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詳細書籍分類

電磁兼容(EMC)技術及應用實例詳解

( 簡體 字)
作者:張亮類別:1. -> 電子工程 -> 電子電氣
譯者:
出版社:電子工業出版社電磁兼容(EMC)技術及應用實例詳解 3dWoo書號: 38380
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缺書
NT售價: 500

出版日:4/1/2014
頁數:572
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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(請先登入會員)
ISBN:9787121229176
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

電磁兼容一般指電子、電氣設備在共同的電磁環境中能執行各自功能的共存狀態,既要求都能正常工作又互不干擾,達到“兼容”狀態。
隨著科技的發展,人們在生產、生活中使用的電子、電氣設備越來越廣泛。這些設備在工作中產生了一些有用或無用的電磁能量,這些能量影響到其他設備的工作,就形成了電磁干擾。嚴格地講,只要將兩個以上的元件(或電路、設備、系統)置于同一電磁環境中,就會產生電磁干擾。
近年來,電磁干擾問題越來越成為電子設備或系統中的一個嚴重問題,電磁兼容技術已成為許多技術人員和管理人員十分重視的內容。
(1)電子設備的密集度已成為衡量現代化程度的一個重要指標,大量的電子設備在同一電磁環境中工作,電磁干擾的問題呈現出前所未有的嚴重性。
(2)現代電子產品的一個主要特征是數字化,微處理器的應用十分普遍,而這些數字電路在工作時,會產生很強的電磁干擾發射。不僅使產品不能通過有關的電磁兼容性標準測試,甚至連自身的穩定工作都不能保證。
(3)電磁兼容性標準的強制執行使電子產品必須滿足電磁兼容標準的要求。
(4)電磁兼容性標準已成為西方發達國家限制進口產品的一道堅固的技術壁壘。加入WTO以后,這種技術壁壘對我國相關產品的障礙會更大。
因此,對于電子工程師來說,電子、電氣產品電磁兼容性已經成為一個不可回避的問題,可是現在有這樣一個現象:電子工程師對電磁兼容這項技術掌握得還不夠全面,他們只知道高頻干擾會帶來一些問題;而電磁兼容檢測工程師對電子電路的了解又不夠充分,只知道怎樣測試,卻不知道這些試驗的實質是什么。那么,怎樣使工程師們在短期內熟練地掌握電磁兼容技術呢?顯然,系統地學習一些知識將使其在實踐中考慮問題的思路更清晰,處理問題更具有靈感。
目前,國內有關電磁兼容方面的書籍很多,這些書各有特色,廣泛閱讀這些書籍無疑能極大地豐富電磁兼容方面的知識,培養綜合運用知識的能力。但是,國內的這些關于電磁兼容的書籍都存在著一個缺陷,那就是設計與測試脫節,有的書籍只是生搬硬套了電磁兼容標準,而有的則講解了一大堆理論公式,使讀者望而卻步。鑒于這些原因,為了幫助我國的工程師們盡快提高電磁兼容水平,編者根據自己多年的電子電路及電磁兼容測試經驗,編寫了這本圖書。本書在內容上力求通俗易懂,理論聯系實際,盡量避免大量的計算公式;其中講解了編者的大量實踐經驗,并且對電磁兼容標準也進行了詳盡的講解。電磁兼容測試檢測工程師們可以根據本書了解電子產品電磁兼容測試的深層意義,而電子工程師可以在產品設計之初就避免出現電磁干擾的問題,提高產品的可靠性。書中還詳細地講解了電子產品在電磁兼容測試過程中出現的一些常見問題和補救方法,這對沒有經過電磁兼容設計的產品測試是非常有幫助的。
在本書的編寫過程中,固安信通鐵路信號器材有限責任公司的潘廣明工程師、張伯虎工程師、寇海軍工程師和周新工程師提供了大量的技術案例,北京市產品質量監督檢驗所電磁兼容檢測室的武杰主任、劉廣航工程師和劉?工程師為本書提供了大量的測試實例,并且幫編者做了大量的校對工作,沒有大家的幫助這本書是不可能順利出版的,在此編者對各位的無私幫助表示衷心的感謝。


編 者
內容簡介:

本書從產品的設計和試驗兩條主線出發,系統地講解了電磁兼容設計這門新技術,以及電磁兼容的相關標準與實施。在入門篇中通過各種電磁兼容試驗,介紹了國家現行標準的試驗技術,使讀者能夠對電磁兼容技術有充分的認識;在提高篇中本著實用的目的深入淺出、循序漸進講解了電磁兼容的各種技術手段,并且盡量避免了冗長的理論公式,使讀者能夠很輕松地掌握電磁兼容這門技術;最后,在精通篇中本書通過一系列實例深化并補充了對電磁兼容標準和技術的理解。

