《電磁兼容(EMC)原理、設計與故障排除實例詳解》是2021年化學工業出版社出版的圖書，作者是張伯龍。
基本介紹
- 中文名：電磁兼容(EMC)原理、設計與故障排除實例詳解
- 作者：張伯龍
- 出版時間：2021年1月1日
- 出版社：化學工業出版社
- ISBN：9787122365576
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書全面介紹了電磁兼容設計和測試的有關技術知識與鍵寒拔注意事項，具體內容包括電磁兼容（EMC）標準知識、電磁兼容各項試驗要求、接地設計、禁止設計、干擾濾波、電纜及連線器的設計、瞬態干擾抑制器件、隔離器件、產品整機及電路板設計、產品的電氣設計和裝配、電磁兼容故障的診斷及整改措施等。雅腿判書中大量設計實例和技巧都是作者自身實踐經驗蘭市定牛的總結。書中還詳細講解了電子產榜背良巴品在電磁兼容測試過程中出現的一些常見問題以及補救方法，可以幫助讀者全面了解和掌握電磁兼容設計和測試的相關知識與技能。
本書可供電子愛好者、電磁兼容檢測人員閱讀，也可作為中高等院校電子類及相關專業的教材使用。
圖書目錄
第1章電磁兼容（EMC）基礎
1.1什麼是電磁兼容（EMC） 1
1.2各種各樣的“干擾” 1
1.3電磁兼容三要素 3
1.4什麼是分貝 4
1.5天線 5
1.6電磁兼容（EMC）的標準與測試內容 6
1.6.1基礎標準 6
1.6.2通用標準 7
1.6.3產品族標準 7
1.6.4專用產品標準 7
1.6.5電磁兼容標準的測試內容分類 7
1.6.6電磁兼容的試驗方法 8
1.7電磁兼容試驗概述 9
1.7.1通用標準中各試驗連線埠的干擾標準 9
1.7.2通用標準中的抗擾度標準 10
第2章EMC試驗項目詳解
2.1輻射發射（輻射干擾）試驗（30MHz～1GHz） 14
2.1.1輻射發射的試驗目的 14
2.1.2主要試驗設備及必備條件 14
2.1.3試驗方法及試驗布置 15
2.1.4試驗標準限值 17
2.1.5測試案例分析 18
2.2傳導乾擊墓茅擾測試（0.15～30MHz） 19
2.2.1試驗目的 19
2.2.2主要試驗設備及必備條件 19
2.2.3試驗方法及試驗配置 20
2.2.4試驗標準限值 20
2.2.5測試案例分析 21
2.3諧波電流的測試 22
2.3.1試驗目的 22
2.3.2主要試驗設備及必備條件 22
2.3.3試驗方法及試驗配置 23
2.3.4試驗標準限值 23
2.4靜電放電抗擾度試驗 24
2.4.1試驗目的 24
2.4.2主要試驗設備及必備條件 25
2.4.3試驗方法及試驗配置 25
2.4.4試驗等級 29
2.4.5試驗案例 30
2.5射頻輻射電磁場抗擾度試驗 30
2.5.1試驗目的 30
2.5.2主要試驗設備及必備條件 31
2.5.3試驗方法及試驗配置 32
2.5.4試驗等級 34
2.5.5GTEM小室 35
2.6電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗 38
2.6.1試驗目的 38
2.6.2主要試驗設備及必備條件 38
2.6.3試驗方法及試驗配置 41
2.6.4試驗等級 44
2.7浪涌（衝擊）抗擾度試驗 44
2.8射頻場感應的傳導干擾抗擾度試驗 45
2.9電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗 45
附譽連錄電磁兼容測試報告樣本 45
第3章接地設計
3.1接地設計的作用和分類 46
3.2安全地 46
3.3信號地 49
3.4地線阻抗問題 50
3.4.1導線阻抗 51
3.4.2信號迴路阻抗 52
3.5地線干擾的來源 54
3.6地線環路干擾 55
3.6.1地線環路干擾現象及成因 55
3.6.2地線環路問題的解決方案 57
