emc研究论文
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EMC(Electro Magnetic Compatibility)——电磁兼容,是指电子、电气设备或系统在预期的电磁环境中,按设计要求正常工作的能力。就世界范围来说,电磁兼容性问题已经形成一门新的学科,也是一门以电磁场理论为基础,包括信息、电工、电子、通信、材料、结构等学科的边缘科学,同时也是一门实践性比较强的学科,需要产品工程师具有丰富的实践知识。
电磁兼容的中心课题是研究如何控制和消除电磁干扰,使电子设备或系统与其他设备联系在一起工作时,不导致设备或系统的任何部分的工作性能的恶化或降低。
一个设计理想的电子设备或者系统应该既不发射任何不希望的能量,又应该不受任何不希望有的能量的影响。当然,在电子设备或系统出厂前,衡量其EMC性能好坏的主要依据就是EMC测试结果。这些测试,就是衡量一个产品模拟产品在实际工作环境中发生的一些骚扰和干扰,如下图所示:
一般电子产品设计时不考虑EMC问题,就会导致EMC测试失败,以致不能通过相关法规的认证,而不能出厂销售。即使这种产品应用到实际工作环境中,也会出现一些实际问题。因此,在实际应用中,需要不断地研究出实用的方法来消除电磁干扰和骚扰。例如,工程师们根据需求设计出了效果良好的滤波电路,置于产品I/O接口的前级,可使大多数因传导而进人系统的干扰噪声消除在电路系统的人口处;设计出了隔离电路(如变压器隔离和光电隔离等)解决通过电源线、信号线和地线进人电路的传导干扰,同时阻止因公共阻抗、长线传输而引起的干扰;设计出了能量吸收回路,从而减少电路、器件吸收的噪声能量;或通过选择元器件和合理安排电路系统,使干扰的影响减小。
目前,衡量一个产品的EMC的性能主要从以下两个方面来考虑。
(1)EMI (Electro Magnetic Interference)——电磁干扰性能。即处在一定环境中的设备或系统正常运行时,不应产生超过相应标准所要求的电磁能量干扰。这样的电磁干扰有:
从电源线传导出来的电磁骚扰;
从信号线、控制线传导出来的骚扰;
从产品壳体(包括产品中的所有电缆)辐射出来的骚扰;
从电源端口传导出来的谐波电流(Harmonic);
电源端口产生的电压波动和闪烁(Fluctuation and Flicker)。
(2)EMS Electro Magnetic Susceptibility)—电磁抗扰度性能。即处在一定环境中的设备或系统正常运行时,设备或系统能承受各种类型的电磁能量干扰。这种电磁能量干扰主要有:
静电放电(ESD);
电源端口的电快速瞬变脉冲群;
信号线、控制线端口的电快速瞬变脉冲群;
电源端口的浪涌和雷击;
信号线、控制线端口的浪涌和雷击;
从空间传递给产品壳体的电磁辐射;
电源端口传入的传导干扰;
电源端口的电压跌落与中断。
EMC 设计则是在产品设计过程中,利用一定的设计技巧和额外的技术手段提高产品的EMC性能(包括产品的抗干扰能力和产品的抗骚扰水平),并能在一定环境中按照产品的设计期望正常运行。为了衡量到达实际应用环境前产品的EMC性能,则需要进行EMC测试。对应于以上产品各项EMC指标,EMC测试通常也有如下两个方面。
(1)EMI电磁干扰测试
电源线传导骚扰(CE)测试;
信号、控制线传导骚扰(CE)测试;
辐射骚扰(RE)测试;
谐波电流(Harmonic)测试;
电压波动和闪烁(Fluctuation and Flicker)测试。
(2)EMS电磁抗扰度测试
静电放电(ESD)抗扰度测试;
电源端口的电快速瞬变脉冲群(EFT/B)抗扰度测试;
信号线、控制线的电快速瞬变脉冲群(EFT/B)抗扰度测试;
电源端口的浪涌(SURGE)和雷击测试;
信号线、控制线的浪涌(SURGE)和雷击测试;
壳体辐射抗扰度(RS)测试;
电源端口的传导抗扰度(CS))测试;
信号线、控制线的传导抗扰度(CS)测试;
电源端口的电压跌落与中断测试(DIP)。
在电子产品的设计中,为获得良好的EMC性能和成本比,对产品进行EMC设计是重要的。