目錄:

入 門 篇
第1章 電磁兼容(EMC)基礎知識 3
1.1 EMC(電磁兼容)概念 3
1.2 各種各樣的“干擾” 3
1.3 電磁兼容三要素 4
1.4 什么是分貝 5
1.5 天線 6
1.6 電磁兼容(EMC)相關標準 6
1.6.1 基礎標準 7
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 8
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 通用標準中各試驗端口的騷擾標準 9
1.7.2 通用標準中的抗擾度標準 10
第2章 各試驗項目詳解 14
2.1 輻射發射(輻射騷擾)試驗 14
2.1.1 試驗目的 14
2.1.2 主要試驗設備及必備條件 14
2.1.3 試驗方法及試驗配置 15
2.1.4 試驗標準限值 17
2.2 傳導騷擾測試 18
2.2.1 試驗目的 18
2.2.2 主要試驗設備及必備條件 18
2.2.3 試驗方法及試驗配置 18
2.2.4 試驗標準限值 18
2.3 諧波電流測試 19
2.3.1 試驗目的 19
2.3.2 主要試驗設備及必備條件 20
2.3.3 試驗方法及試驗配置 20
2.3.4 試驗標準限值 20
2.4 靜電放電抗擾度試驗 22
2.4.1 試驗目的 22
2.4.2 主要試驗設備及必備條件 22
2.4.3 試驗方法及試驗配置 23
2.4.4 試驗等級 27
2.5 射頻輻射電磁場抗擾度試驗 27
2.5.1 試驗目的 27
2.5.2 主要試驗設備及必備條件 28
2.5.3 試驗方法及試驗配置 29
2.5.4 試驗等級 31
2.5.5 GTEM小室 32
2.6 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗 35
2.6.1 試驗目的 35
2.6.2 主要試驗設備及必備條件 35
2.6.3 試驗方法及試驗配置 37
2.6.4 試驗等級 41
2.7 浪涌(沖擊)抗擾度試驗 41
2.7.1 試驗目的 41
2.7.2 主要試驗設備及必備條件 42
2.7.3 試驗方法及試驗配置 50
2.7.4 試驗等級 54
2.8 射頻場感應的傳導騷擾抗擾度試驗 54
2.8.1 試驗目的 54
2.8.2 試驗設備及必備條件 55
2.8.3 試驗方法及試驗配置 56
2.8.4 試驗等級 58
2.9 電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度試驗 58
2.9.1 試驗目的 58
2.9.2 試驗設備及必備條件 59
2.9.3 試驗方法 62
2.9.4 試驗等級 62
提 高 篇
第3章 接地設計 67
3.1 接地設計概述 67
3.2 安全地 67
3.3 信號地 69
3.4 地線阻抗問題 70
3.4.1 導線阻抗 70
3.4.2 信號回路阻抗 72
3.5 地線干擾的來源 73
3.6 地線環路干擾 74
3.6.1 地線環路干擾現象 74
3.6.2 地線環路問題的解決方案 76
3.7 地線公共阻抗干擾 80
3.7.1 地線公共阻抗干擾的原因 80
3.7.2 地線公共阻抗干擾的解決方案 81
3.8 地線設計原則 81
3.8.1 單點接地 81
3.8.2 多點接地 83
3.8.3 混合接地 83
3.9 電路板上的地線設計 84
第4章 電磁屏蔽 87
4.1 屏蔽效能 87
4.2 電場屏蔽 88
4.2.1 電場屏蔽原理 88
4.2.2 電場屏蔽的設計要點 89
4.3 磁場屏蔽 89
4.3.1 磁場屏蔽原理 90
4.3.2 磁場屏蔽的設計要點 90
4.4 電磁場屏蔽 91
4.5 機殼的屏蔽設計 91
4.5.1 孔洞泄漏 92
4.5.2 縫隙泄漏 93
4.5.3 孔縫處理 93
4.5.4 電磁密封墊使用指導 95
4.5.5 顯示窗口的屏蔽設計 100
4.5.6 通風孔的設計 101
4.5.7 控制桿的設計 102
4.5.8 導電涂層 102
4.5.9 其他輔料 104
4.6 搭接 105
第5章 干擾濾波 108
5.1 干擾濾波的作用 108
5.1.1 輻射相關 108
5.1.2 電快速瞬變脈沖群試驗 109
5.1.3 靜電放電試驗 110
5.2 干擾電流 111
5.2.1 共模干擾電流 111
