EMC设计基础-定义、环路分析、PCB设计基础

EMC（Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性）是电子工程领域的核心概念之一，指设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对环境中其他设备造成无法承受的电磁干扰的能力。简单来说，就是 “自己不捣乱，也不怕别人捣乱”。 EMC（电磁兼容性）是电子工程领域中的关键概念，涉及设备或系统在电磁环境下既能够正常运作又不对外产生过度电磁干扰的能力。EMC分为EMI（电磁干扰）和EMS（电磁敏感性）两部分，前者关注设备对外的干扰程度，后者关注设备对电磁干扰的承受能力。 EMI定义为电子设备在运行过程中产生的电磁能量通过辐射或传导方式对周围设备或系统的不良影响。常见的辐射干扰包括设备通过天线或壳体缝隙向空间发射电磁波，如手机信号对收音机的干扰。传导干扰则通过电源线或信号线传导到其他设备，如开关电源向电网注入的高频噪声。管控目标是限制设备的电磁发射强度，保证干扰不超过标准限值，避免影响其他设备。 EMS指的是电子设备或系统在遭受外界电磁干扰时性能下降或出现故障的敏感程度。常见干扰源包括自然干扰如雷电、静电放电，以及人为干扰如其他设备的电磁发射、电网波动等。管控目标是提升设备抗干扰能力，保持正常功能。 EMI与EMS是EMC的两方面，二者是相互对立又统一的。例如，医疗设备需同时确保自身不干扰其他设备且能抵抗外界干扰，才能通过EMC认证。 电磁干扰的三要素是干扰源、耦合途径和敏感接收装置。电磁干扰类型包括电干扰、磁干扰和电磁干扰。电干扰主要通过电场耦合（电容耦合）传递能量，其干扰强度与距离平方成反比，常见于高频信号环境或电压快速变化的场景。磁干扰主要通过磁场耦合（电感耦合）传递能量，其干扰强度与距离成反比，常见于低频大电流或电流快速变化的场景。 在PCB设计中，为减少电干扰，应避免平行布线以减小分布电容，同时增大相邻信号线的距离。对于磁干扰，PCB布局应考虑变压器、电机等强磁源的影响，尽量减少环路面积以降低感应电流。 EMC设计涉及到理论分析和实际操作的多个层面，包括对EMI和EMS的理解、电磁干扰三要素的认识以及在PCB设计中的具体应用。