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EMC设计分析方法与风险评估技术/电磁兼容技术系列

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作者编者:郑军奇|责编:夏平飞

出版社电子工业

ISBN9787121372759

出版时间2020-05

装帧平装

开本其他

定价138元

货号1202067488

上书时间2024-06-06

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商品描述
作者简介
郑军奇，知名EMC专家，长期从事EMC理论与工程研究，具备丰富的EMC实践和工程经验。他是“EMC设计风险评估法”的创始人，多项国家EMC标准的主要起草人，“EMC设计风险评估法”将产品的EMC设计提升到了方法论阶段，被广大企业的研发部门所采纳。他又是专业的EMC讲师及高校特聘教授，具有数百场EMC培训经验，受到企业与学员的高度评价，是中国EMC工程应用领域培训领跑者。
同时，他也是：?CISPR(国际无线电干扰特别委员会)副主席；?全国无线电干扰与标准化技术委员会秘书长；?工信部国家信息技术紧缺人才认证（NITE）讲师。 　　出版EMC专著:?《电磁兼容（EMC）测试与案例分析》；?《电子产品设计EMC风险评估》。

目录
第1章  EMC与EMC设计基础1
1.1  什么是EMC和EMC设计1
1.2  产品的EMC性能是设计赋予的3
1.3  EMC也是常规设计准则的例外情况4
1.4  EMC理论基础6
1.4.1  EMC相关基本单位6
1.4.2  时域与频域7
1.4.3  电磁骚扰单位分贝（dB）的概念9
1.4.4  正确理解分贝真正的含义11
1.4.5  电场与磁场12
1.4.6  电路基本元器件及其基本特性14
第2章  EMC设计与共模电流18
2.1  EMC测试与共模电流分析18
2.1.1  EMC测试是EMC设计的重要依据18
2.1.2  辐射发射测试19
2.1.3  传导骚扰测试22
2.1.4  静电放电抗扰度测试24
2.1.4  射频辐射电磁场的抗扰度测试29
2.1.5  电快速瞬变脉冲群的抗扰度测试33
2.1.7  浪涌的抗扰度测试41
2.1.8  传导抗扰度测试（CS）和大电流注入（BCI）测试47
2.1.9  电压跌落、短时中断和电压渐变的抗扰度测试52
2.2  产品电路中的共模和差模信号55
2.3  EMC测试的实质与共模电流57
2.4  典型共模干扰在产品内部传输机理58
2.5  共模干扰电流干扰电路正常工作的机理59
2.6  数字电路的噪声承受能力62
2.7  EMI共模电流的产生与分析67
2.7.1  传导骚扰与共模电流分析69
2.7.2  辐射发射与共模电流分析70
2.7.3  产生共模电流辐射的条件76
第3章  风险评估概念及EMC设计风险评估77
3.1  风险评估定义77
3.2  EMC风险评估的目的和EMC设计风险评估77
3.3  EMC设计风险评估对象78
3.4  明确环境信息78
3.5  EMC设计风险准则78
3.5  EMC设计风险评估过程79
3.5.1  概述79
3.5.2  EMC设计风险识别80
3.5.3  EMC设计风险分析81
3.5.4  EMC设计风险评价81
3.6  风险评估工具82
3.6.1  风险指数法82
3.6.2  风险矩阵法82
3.6.3  层次分析法83
3.7  风险评估报告要求83
第4章  产品的机械构架EMC设计与接地设计85
4.1  产品的机械构架决定共模电流路径85
4.4.1  产品的机械构架决定共模电流机理85
4.1.2  EMC抗干扰测试中的共模电流与产品的机械结构结构91
4.1.3  机械构架设计实例分析98
4.1.4  EMI共模电流与产品的机械架构设计100
4.1.5  相关案例分析105
4.2  接地是决定共模电流方向与大小的最重要因数108
4.2.1  什么是接地与浮地108
4.2.2  接地改变共模电流方向和大小的原理109
4.3  电缆/连接器 在产品中的位置是决定共模电流的流向与大小的第二重要因素110
4.3.1  EMC测试与连接器、电缆位置110
4.3.2  EMI设计分析从连接器电缆开始111
4.3.3  电缆引入的的EMC抗扰度问题117
4.3.4  关注电缆的固有电阻、电容、电感对EMC的影响118
4.3.5  敏感电路.EMI骚扰源的位置 和产品中共模电流的方向大小119
4.4  电缆/连接器中抑制共模电流的方法123
4.5  接口电路及其中的滤波、抑止可以改变共模电流的方向和大小129
4.5.1  平衡电路设计129
4.5.2  滤波器与抑制设计130
4.6  隔离改变共模电流大小132
4.6.1  变压器隔离在EMC中的实质133
4.6.2  光电耦合器隔离在EMC中的实质140
4.6.3  继电器隔离在EMC中的实质146
4.6.4  使用共模扼流圈（共模电感）在EMC中的实质147
4.7  浮地产品的共模电流与EMC分析150
4.8  产品内部PCB板间的互连是产品EMC问题最薄弱环节155