5.2.2 差模干擾電流 112
5.3 設計電磁干擾濾波器 112
5.4 濾波器設計過程中的問題 116
5.5 濾波電容的選擇 118
5.6 繞制電感 123
5.7 選擇磁芯 125
5.8 電源線濾波器 126
5.9 電源線濾波器的設計及使用方法 129
5.9.1 器件的使用 129
5.9.2 元件布局 130
5.9.3 濾波器結構設計 131
5.9.4 濾波器的安裝 132
5.9.5 濾波器的選用 133
5.10 信號線濾波器 135
5.11 插入增益 138
5.12 濾波器對脈沖干擾的抑制 139
第6章 電纜及連接器的設計 141
6.1 電纜的電磁輻射 141
6.2 電纜的電磁抗擾度問題 145
6.3 電纜的分布參數對電磁兼容的影響 147
6.4 電纜在產品中的位置與共模電流的關系 147
6.5 敏感電路及騷擾源的位置與產品共模電流的關系 148
6.6 電纜中共模電流的抑制 151
6.6.1 減小共模電壓 152
6.6.2 增加共模回路阻抗 153
6.6.3 共模濾波 156
6.6.4 電纜屏蔽 156
6.6.5 平衡電路 161
6.7 電纜之間的串擾 162
6.7.1 電纜串擾機理 162
6.7.2 容性耦合的對策 164
6.7.3 互感耦合 165
6.7.4 各種電纜分類 169
6.8 電磁場對電纜的影響 170
第7章 瞬態干擾抑制器件 178
7.1 氣體放電管 179
7.1.1 概述 179
7.1.2 內部結構 179
7.1.3 工作原理 180
7.1.4 主要參數 180
7.1.5 參數分析 181
7.1.6 應用 182
7.1.7 故障 185
7.2 金屬氧化物壓敏電阻 185
7.2.1 概述 185
7.2.2 內部結構 186
7.2.3 主要參數 187
7.2.4 應用原則 190
7.2.5 響應速度問題 190
7.2.6 故障模式 192
7.2.7 注意事項 192
7.3 硅瞬態電壓抑制二極管 192
7.3.1 概述 192
7.3.2 工作原理 193
7.3.3 主要參數 193
7.3.4 注意事項 197
7.4 固體放電管 201
7.4.1 概述 201
7.4.2 工作原理 202
7.4.3 主要參數 203
7.4.4 應用說明 204
7.4.5 故障模式 205
7.5 組合式保護器 206
7.5.1 概述 206
7.5.2 工作原理 206
7.5.3 應用說明 207
7.6 設計舉例 208
7.6.1 交流電源端口防雷和防浪涌電路設計 208
7.6.2 直流電源端口防雷和防浪涌電路設計 210
7.6.3 信號端口防雷和防浪涌電路設計 212
第8章 隔離變壓器 215
8.1 概述 215
8.2 隔離變壓器原理 215
8.3 帶屏蔽隔離變壓器 216
8.4 超級隔離變壓器 217
8.5 實際安裝 220
第9章 整機電路及電路板的設計 221
9.1 電源線及地線上的噪聲 221
9.1.1 噪聲的產生 221
9.1.2 抑制噪聲的方法 222
9.2 電路板上的騷擾源 226
9.3 擴譜時鐘 227
9.4 單層板和雙層板的設計 230
9.4.1 單層板 230
9.4.2 雙層板 230
9.4.3 電路板設計的一般規則 231
9.4.4 電路布局 231
9.4.5 布線 231
9.4.6 多層電路板 237
9.5 關于電路設計的建議 244
9.6 信號傳輸畸變及其解決方法 245
9.7 信號線濾波 247
9.7.1 概述 247
9.7.2 信號線EMC濾波線路舉例 248
9.8 電路板互連電纜的設計 257
9.9 電路板及設備上的開關觸點的處理 260
9.9.1 開關斷開時瞬態騷擾形成的原理 260
9.9.2 開關切換瞬態干擾抑制 261
9.10 操作按鈕與電子線路配合的問題 263
9.11 電路之間的耦合 264
9.12 電路板的局部屏蔽 265
9.13 從時序上降低電路受干擾的概率 266
9.14 軟件抗擾措施 267
9.14.1 看門狗 268
9.14.2 其他措施 268
第10章 產品的電氣設計和裝配 269
10.1 電氣設計的原則 269
10.2 元器件、電氣配件的排布和安裝 269
10.3 排布導線 271
10.3.1 排布導線注意事項 271
10.3.2 匯流排的設計安裝 273