3.7地線公共阻抗干擾 62
3.7.1公共阻抗乾您拒妹擾的成因 62
3.7.2公共阻抗干擾的解決方案 63
3.8地線設計原則 64
3.8.1單點接地 64
3.8.2多點接地 65
3.8.3混合接地 66
3.9電路板上的地線設計 67
第4章電磁禁止
4.1禁止效能 71
4.2電場禁止 73
4.2.1電場禁止原理 73
4.2.2電場禁止設計要點 73
4.3磁場禁止 74
4.3.1磁場禁止原理 74
4.3.2磁場禁止的設計要點 74
4.4電磁場禁止 75
4.5機殼的禁止設計 76
4.5.1孔洞泄漏 77
4.5.2縫隙泄漏 78
4.5.3孔縫處理 79
4.5.4電磁密封襯墊使用指導 81
4.5.5顯示視窗的禁止設計 86
4.5.6通風孔的設計 88
4.5.7控制桿的設計 90
4.5.8導電塗覆層 90
4.5.9其他輔料 91
4.6搭接 92
第5章干擾濾波
5.1干擾濾波的作用 96
5.1.1輻射相關 96
5.1.2電快速瞬變脈衝群試驗 98
5.1.3靜電放電試驗 98
5.2干擾電流 99
5.2.1共模干擾電流 99
5.2.2差模干擾電流 100
5.3設計電磁干擾濾波器 101
5.4濾波器設計過程中的問題 105
5.5濾波電容的選擇 108
5.6繞制電感 113
5.7選擇磁芯 115
5.8電源線濾波器 116
5.8.1電源干擾與電源線濾波器的作用 116
5.8.2電源線濾波器電路分析 117
5.8.3提高濾波效果 119
5.9電源線濾波器的設計及使用方法 120
5.9.1器件的使用 120
5.9.2元件布局 121
5.9.3濾波器結構設計 122
5.9.4濾波器的安裝 123
5.9.5正確選用濾波器 124
5.10信號連線埠濾波器 126
5.11插入增益 130
5.12濾波器對脈衝干擾的抑制 131
第6章電纜及連線器的設計
6.1電纜的電磁輻射 133
6.2電纜的電磁抗擾度問題 138
6.3電纜的分布參數對電磁兼容的影響 139
6.4電纜在產品中的位置與共模電流的關係 140
6.5敏感電路及干擾源的位置與產品共模電流的關係 141
6.6電纜中共模電流的抑制 144
6.6.1減小共模電壓 145
6.6.2增加共模迴路阻抗 146
6.6.3共模濾波 149
6.6.4電纜禁止 149
6.6.5平衡電路 155
6.7電纜之間的串擾 155
6.7.1電纜串擾機理 155
6.7.2容性耦合的對策 157
6.7.3互感耦合 159
6.7.4各種電纜的分類 163
6.8電磁場對電纜的影響 164
6.8.1場與電纜之間的耦合 164
6.8.2場與電纜之間耦合的控制 165
6.8.3低頻磁場與電纜之間的耦合與控制 167
第7章瞬態干擾抑制器件
7.1氣體放電管 172
7.2金屬氧化物壓敏電阻 172
7.3瞬態電壓抑制二極體（TVS管） 172
7.4固體放電管 172
7.5組合式保護器 172
7.6設計舉例 172
7.6.1交流電源連線埠防雷和防浪涌電路設計 172
7.6.2直流電源連線埠防雷和防浪涌電路設計 174
7.6.3信號連線埠防雷和防浪涌電路設計 176
第8章隔離變壓器
8.1普通隔離變壓器 179
8.2帶禁止層的隔離變壓器 180
8.3超級隔離變壓器 182
8.4實際安裝 184
第9章整機電路及電路板的設計
9.1電源線及地線上的噪聲 185
9.1.1噪聲的產生 185
9.1.2抑制噪聲的方法 186
9.2電路板上的干擾源 190
9.3擴譜時鐘 192
9.4單層板和雙層板的設計 194
9.4.1單層板 194
9.4.2雙層板 194
9.4.3印製電路板設計的一般規則 195
9.4.4電路布局 195
9.4.5布線 195
9.4.6多層電路板 200