4.8.1  产品内部连接器与EMI155
4.8.2  产品内部连接器与EMS159
4.8.3  互联电缆中的串扰分析方法160
4.9  相关案例分析160
4.9.1  案例分析1160
4.9.2  案例分析2164
4.4.3  案例分析3166
第5章  滤波、去耦、旁路设计171
5.1  电容171
5.1.1  电容的自谐振171
5.1.2  电容的并联175
5.1.3  X电容和Y电容177
5.2  RC电路177
5.2.1  RC微分电路177
5.2.2  RC耦合电路178
5.2.3  RC积分电路180
5.3  再谈LC电路182
5.4  滤波器和滤波电路的设计分析183
5.4.1  什么是滤波器和滤波电路183
5.4.2  滤波效果与阻抗185
5.4.3  电源滤波器186
5.4.4  信号接口滤波器的设计方法188
5.5  常用信号接口电路的滤波器或滤波电路设计原理。192
5.5.1  鼠标和键盘PS/2端口滤波器192
5.5.2  RS232接口电路的滤波设计192
5.5.3  RS422和RS485接口的滤波电路设计193
5.5.4  E1/T1接口电路EMC设计194
5.5.5  以太网接口电路EMC设计方法195
5.5.6  USB接口电路EMC设计198
5.6  滤波器或滤波电路的安装与放置201
5.7  滤波器与共模电流204
5.8  PCB板中的去耦设计方法204
5.8.1  去耦的实质204
5.8.2  去耦电容的选择方法206
5.8.3  去耦电容的安装方式与PCB设计208
5.9  电容旁路的设计方法208
第6章　PCB EMC设计210
6.1  什么是阻抗210
6.1.1  阻抗与特性阻抗210
6.1.2  阻抗的意义211
6.1.3  阻抗在实际PCB中的体现形式213
6.1.4  PCB中印制线阻抗215
6.1.5  导线的阻抗217
6.2  PCB中地平面的设计与分析方法219
6.2.1  完整地平面的阻抗与设计方法219
6.2.2  过孔、裂缝及其对地平面阻抗的影响223
6.2.3　PCB中的过孔设计技巧230
6.3  金属板的阻抗分析方法及在EMC中的应用230
6.4  连接器对阻抗的影响231
6.5  PCB设计中串扰的防止设计231
6.5.1  串扰对产品整体EMC性能的影响原理231
6.5.2  产品中的串扰是如何发生的232
6.5.3  串扰模型分析234
6.5.4  产品中串扰的防止方法243
6.5.5　哪些信号之间需要考虑串扰问题249
6.6　相关案例分析250
6.6.1　连接器地阻抗引起的EMC问题案例250
6.6.2  PCB布线串扰引起的干扰256
第7章　产品EMC设计分析方法258
7.1　产品机械构架设计的EMC分析258
7.1.1　产品机械构架设计的EMC分析原理258
7.1.2　产品相关的EMC重要描述259
7.1.3　估算共模电流和干扰压降261
7.1.4  产品的系统接地与浮地分析262
7.1.5  局部接地、隔离与浮地分析263
7.1.6  产品系统接地方式分析263
7.1.7  工作地和大地（保护地或机壳地）之间的连接点的位置（直接或通过Y电容接）分析263
7.1.8  金属板的应用情况、形状及其分析263
7.1.9　输入输出端口连接器在产品中或在电路板中的位置分析265
7.1.10　印制电路板之间的互连、互连线和连接器处理分析265
7.1.11  屏蔽需求分析266
7.1.12  屏蔽体的设计方式分析266
7.1.13  电缆类型及屏蔽电缆屏蔽层的连接方式分析266
7.1.14  开关电源中开关管上的散热器的处理分析267
7.1.15  传导骚扰与辐射发射措施额外描述267
7.1.16  产品抗ESD干扰措施的描述267
7.1.17  其它EMC方面的考虑268
7.2　单板设计的EMC分析268
7.3　电路原理图设计的EMC分析268
7.3.1  电路原理图设计的EMC分析原理268
7.3.2  电路原理图描述270
7.3.3  将电路原理图进行EMC描述270
7.3.4  电路原理图的滤波分析270
7.5.5  地及地平面分析272
7.3.6  高速线的EMC分析及处理274
7.3.7  敏感信号线的EMC分析及处理274
7.3.8  指出并确认未使用元器件及悬空信号线并对其进行EMC处理274
7.4  PCB布局布线的建议275
7.4.1  PCB布局布线的建议的意义275
7.4.2  PCB层数及各层的分配建议275
7.4.3  GND 、AGND等地平面及VCC等电源平面在PCB层中的位置278
7.4.4  指出敏感元器件在PCB中放置的相对位置278
7.4.5  滤波电容等滤波器件在PCB中的相对放置279
7.4.6  GND地平面的设计279
7.4.7  模拟地AGND地平面的设计279
7.4.8  VCC电源平面的设计279
7.4.9  串扰防止的处理方式279
7.4.10  特殊信号线的处理方式（如时钟信号线、高速信号线、敏感信号线等）279
7.4.11  PCB中空置区域的处理280
7.4.12  其它建议280
7.4.13  PCB布局布线示意图280
7.5  PCB设计审

