作。美國(guó)沒(méi)有EMS的要求，歐洲的以EN61000-X-X作為EMS對(duì)應(yīng)的具體標(biāo)準(zhǔn)，大家不必刻意的去記憶標(biāo)準(zhǔn)，安規(guī)機(jī)構(gòu)是專業(yè)的!再上一張武俠照片來(lái)說(shuō)明，吸收也不是等閑之輩!看看任我行的吸星大法也層獨(dú)步武林?jǐn)?shù)十載。EMS的要訣就是吸收消耗外來(lái)入侵者達(dá)到保護(hù)自己的目的，但不可以走火入魔(當(dāng)吸收不足以承受沖擊時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生NG的結(jié)果)!
先有EMI干擾，再有EMS吸收，然后帶來(lái)EMC和平共處!
EMI分享
EMI是“快”的產(chǎn)物，在產(chǎn)品小型化的下，IC的工作頻率會(huì)越來(lái)越高，帶來(lái)的EMI問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重!但是測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有放松，只有加嚴(yán)的可能!我們?cè)趺茨艽驍∫钥旆Q霸的東方不敗!這點(diǎn)我們要跟金庸大師學(xué)習(xí)!
招：吸星大法!此乃蓋世神功，主要針對(duì)核心干擾源使用的，即高頻功率元器件。以電源反激拓?fù)錇槔f(shuō)明：消耗漏感保護(hù)MOSFEY的RCD吸收，次級(jí)肖特基的RC和BEAD吸收，初級(jí)主開關(guān)Mosfet加C或者RC或者BEAD吸收，變壓器加銅箔屏蔽或者線徑屏蔽，即把主干擾繞組的干擾吸收掉(或者疏導(dǎo))!
第二招：群英斗呂布!即分散干擾源的路徑和強(qiáng)度，讓干擾源流向空間或者LISN的干擾強(qiáng)度變小!比如增大驅(qū)動(dòng)電阻(減小主頻率的諧波分量);加Y電容疏導(dǎo)干擾源(初級(jí)干擾源到次級(jí)后，通過(guò)Y再回到初級(jí)，不讓其流向次級(jí)的DC CABLE，同樣次級(jí)的不讓其流向初級(jí)AC CABLE);增加共模電感(阻礙干擾源)，差模電感(阻礙干擾源)，Cbulk電容并瓷片電容(疏導(dǎo)干擾源)，增加X(jué)電容(疏導(dǎo)干擾源)，，，，，，等手段!我們也是一幫兄弟齊上陣，有點(diǎn)勝之不武!
第三招：乾坤大挪移!當(dāng)我們使用了“吸星大法”和“群英斗呂布(以少勝多的辦法)”還是搞不定時(shí)，就說(shuō)明我們的“基本功力”沒(méi)打牢，即Pcblayout布線可能需要調(diào)整，變壓器的繞制工藝及屏蔽方法沒(méi)有優(yōu)化，共模電感或者差模電感及材質(zhì)是否合適，感量是否優(yōu)化，驅(qū)動(dòng)電阻與RCD吸收是否配備，還有LC振蕩相匹配的阻尼R電阻取值是否合理，即我們的很多參數(shù)不是優(yōu)化的，計(jì)算也無(wú)從下手時(shí)，此時(shí)就需要我們針對(duì)不同的參數(shù)進(jìn)行更換來(lái)看效果了。
EMS分享
處理EMS從兩招入手就可以手到擒拿!：我們要了解外部干擾源的特點(diǎn)!以surge為了，瞬時(shí)的電壓，爬上時(shí)間，跌落時(shí)間，內(nèi)阻，即干擾源發(fā)生器的特性。第二，我們要知道，這些干擾源在我們PCBA上面的路徑!我們知道干擾源的特性及路徑，同樣采納EMI整改的思路去處理!在EMS整改中，大家要跟電路基礎(chǔ)結(jié)合起來(lái)，從原理上面找到對(duì)策比EMI上面容易!
以Surge為例，以電源適配器，輸入100-240VAC,50/60HZ,2PIN輸入，假設(shè)是10W手機(jī)充電器，IT類的標(biāo)準(zhǔn)，以低標(biāo)準(zhǔn)1KV!安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)一般是以230VAC為基礎(chǔ)上面加1KV的雷擊，我們就加嚴(yán)處理，以AC264V輸入為準(zhǔn)來(lái)評(píng)估!
AC264V*1.414+1KV=1373.296V(取極限值)，設(shè)備內(nèi)阻是2R,假設(shè)雷擊回路阻抗在PCBA內(nèi)是0，此時(shí)的大沖擊電流是686.648A!這樣的電流沖擊對(duì)任何元器件都是毀滅性的摧殘!還好，線路上面有等效阻抗，比如PCB的等效阻抗，電解電容的ESR，假設(shè)這些阻抗是5R，整個(gè)回路的阻抗是7R,此時(shí)的沖擊電流是196.18A，這對(duì)1A的整流器，8ms可以沖擊30A的來(lái)說(shuō)，以及大部分的高壓電解電容來(lái)說(shuō)也是災(zāi)難!比如，我們?cè)黾右粋€(gè)4.7R抗沖擊，保險(xiǎn)絲電阻在此雷擊回路上面，此時(shí)線路阻抗是2+7+4.7=13.7R,此時(shí)的沖擊電流是100A，將到了一個(gè)合理的范圍!(這里的電阻參數(shù)是等效的，實(shí)際需要大家根據(jù)情況去取舍)!