工程師匯總：開關電源中EMC知識及分類標準配置

本文是對開關電源EMC知識的全面匯總，包括開關電源EMC的分類及標準，常用的EMC標準及實驗配置，關于制訂電磁兼容標準的組織和標準的介紹，開關電源電磁干擾的產生機理及其傳播途徑。

EMC的分類及標準：

EMC(Electromagnetic Compatibility)是電磁兼容，它包括EMI(電磁騷擾)和EMS(電磁抗騷擾)。EMC定義為:設備或系統在其電磁環境中能正常工作且不對該環境中的任何設備的任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。EMC整的稱呼為電磁兼容。EMP是指電磁脈沖。

EMC = EMI + EMS EMI : 電磁干擾 EMS : 電磁相容性 (免疫力)

EMI可分為傳導Conduction及輻射Radiation兩部分，Conduction規范一般可分為: FCC Part 15J Class B;CISPR 22(EN55022, EN61000-3-2, EN61000-3-3) Class B;國標IT類(GB9254，GB17625)和AV類(GB13837，GB17625)。FCC測試頻率在450K-30MHz，CISPR 22測試頻率在150K--30MHz，Conduction可以用頻譜分析儀測試，Radiation則必須到專門的實驗室測試。其中EN55022為Radiation Test Conduction Test (傳導 輻射測試); EN61000-3-2為Harmonic Test (電源諧波測試) ;EN61000-3-3為Flicker Test (電壓變動測試)。CISPR22(Comite Special des Purturbations Radioelectrique)應用于信息技術類裝置, 適用于歐洲和亞洲地區;EN55022為歐洲標準，FCC Part 15 (Federal Communications Commission) 適用于美國，EN30220歐洲EMI測試標準，功率輻射測試標準是EN55013頻率在30MHZ-300MHz。

EN55011輻射測試標準是：有的頻率段要求較高，有的頻率段要求較低。傳導 (150KHZ-30MHZ) LISN主要是差模電流, 其共模阻抗為100歐姆(50 + 50); LISN主要是共模電流, 其總的電路阻抗為25歐姆(50 // 50)。

4線 AV 60dB/uV 150KHZ-2MHZ start 9KHZ

5線 PEAK 100dB/uV 150KHZ-3MHZ

6線 PEAK 100dB/uV 2MHZ-30MHZ

7線 QP 70dB/uV 150KHZ-500KHZ

Radiated (30MHZ-1GHZ): ADD 4N7/250V Y CAP 90dB/uV 30MHZ-300MHZ

EMI為電磁干擾，EMI是EMC其中的一部分，EMI(Electronic Magnetic Interference) 電磁干擾， EMI包括傳導、輻射、電流諧波、電壓閃爍等等。電磁干擾是由干擾源、藕合通道和接收器三部分構成的，通常稱作干擾的三要素。 EMI線性正比于電流，電流回路面積以及頻率的平方即：EMI = K*I*S*F2。I是電流，S是回路面積，F是頻率，K是與電路板材料和其他因素有關的一個常數。

EMI是指產品的對外電磁干擾。一般情況下分為 Class A Class B 兩個等級。 Class A為工業等級，Class B 為民用等級 。民用的要比工業的嚴格，因為工業用的允許輻射稍微大一點。同樣產品在測試EMI中的輻射測試來講，在30-230MHz下，B類要求產品的輻射限值不能超過40dBm 而A類要求不能超過50dBm(以三米法電波暗室測量為例)相對要寬松的多，一般來說CLASS A是指在EMI測試條件下，無需操作人員介入，設備能按預期持續正常工作，不允許出現低于規定的性能等級的性能降低或功能損失。

EMI是設備正常工作時測它的輻射和傳導。在測試的時候，EMI的輻射和傳導在接收機上有兩個上限，分別代表Class A和Class B，如果觀察的波形超過B的線但是低于A的線，那么產品就是A類的。EMS是用測試設備對產品干擾，觀察產品在干擾下能否正常工作，如果正常工作或不出現超過標準規定的性能下降，為A級。能自動重啟且重啟后不出現超過標準規定的性能下降，為B級。不能自動重啟需人為重啟為C級，掛掉為D級。國標有D級的規定，EN只有A，B，C。EMI在工作頻率的奇數倍是最不好過的。EMS(Electmmagnetic Suseeptibilkr) 電磁敏感度一般俗稱為 “電磁免疫力”, 是設備抗外界騷擾干擾之能力，EMI是設備對外的騷擾。EMS中的等級是指：Class A，測試完成后設備仍在正常工作;Class B，測試完成或測試中需要重啟后可以正常工作;Class C，需要人為調整后可以正常重啟并正常工作;Class D，設備已損壞，無論怎樣調整也無法啟動。嚴格程度EMI是B>A，EMS是A>B>C>D。

常用的EMC標準及試驗配置

EMS部份為EN55024包含7項測試：

EN61000-4-2:1998;EN61000-4-3:1998;EN61000-4-4:1995,EN61000-4-5:1995;EN61000-4-6：1996;EN61000-4-8: 1993;EN61000-4-11:1994。

EMC檢測主要項目:

空間輻射(Radiation): EN55011,13,22 FCC Part 1518, VCC