9.5關於電路設計的建議 207
9.6信號傳輸畸變及其解決方法 209
9.7信號線濾波 211
9.7.1信號線濾波的作用和設計方法 211
9.7.2信號線EMC濾波線路舉例 211
9.8電路板互連電纜的設計 221
9.9電路板及設備上的開關觸點的處理 224
9.9.1開關斷開時瞬態干擾形成的原理 224
9.9.2開關切換瞬態干擾抑制 225
9.10操作按鈕與電子線路配合的問題 227
9.11電路之間的耦合 228
9.12電路板的局部禁止 230
9.13從時序上降低電路受干擾的機率 231
9.14軟體抗擾措施 232
9.14.1看門狗 232
9.14.2其他措施 233
第10章產品的電氣設計和裝配
10.1電氣設計的原則 234
10.2元器件、電氣配件的排布和安裝 234
10.3排布導線 234
10.3.1排布導線注意事項 234
10.3.2匯流排的設計安裝 234
10.4產品的安全性與可靠性 234
10.4.1絕緣與耐壓 234
10.4.2電磁干擾與防護 234
10.4.3產品的可靠性 234
10.5機櫃間電纜的處理 234
第11章電磁兼容故障的診斷及整改
11.1產品電磁兼容定性 235
11.1.1摸底試驗配置 235
11.1.2定性試驗配置 236
11.2產品電磁兼容故障的定位 237
11.2.1故障判斷 238
11.2.2故障信號的測試 238
11.2.3故障定位的方法 239
11.2.4故障排查舉例（變頻調速系統） 239
11.3電磁兼容故障整改 242
11.3.1輻射發射超標 243
11.3.2傳導發射超標 244
11.3.3電源諧波發射超標 246
11.3.4靜電放電抗擾度不合格 246
11.3.5射頻電磁場輻射抗擾度不合格 251
11.3.6電快速脈衝群抗擾度不合格 252
11.3.7浪涌（衝擊）抗擾度不合格 254
11.3.8射頻場感應傳導抗擾度不合格 256
第12章單片機、可程式控制器及工控機的抗擾問題
12.1單片機系統的抗擾設計 258
12.1.1單片機系統的電磁干擾問題 258
12.1.2單片機系統的硬體電磁兼容設計 258
12.1.3單片機軟體電磁兼容設計 258
12.2可程式控制器的抗擾問題 258
12.2.1可程式控制器的概念 258
12.2.2可程式控制器系統中的干擾來源 258
12.2.3可程式控制器系統的抗擾設計及措施 258
12.2.4可程式控制器系統中的軟體抗擾措施 258
12.3工控機的抗擾問題 258
12.3.1工控機使用中的硬體抗擾措施 258
12.3.2工控機使用中的軟體抗擾措施 258
第13章家用電器的電磁兼容測試及整改
13.1家用電器引起的電磁干擾 259
13.2家用電器電磁兼容測試的標準化 260
13.2.1家用電器、電動工具和類似器具的電磁發射要求 262
13.2.2家用電器、電動工具和類似器具的抗擾度要求 264
13.3電磁兼容故障整改實例 267
第14章開關電源的傳導干擾
14.1開關電源認證和電磁兼容測試 268
14.2開關電源的電磁兼容試驗 269
14.3開關電源的電磁干擾 270
14.3.1整流電路 271
14.3.2開關換能部分 271
14.3.3次級整流電路 271
14.3.4穩壓控制電路 272
14.3.5分布電容問題 272
14.4開關電源的傳導發射測試 273
14.4.1交流電源連線埠傳導發射限值 273
14.4.2傳導發射試驗配置 274
14.5怎樣抑制傳導干擾 276
14.5.1差模濾波 276
14.5.2共模濾波分析 277
14.5.3輸入濾波電路 280
14.5.4電源濾波器實際電路分析 281
14.5.5濾波電路中各元件介紹 286
14.5.6影響電磁干擾的其他因素 297
第15章汽車電子產品的電磁兼容設計