电子产品的EMC性能是设计赋予的。测试仅仅是将电子产品固有的EMC性能用某种定量的方法表征出来。对于企业规范化EMC设计来讲可按照以下3步实现。
第1步:应在研发前期考虑EMC设计。
如果产品设计前期不考虑EMC问题,仅寄希望于测试阶段解决(表现为通过整改来解决设计成型产品的EMC问题,这样大量的人力和物力都投入在后期的测试/验证、整改阶段)。那么,即使产品整改成功,大多情况下还是会由于整改涉及电路原理、PCB设计、结构模具的变更,导致研发费用大大增加,周期大大延长。
只有在前期产品设计过程中考虑与预测EMC问题,把 EMC变成一种可控的设计技术,并行和同步于产品功能设计的过程,才能一次性地把产品设计好。
第2步:通过设计提高电子产品的EMC性能,绝对不是企业内 EMC专家一个人所赋予的,因为EMC绝对不可能脱离产品硬件、结构等实物而存在。
因此,要使设计的电子产品一次取得良好的EMC性能,就需要提高产品设计工程师的EMC经验与意识问题。如硬件工程师,除了原先必须掌握的电路设计知识外,还应该掌握EMI和EMS抗干扰设计的基本知识;PCB设计工程师需要掌握相应的器件布局、层叠设计、高速布线方面的EMC设计知识;结构工程师也需要了解产品结构的屏蔽等方面的设计知识。
因为这些共同参与产品设计的工程师,要去实现EMC专家在产品设计过程中所提出的意见,就要理解、领会EMC专家所提出的建议的奥秘,并与各自领域的设计特点相结合,将所有EMC问题的萌芽消灭在产品设计阶段。只有所有参与产品设计的开发人员共同提高EMC素质,才能设计出具有高性能EMC的电子产品。
第3步:企业要自己建立一套规范的EMC设计体系和设计分析方法。
企业要自己建立一套规范的EMC设计体系和设计分析方法,即在研发流程中融入EMC设计分析及风险评估的过程,在产品设计的各个阶段进行EMC的评估和分析控制,把可能出现的EMC问题在研发前期进行考虑,并预测EMC测试的失败风险。
针对可能出现的EMC问题进行前期充分考虑,并找到解决方案,从而确保产品设计结束后能够一次性通过测试与认证。当然,这对于企业来讲,也将减少不必要的人力及研发成本,缩短产品上市周期。
电磁兼容(EMC)行业前景如何?
我觉得这个题目很大,就好像你说“面包有前途吗?”。你到底是要吃面包还是烤面包还是做面包亦或是要开面包店呢? 首先电磁兼容是一门工程学,而且是一门很窄的工程学,现在做EMC研究的大多数在大学,这方面的论文在IEEE transactions on EMC上都有发表(去年混响室很热了一阵)。既然是小众工程学,搞EMC研究的话,Nature/Science这种杂志不要想了,不知道你指的前途是否是这个? 其次电磁兼容设计现在电子设计中的一个组成部分,因为所有的电磁产品都要符合各国的标准,因此设计之初考虑到电磁兼容问题,进行针对性设计就是上策了,这方面和其他工程科学一样,经验+理论,要说EMC设计工程师的收入的话,反正不可能太高,20-30万应该到头了。 最后是电磁兼容测试,这个领域就更窄了,既然各国都对电子产品的EMC性能有规定,那总要测吧,于是各种检测机构都配备了电磁兼容实验室。个人观点,这个领域对人的要求其实是最低的,怎么测,怎么判定,标准都写的非常明确(至少EN/ANSI的标准都是如此),测试工程师只是一个执行者。但是因为测试所要求的设备比较贵,因此国内测试工程师的收入其实相对还比较高,资深的工程师在一些外企拿到20多万很正常,要知道他们很多只是专科毕业生。 结尾,这里只说了下Engineer/Technician这种的,如果你做了Manager什么的,当然更有“钱途”。 BTW: 我就是EMC测试行业的,干了差不多十年了,小工程师一枚,希望对你有帮助。
IEEE EMC论文二审时间多长
两个周。论文二审也叫复审,在论文审稿环节中处于第二个审稿环节,文章通过杂志社编辑的初审后就会进入二审环节,一般需要两个周的时间。
通信电源技术论文
通信电源技术是保证通信系统正常运行的重要条件。我整理了通信电源技术论文,欢迎阅读!
