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EMC、EMI和EMS三者之间存在什么关系

什么是EMC(电磁兼容性)?

EMC(电磁兼容) 是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中,不会因为周边的电磁环境而导致性能降低、功能丧失或损坏,同时也不会在周边环境中产生过量的电磁能量,以致影响周边设备的正常工作。简而言之,EMC是衡量电子设备在电磁环境中能否“和平共处”的能力。它要求设备在正常运行时,既不对周围环境产生过量的电磁干扰(EMI),又能承受一定强度的电磁干扰(EMS),保证自身正常工作。

什么是EMI(电磁干扰)?

一个设备或装置在操作过程中有不利功能的电磁讯号出现,此电磁讯号是不想要且没意义的,它可能来自外界亦可能来自自己,这些电磁信号会与电子元件作用,产生干扰现象,称为EMI(Electromagnetic Interference)。

电磁干扰又可分为两个方向考虑:

CE(Conducted Emission):传导发射是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。

RE(Radiated Emission):辐射发射是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络

什么是EMS(电磁敏感度)?

EMS(Electro Magnetic Susceptibility,电磁耐受性)是指一个设备或装置在操作过程中不受周遭电磁环境影响的能力。

对于电工电子、轨道交通、工科医疗、电力装备等行业的EMS测试项目有

静电放电、辐射抗扰度、脉冲群、浪涌冲击、传导抗扰度、工频磁场、脉冲磁场、阻尼振荡磁场、振荡波、振铃波、交流电源端口电压暂降、直流电源端口电压暂降电压变化试验等。

EMC、EMI和EMS三者之间的关系

1、性质与目的的区别

性质上,EMI关注的是设备对外界的电磁影响,即设备产生的电磁能量是否超过了规定的限值;EMS则关注设备对外部电磁环境的敏感程度,即设备在遭受电磁干扰时能否保持正常工作;而EMC则是这两者的综合体现,要求设备既能抑制自身的电磁辐射,又能抵御外界的电磁干扰。

目的上,EMI测试的主要目的是确保产品不对周围环境造成电磁干扰,保护公共电磁环境的清洁与稳定;EMS测试则旨在评估产品的电磁防护能力,确保产品在复杂电磁环境中能够稳定运行,保障用户的安全与产品的可靠性;EMC测试则是从更宏观的角度出发,确保整个电磁环境的和谐共存,避免设备间的相互干扰。

2、测试方法与标准

EMI测试 主要通过模拟设备在正常工作状态下可能产生的电磁辐射,测量其辐射强度是否超过相关标准限值。测试场地包括半电波暗室、全电波暗室及开阔场等,以模拟不同的电磁环境。测试项目包括传导发射(CE)、辐射发射(RE)及谐波(Harmonic)等。

EMS测试则侧重于评估设备在遭受特定电磁干扰时的性能表现。测试项目包括静电放电(ESD)、传导抗扰度(CS)、辐射抗扰度(RS)、电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT)、浪涌抗扰度(Surge)及电压暂降抗扰度(Voltage DIP and Interrupt)等。通过模拟各种电磁干扰源,测试设备在不同干扰条件下的稳定性与可靠性。

EMC(电磁兼容性)包括EMI(电磁干扰)和EMS(电磁耐受性)。具体讲,就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散;用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。

EMC是最终目标,要求设备在电磁环境中既“不干扰别人”(通过限制EMI),又“不被别人干扰”(通过提升EMS)。

EMI和EMS是EMC的两大支柱:

降低EMI:优化电路设计、屏蔽、滤波等;提升EMS:增强接地、隔离、使用抗干扰的电子元件等。

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