15.1車載電子、電氣產品的電磁兼容問題 298
15.1.1車載電子產品的電磁兼容 298
15.1.2汽車內部的電磁環境 299
15.1.3車載電子、電氣產品電磁兼容的標準化 299
15.1.4部分國家標準簡介 300
15.2ISO 7637標準 302
15.2.1試驗條件 303
15.2.2瞬態電壓發射試驗 303
15.2.3抗擾度試驗 308
15.2.4不合格整改措施 323
15.3車載電子產品電磁兼容設計 324
15.3.1電磁兼容設計目的 324
15.3.2電磁兼容設計涵蓋的項目 324
15.4電磁兼容設計實例 326
15.4.1行車記錄儀的抗擾設計 326
15.4.2車載數字視聽設備的電磁兼容設計 329
15.4.3電磁兼容其他措施 332
第16章鐵路信號的電磁兼容技術
16.1信號系統電磁環境 335
16.1.1電磁環境干擾源 335
16.1.2電磁兼容與安全可靠性 336
16.1.3電氣化鐵路的干擾源 336
16.1.4雷電與信號防雷 344
16.2鐵路信號系統電磁兼容標準 350
16.2.1國際標準 350
16.2.2國家標準對鐵路信號設備電磁兼容的具體要求 357
16.3信號產品電磁兼容設計舉例 362
16.3.1信號產品繼電器連線埠防浪涌設計 362
16.3.2信號產品CAN接口防脈衝群設計 363
參考文獻 364
2.5.3試驗方法及試驗配置 32
2.5.4試驗等級 34
2.5.5GTEM小室 35
2.6電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗 38
2.6.1試驗目的 38
2.6.2主要試驗設備及必備條件 38
2.6.3試驗方法及試驗配置 41
2.6.4試驗等級 44
2.7浪涌（衝擊）抗擾度試驗 44
2.8射頻場感應的傳導干擾抗擾度試驗 45
2.9電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗 45
附錄電磁兼容測試報告樣本 45
第3章接地設計
3.1接地設計的作用和分類 46
3.2安全地 46
3.3信號地 49
3.4地線阻抗問題 50
3.4.1導線阻抗 51
3.4.2信號迴路阻抗 52
3.5地線干擾的來源 54
3.6地線環路干擾 55
3.6.1地線環路干擾現象及成因 55
3.6.2地線環路問題的解決方案 57
3.7地線公共阻抗干擾 62
3.7.1公共阻抗干擾的成因 62
3.7.2公共阻抗干擾的解決方案 63
3.8地線設計原則 64
3.8.1單點接地 64
3.8.2多點接地 65
3.8.3混合接地 66
3.9電路板上的地線設計 67
第4章電磁禁止
4.1禁止效能 71
4.2電場禁止 73
4.2.1電場禁止原理 73
4.2.2電場禁止設計要點 73
4.3磁場禁止 74
4.3.1磁場禁止原理 74
4.3.2磁場禁止的設計要點 74
4.4電磁場禁止 75
4.5機殼的禁止設計 76
4.5.1孔洞泄漏 77
4.5.2縫隙泄漏 78
4.5.3孔縫處理 79
4.5.4電磁密封襯墊使用指導 81
4.5.5顯示視窗的禁止設計 86
4.5.6通風孔的設計 88
4.5.7控制桿的設計 90
4.5.8導電塗覆層 90
4.5.9其他輔料 91
4.6搭接 92
第5章干擾濾波
5.1干擾濾波的作用 96
5.1.1輻射相關 96
5.1.2電快速瞬變脈衝群試驗 98
5.1.3靜電放電試驗 98
5.2干擾電流 99
5.2.1共模干擾電流 99
5.2.2差模干擾電流 100
5.3設計電磁干擾濾波器 101
5.4濾波器設計過程中的問題 105
5.5濾波電容的選擇 108
5.6繞制電感 113
5.7選擇磁芯 115
5.8電源線濾波器 116