内容摘要
本书基于EMC测试原理，解读一种产品EMC设计的分析方法（包括产品机械架构设计、 滤波设计、 PCB设计），该方法可以用来指导产品的EMC设计，掌握该技术的工程师可以发现实际产品EMC设计的缺陷。避免了从技术角度出发谈论EMC设计而出现的过于理论化的问题,通过本书所描述的EMC分析方法可以系统地指导开发人员避免产品开发过程中所碰到的EMC问题。同时，建立在这种产品EMC设计分析方法的基础上利用已有的风险评估手段，形成一种产品EMC设计风险评估技术，利用EMC设计风险评估技术可以评估产品在不进行EMC测试的情况下评估产品EMC测试失败的风险。这种分析方法和评估技术还可以与电子产品的开发流程融合在一起，通过每个步骤的EMC分析，指出产品设计的EMC风险，并给出解决方案或改进建议，以提高产品EMC测试的通过率，降低产品开发成本。大量的实践证明，通过该方法分析而设计的产品，也同样能在EMI测试中获得非常高的通过率。正确使用该方法能将产品在第一轮或第二轮设计时，就通过所有的EMC测试，这种通过率在产品第一轮设计时为90％~100%之间，第二轮设计时为100％。同时，正确使用EMC设计风险评估，将揭开产品EMC性能的黑盒，可以无需EMC测试而对产品进行EMC性能进行评价或合格评定，也可以与EMC测试结果结合对产品进行综合的EMC评价和合格评定，也可以作为产品进行正式EMC测试之前的预评估，以降低企业研发测试成本。本书以实用为目的，内容丰富，深入浅出，通俗易懂，相信它可以作为电子产品设计部门EMC方面必备参考书，也可以作为结构工程师、电子和电气工程师、PCBlayout工程师、硬件测试工程师、质量工程师、系统工程师、EMC设计工程师、EMC测试工程师、EMC整改工程师、EMC仿真工程师及EMC顾问人员进行EMC培训的教材或参考资料,还可以作为大专院校相关专业师生的教学参考书。

主编推荐
郑军奇老师继《EMC电磁兼容设计与测试案例分析（第3版）》之后的又一力作。一方面，对《电子产品EMC设计风险评估》中提出的“产品EMC设计风险评估法”（本书中改名为“产品EMC设计的分析方法”）进行升级，使技术内容的描述更准确、更全面、更有逻辑性；另一方面，将成熟的风险评估技术应用在产品EMC设计中，研究出产品EMC设计风险评估技术，形成一种新的产品EMC合格评定方法。

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