通信电源技术探讨
摘 要 通信电源由直流供电系统,交流供电系统,接地系统,监控系统,防雷系统组成。电源的安全、可靠、是保证通信系统正常运行的重要条件。蓄电池组,高频开关电源,UPS是通信电源的重要组成部分。
关键词 蓄电池组;高频开关电源;UPS
中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)18-0035-02
1 蓄电池组
1.1 蓄电池的结构及工作原理
蓄电池通常是指铅酸蓄电池,它是电池中的一种,属于二次电池。它的工作原理是:充电时利用外部的电能,使内部活性物质再生,把电能存储为化学能,需要放电时再次把化学能转换为电能输出。
1.1.1 蓄电池的充电
蓄电池充电时,负极会析出氢气,正极会析出氧气。析出的氧气到达负极,与负极起下述反应。正极析氧,在正极充电量达到70%时就开始了。
充电过程2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
1.1.2 蓄电池的放电
蓄电池作为应急备用能源,其价值和性能是通过放电来实现的,蓄电池放电过程中的化学反应:
放电过程Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
1.2 蓄电池的维护
在维修过程中,应经常检查蓄电池的外观,极柱。若发现电池槽,盖发生破裂,以及结合部渗漏电解液,极柱周围出现爬酸现象要及时更换电池。2 V蓄电池在投入运行后的前五年,12 V蓄电池在投入运行后的前两年,每年应以实际负载进行一次核对性放电试验,放出标称容量的30%-40%。2 V蓄电池在投入运行后的第六年起,12 V蓄电池在投入运行后的第三年起,每年应进行一次容量试验。
2 高频开关电源
2.1 开关整流器监控单元的原理
开关整流器监控单元的单片机电路对电源参数进行实时采集。缺相检测和网压检测电路对三相交流输入进行缺相检测和电网电压检测,检测到的缺相信号和电网电压信号送给单片机电路进行处理。单片机接受键盘指令,采用LCD显示电源实时数据和控制菜单。辅助电源提供开关整流器内部控制电路所需要的各种电源。温度检测电路检测主散热器温度,送给单片机系统。单片机系统根据主散热器温度,通过风扇控制电路控制风扇的工作状态。
2.2 负荷均分的概念
一套高频开关电源系统至少需要两个高频开关电源模块并联工作,大的系统甚至需要多达数十个电源模块并联工作,这就要求并联工作的电源模块能够共同平均分担负载电流,即均分负载电流。目前高频开关电源均采用PWM型均流方式,是一种数字式调整均流方式,具有均流精度高,动态响应特性好,抗干扰性较好,模块控制数多的优点。
2.3 负荷均分的原理
US为系统取样电压,Ur为系统基准电压,两者比较后产生误差电压UD,UD与三角波比较产生一个脉宽调制方波信号,其波宽受UD大小控制。这个方波信号送至每个整流模块,通过模块内光耦,隔离,整形,放大后与模块电流比较。这个比较信号再与模块内的预先设定参考电压值相叠加,调整模块的输出电流,改变模块的输出电压,使每个模块的输出电流相等。
3 UPS电源
不间断供电电源系统(UPS)是能够持续稳定不间断向负载供电的一类重要电源设备。从广义上说UPS包括交流不间断电源系统和直流不间断电源系统。长期以来,已习惯于把交流不间断电源系统称为UPS。
3.1 UPS原理
交流市电电源输入由整流器转换为直流电源。逆变器将此直流电源或来自电池的直流电源转换为交流电提供给负载。市电中断时,由电池通过逆变器给负载提供后备电源。市电电源还可通过静态旁路向负载供电。需要对UPS维修保养时,可将负载切换到维修旁路供电,负载电源不中断。
3.2 UPS幷机系统特点
并联UPS软件和硬件与单机模式完全一致。幷机系统的配置可通过参数设置软件实现。幷机系统各单机的参数设置要求一致。幷机控制电缆形成闭环连接,为系统提供可靠性和冗余。双母线控制电缆连接在两个母线的任两个UPS单机之间。智能幷机逻辑为用户提供最大灵活性。例如,可按任意顺序关闭或启动幷机系统中的各单机。可实现正常模式和旁路模式之间的无缝切换,并且可以自动恢复。即过载消除后,系统会自动恢复到原来的运行模式。可以通过各单机的LCD查询幷机系统的总负载量。
3.3 UPS单机并联的要求
多个单机并联组成的UPS系统相当于一个大的UPS系统。但是具有更高的系统可靠性。为了保证各单机使用度相同并符合相关配线规定,应满足以下要求。
1)所有单机必须容量相同并且并接到相同的旁路电源。
2)旁路电源和整流输入电源必须接到相同的中线输入端子。
3)如安装漏电检测仪器(RCD),必须正确设置并且安装在共同的中线输入端子前。或者该器件必须监控系统的保护地电流。
4)所有的UPS单机的输出连接到共同的输出母线上。
3.4 UPS特殊工作模式
3.4.1 旁路模式