5.8.1電源干擾與電源線濾波器的作用 116
5.8.2電源線濾波器電路分析 117
5.8.3提高濾波效果 119
5.9電源線濾波器的設計及使用方法 120
5.9.1器件的使用 120
5.9.2元件布局 121
5.9.3濾波器結構設計 122
5.9.4濾波器的安裝 123
5.9.5正確選用濾波器 124
5.10信號連線埠濾波器 126
5.11插入增益 130
5.12濾波器對脈衝干擾的抑制 131
第6章電纜及連線器的設計
6.1電纜的電磁輻射 133
6.2電纜的電磁抗擾度問題 138
6.3電纜的分布參數對電磁兼容的影響 139
6.4電纜在產品中的位置與共模電流的關係 140
6.5敏感電路及干擾源的位置與產品共模電流的關係 141
6.6電纜中共模電流的抑制 144
6.6.1減小共模電壓 145
6.6.2增加共模迴路阻抗 146
6.6.3共模濾波 149
6.6.4電纜禁止 149
6.6.5平衡電路 155
6.7電纜之間的串擾 155
6.7.1電纜串擾機理 155
6.7.2容性耦合的對策 157
6.7.3互感耦合 159
6.7.4各種電纜的分類 163
6.8電磁場對電纜的影響 164
6.8.1場與電纜之間的耦合 164
6.8.2場與電纜之間耦合的控制 165
6.8.3低頻磁場與電纜之間的耦合與控制 167
第7章瞬態干擾抑制器件
7.1氣體放電管 172
7.2金屬氧化物壓敏電阻 172
7.3瞬態電壓抑制二極體（TVS管） 172
7.4固體放電管 172
7.5組合式保護器 172
7.6設計舉例 172
7.6.1交流電源連線埠防雷和防浪涌電路設計 172
7.6.2直流電源連線埠防雷和防浪涌電路設計 174
7.6.3信號連線埠防雷和防浪涌電路設計 176
第8章隔離變壓器
8.1普通隔離變壓器 179
8.2帶禁止層的隔離變壓器 180
8.3超級隔離變壓器 182
8.4實際安裝 184
第9章整機電路及電路板的設計
9.1電源線及地線上的噪聲 185
9.1.1噪聲的產生 185
9.1.2抑制噪聲的方法 186
9.2電路板上的干擾源 190
9.3擴譜時鐘 192
9.4單層板和雙層板的設計 194
9.4.1單層板 194
9.4.2雙層板 194
9.4.3印製電路板設計的一般規則 195
9.4.4電路布局 195
9.4.5布線 195
9.4.6多層電路板 200
9.5關於電路設計的建議 207
9.6信號傳輸畸變及其解決方法 209
9.7信號線濾波 211
9.7.1信號線濾波的作用和設計方法 211
9.7.2信號線EMC濾波線路舉例 211
9.8電路板互連電纜的設計 221
9.9電路板及設備上的開關觸點的處理 224
9.9.1開關斷開時瞬態干擾形成的原理 224
9.9.2開關切換瞬態干擾抑制 225
9.10操作按鈕與電子線路配合的問題 227
9.11電路之間的耦合 228
9.12電路板的局部禁止 230
9.13從時序上降低電路受干擾的機率 231
9.14軟體抗擾措施 232
9.14.1看門狗 232
9.14.2其他措施 233
第10章產品的電氣設計和裝配
10.1電氣設計的原則 234
10.2元器件、電氣配件的排布和安裝 234
10.3排布導線 234
10.3.1排布導線注意事項 234
10.3.2匯流排的設計安裝 234
10.4產品的安全性與可靠性 234
10.4.1絕緣與耐壓 234
10.4.2電磁干擾與防護 234
10.4.3產品的可靠性 234
10.5機櫃間電纜的處理 234
第11章電磁兼容故障的診斷及整改
11.1產品電磁兼容定性 235
11.1.1摸底試驗配置 235
11.1.2定性試驗配置 236
11.2產品電磁兼容故障的定位 237
11.2.1故障判斷 238
11.2.2故障信號的測試 238
