EMI和EMC有什么区别

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EMI和EMC是两个相互关联但有所不同的概念。


EMI，即电磁干扰，是指电子设备在正常工作时，对外界产生的电磁辐射，从而对其他电子设备产生干扰的现象。电磁干扰主要分为传导干扰和辐射干扰两种类型。传导干扰是指干扰源通过导电介质将自身电网络上的信号耦合到另一个电网络。而辐射干扰则是通过空间传播的电磁波对其他电子设备产生干扰。


EMC，即电磁兼容性，是指设备或系统在电磁环境中性能不降级的状态。它包括电磁干扰（EMI）和电磁敏感度（EMS）两个方面。电磁兼容性要求电子设备在正常工作时，对所在环境产生的电磁干扰不超过一定限值，同时也要求电子设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗干扰能力。

虽然 IEC 提供了上述定义，但也有电源供应商将 EMI 定义为产品如何影响其运行环境的概念，而 EMC 则涉及产品周围的环境如何影响产品的运行。由于缺乏对定义的一致，本文将活动分为“不造成伤害”或“容忍外部干扰”。


不伤害
下面讨论由电源和相关系统设计引起的三种常见干扰;传导发射、辐射发射和谐波。这些干扰会降低或禁用在违规设备附近运行的电子设备的功能。


传导发射
关于“不伤害”最常见的问题是发射，包括传导和辐射。传导发射通过沿着电源导体将能量发送回电源来影响产品运行的环境。监管机构已经定义了 150 kHz 至 30 MHz 频率范围内可接受传导能量的最大水平。测量传导发射时，在被测设备 （DUT） 和电源之间放置一个线路阻抗稳定网络 （LISN）。LISN 在电源和 DUT 之间提供标准化隔离，并在该负载上测量传导能量。

用于测量传导发射的 LISN

大多数电源在输入端都包含内部滤波器组件，以抑制电源产生的传导发射。当电源连接到系统负载时，来自系统负载的无意信号可能会通过电源传导回电源，并出现在电源的输入端。如果在系统配置中测量了不可接受的传导发射，则系统工程师将需要添加组件来衰减不可接受的发射。


辐射发射
顾名思义，辐射发射通过辐射电磁能来影响产品运行的环境。辐射发射在 30 MHz 至 1 GHZ 的频率范围内进行调节（有时也调整为更高的频率）。除系统负载外，辐射发射可能由电源或电源与系统负载之间的相互作用引起。进出电源的导体可以作为能量辐射的意外天线。电源或电源与系统负载之间相互作用产生的不可接受的辐射发射通常通过将滤波器组件放置在电源和系统负载之间的导体上来解决。这些滤波器组件用于衰减外部电源导体辐射的能量。在电波暗室中工作的水平和垂直极化宽带天线用于检测和测量辐射发射。

用于监测辐射发射的宽带天线

谐波
在谐波的情况下，需要关注的是，交流电源上的许多负载不是纯电阻的，因此，尽管源电压是正弦的，但负载电流不是。这个概念的一个简单例子是电源由于输入桥式整流器和滤波电容而产生的负载。桥式整流器仅在输入电压大于大容量电容器上的电压时，仅在电压相位消耗电流并给大容量电容器充电。桥式整流器输入端产生的负载电流波形是一系列低占空比脉冲，其频率是线路电压的两倍。这种低占空比脉冲负载电流在线路电压的谐波频率下消耗大量能量。线路电压的源和传输系统都没有针对在这些谐波下提供能量进行优化，因此系统以次优方式运行。某些电源需要功率因数校正 （PFC） 电路来减少电源消耗的谐波能量。IEC 61000-3-2 谐波电流规范解决了 2nd通过 40th谐波，适用于额定电流高达 16 A 的设备。

AC-DC电源输入端的电压和电流波形

内部产生的谐波干扰仅适用于交流供电电源，而传导和辐射发射适用于交流和直流供电。


容忍外界干扰
有许多类别的干扰受监管规范的约束，电源和相关系统是受害者。其中一些包括静电放电 （ESD）、电气快速瞬变 （EFT）、浪涌以及电压骤降和短路。这些外部干扰会影响电源或相关系统的性能。进行设计和测试以确保电源和系统能够在存在这些干扰的情况下正常运行。列出的EFT、浪涌、电压骤降和短路等干扰都与施加到电源输入端的电压质量有关。外部ESD干扰是由与工作环境的相互作用产生的。

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