正常模式下,如遇逆变器故障,逆变器过载或手动关闭逆变器,静态开关将负载从逆变器侧切换到旁路电源侧。如此时逆变器相位与旁路相位不同步,静态开关将负载从逆变器输出切换到旁路电源输出,但会出现负载电源短时中断。该功能可避免不同步交流电源的并联引起大环流。负载电源中断时间可设置,通常小于3/4周期。例如:频率50 Hz时,中断时间小于15 ms:频率60 Hz时,中断时间小于12.5 ms。
3.4.2 并联冗余模式
为提高系统容量或可靠性,或既提高系统容量又提高可靠性,可将数个UPS单机设置为直接并联,由各UPS单机内的幷机控制逻辑保证所有单机自动均分负载。幷机系统最多可由4个单机并联组成。
3.4.3 频率变换器模式
UPS可设置为频率变换器模式。提供50 Hz或60 Hz的稳定输出频率。输入频率范围40 Hz-70 Hz。该模式下,静态旁路无效,电池为可选。根据是否需要以电池模式运行来确定是否选用电池。
3.4.4 自动开机模式
UPS提供自动开机功能,即市电停电时间过长,电池放电至终止电压导致逆变器关机后,如市电恢复,经过延时后,UPS会自动开机。该功能及自动开机延时的时间可由调试工程师设置。
3.4.5 电池模式
由电池经过电池升压电路通过逆变器给负载提供后备电源的运行模式为电池模式。市电停电时,系统自动转入电池模式运行。负载电源不中断。此后市电恢复时,系统又自动切换回正常模式,无需任何人工干预,并且负载电源不中断。
3.5 UPS高级功能
UPS提供电池维护测试功能。电池定期自动放电,每次放电量为电池额定容量的20%,实际负载必须超过UPS标称容量的20%。如果低于20%,则无法执行自动放电维护。自动放电间隔时间30天-360天可以自行设置。电池自检可禁止。
在线式UPS中,无论市电是否正常,都由逆变器供电,所以市电故障瞬间,UPS的输出不会间断。另外由于在线式UPS加有输入EMC滤波器和输出滤波器,所以来自电网的干扰能得到很大的衰减。
参考文献
[1]孙法文.浅谈化工生产供电系统UPS的选配[J].中氮肥,2005.
[2]金灵伟.基于DPS的串并联在线补偿式UPS的设计研究[D].湖南大学,2004.
[3]曾建华.阀控式密封铅酸蓄电池最佳性能的实现[J].蓄电池,2006.
[4]刘南平.通信电源[M].西安电子科技大学出版社,2005.
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EMC主要研究什么?
EMC(电磁兼容性)(Electro Magnetic Compatibility),是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
电磁兼容(EMC)的主要研究对象:
1、各种人为噪声,如输电线电晕噪声、汽车噪声、接触器自身噪声及导体开台时放电引起的噪声、电气机车噪声、城市噪声等。
2、共用走廊内各种公用事业设备(输电线、通信、铁路、公路、石油金属管线等)相互间的影响。
3、超高层建筑、输电线、铁塔等大型建筑物引起的反射问题。
4、电磁环境对人类及各种生物的作用。其中包括强电线等工频场,中、短波及微波电磁辐射的影响。
5、核电磁脉冲的影响。高空核爆炸产生的电磁脉冲能大面积破坏地面上的指挥、控制、通信、计算机及报系统。
6、探谱(TEMPEST)技术。其实质内容是针对信息设备的电磁辐射与信息泄漏问题,从信息接收和防护两方面所开展的一系列研究工作。
扩展资料:
电磁兼容性设计(EMC)的基本原理:
一、接地是电子设备的一个很重要问题。接地目的有三个:
1、接地使整个电路系统中的所有单元电路都有一个公共的参考零电位,保证电路系统能稳定地干作。
2、防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放,否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。
3、保证安全工作。当发生直接雷电的电磁感应时,可避免电子设备的毁坏;当工频交流电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时,可避免操作人员的触电事故发生。
二、屏面
1、屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。
2、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。
3、因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量)、反射能量和抵消能量的作用,所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。
参考资料:emc(电磁兼容性)_百度百科
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