11.2.3故障定位的方法 239
11.2.4故障排查舉例（變頻調速系統） 239
11.3電磁兼容故障整改 242
11.3.1輻射發射超標 243
11.3.2傳導發射超標 244
11.3.3電源諧波發射超標 246
11.3.4靜電放電抗擾度不合格 246
11.3.5射頻電磁場輻射抗擾度不合格 251
11.3.6電快速脈衝群抗擾度不合格 252
11.3.7浪涌（衝擊）抗擾度不合格 254
11.3.8射頻場感應傳導抗擾度不合格 256
第12章單片機、可程式控制器及工控機的抗擾問題
12.1單片機系統的抗擾設計 258
12.1.1單片機系統的電磁干擾問題 258
12.1.2單片機系統的硬體電磁兼容設計 258
12.1.3單片機軟體電磁兼容設計 258
12.2可程式控制器的抗擾問題 258
12.2.1可程式控制器的概念 258
12.2.2可程式控制器系統中的干擾來源 258
12.2.3可程式控制器系統的抗擾設計及措施 258
12.2.4可程式控制器系統中的軟體抗擾措施 258
12.3工控機的抗擾問題 258
12.3.1工控機使用中的硬體抗擾措施 258
12.3.2工控機使用中的軟體抗擾措施 258
第13章家用電器的電磁兼容測試及整改
13.1家用電器引起的電磁干擾 259
13.2家用電器電磁兼容測試的標準化 260
13.2.1家用電器、電動工具和類似器具的電磁發射要求 262
13.2.2家用電器、電動工具和類似器具的抗擾度要求 264
13.3電磁兼容故障整改實例 267
第14章開關電源的傳導干擾
14.1開關電源認證和電磁兼容測試 268
14.2開關電源的電磁兼容試驗 269
14.3開關電源的電磁干擾 270
14.3.1整流電路 271
14.3.2開關換能部分 271
14.3.3次級整流電路 271
14.3.4穩壓控制電路 272
14.3.5分布電容問題 272
14.4開關電源的傳導發射測試 273
14.4.1交流電源連線埠傳導發射限值 273
14.4.2傳導發射試驗配置 274
14.5怎樣抑制傳導干擾 276
14.5.1差模濾波 276
14.5.2共模濾波分析 277
14.5.3輸入濾波電路 280
14.5.4電源濾波器實際電路分析 281
14.5.5濾波電路中各元件介紹 286
14.5.6影響電磁干擾的其他因素 297
第15章汽車電子產品的電磁兼容設計
15.1車載電子、電氣產品的電磁兼容問題 298
15.1.1車載電子產品的電磁兼容 298
15.1.2汽車內部的電磁環境 299
15.1.3車載電子、電氣產品電磁兼容的標準化 299
15.1.4部分國家標準簡介 300
15.2ISO 7637標準 302
15.2.1試驗條件 303
15.2.2瞬態電壓發射試驗 303
15.2.3抗擾度試驗 308
15.2.4不合格整改措施 323
15.3車載電子產品電磁兼容設計 324
15.3.1電磁兼容設計目的 324
15.3.2電磁兼容設計涵蓋的項目 324
15.4電磁兼容設計實例 326
15.4.1行車記錄儀的抗擾設計 326
15.4.2車載數字視聽設備的電磁兼容設計 329
15.4.3電磁兼容其他措施 332
第16章鐵路信號的電磁兼容技術
16.1信號系統電磁環境 335
16.1.1電磁環境干擾源 335
16.1.2電磁兼容與安全可靠性 336
16.1.3電氣化鐵路的干擾源 336
16.1.4雷電與信號防雷 344
16.2鐵路信號系統電磁兼容標準 350
16.2.1國際標準 350
16.2.2國家標準對鐵路信號設備電磁兼容的具體要求 357
16.3信號產品電磁兼容設計舉例 362
16.3.1信號產品繼電器連線埠防浪涌設計 362
16.3.2信號產品CAN接口防脈衝群設計 363
參考文獻 364