10.4 產品的安全性與可靠性 274
10.4.1 絕緣與耐壓 274
10.4.2 電磁騷擾與防護 275
10.4.3 產品的可靠性 277
10.5 機柜間電纜的處理 277
第11章 電磁兼容故障的診斷及整改 279
11.1 產品電磁兼容定性 279
11.1.1 摸底試驗配置 279
11.1.2 定性試驗配置 280
11.2 產品電磁兼容故障的定位 281
11.2.1 故障判斷 282
11.2.2 故障信號的測試 282
11.2.3 故障定位總結 283
11.2.4 故障排查舉例(變頻調速系統) 283
11.3 電磁兼容故障整改 287
11.3.1 輻射發射超標 287
11.3.2 傳導發射超標 289
11.3.3 電源諧波發射超標 290
11.3.4 靜電放電抗擾度不合格 291
11.3.5 射頻電磁場輻射抗擾度不合格 296
11.3.6 電快速脈沖群抗擾度不合格 297
11.3.7 浪涌(沖擊)抗擾度不合格 299
11.3.8 射頻場感應傳導抗擾度不合格 301
第12章 低壓電器產品的電磁兼容問題 303
12.1 概述 303
12.2 國家標準中對低壓電器電磁兼容的要求 305
12.2.1 GB/T14048—2006標準中對低壓開關及控制設備的電磁兼容要求 306
12.2.2 GB18499—2008標準中對剩余電流動作保護器(RCD)的電磁兼容要求 310
12.3 低壓電器產品的電磁兼容故障整改及電磁兼容設計舉例 312
12.3.1 剩余電流動作保護器使用中的常見故障及整改 312
12.3.2 智能脫扣器的軟硬件設計及抗擾措施 314
第13章 單片機、可編程控制器及工控機的抗擾問題 317
13.1 單片機系統的抗擾設計 317
13.1.1 單片機系統的電磁騷擾問題 317
13.1.2 單片機系統的硬件電磁兼容設計 318
13.1.3 單片機系統的軟件電磁兼容設計 326
13.2 可編程控制器的抗擾問題 329
13.2.1 可編程控制器的概念 329
13.2.2 可編程控制器系統中的騷擾來源 330
13.2.3 可編程控制器系統的抗擾設計及措施 331
13.2.4 可編程控制器系統中的軟件抗擾措施 333
13.3 工控機的抗擾問題 334
13.3.1 工控機使用中的硬件抗擾措施 335
13.3.2 工控機使用中的軟件抗擾措施 336
第14章 醫療電子設備的電磁兼容 341
14.1 醫療電子設備電磁兼容問題的特殊性 341
14.1.1 概述 341
14.1.2 醫療電子設備的特殊性與復雜性 342
14.1.3 醫療電子設備的電磁兼容要求 342
14.2 醫療電子設備和系統的電磁兼容性要求 343
14.2.1 騷擾發射的限制 343
14.2.2 電網污染保護要求 344
14.2.3 抗擾度要求 344
14.3 國內醫用電子設備電磁兼容現狀 345
14.4 醫療設備的安全與電磁兼容問題的總結 346
14.5 醫療電子設備安全與電磁兼容的整改措施 349
14.5.1 漏電流問題 349
14.5.2 電磁環境問題 350
14.5.3 電氣安全與電磁兼容常用整改措施 351
14.6 電磁兼容設計實例 355
14.6.1 超聲設備電磁場抗擾措施 355
14.6.2 醫用洗片機控制器的電磁兼容設計 356
14.6.3 心臟除顫器測試分析儀的電磁兼容設計 357
14.6.4 醫療建筑的電磁兼容設計原則 360
第15章 家用電器的電磁兼容測試及整改 363
15.1 概述 363
15.2 家用電器電磁兼容測試的標準化 364
15.2.1 家用電器、電動工具和類似器具的電磁發射要求 366
15.2.2 家用電器、電動工具和類似器具的抗擾度要求 369
15.3 電磁兼容故障整改舉例 371
15.3.1 電動工具電磁干擾的抑制 371
15.3.2 小家電電磁發射超標整改 375
15.3.3 變頻空調單片機控制電路抗擾設計舉例 379
第16章 變頻調速系統的電磁兼容測試與整改 385
16.1 概述 385
16.2 國家相關標準 386
16.2.1 標準適用范圍 386
16.2.2 電氣傳動系統的抗擾度 386
16.2.3 電氣傳動系統的發射要求 388
16.3 變頻器的傳導騷擾 389
16.3.1 變頻器傳導騷擾測試 390
16.3.2 試驗報告 390
16.3.3 測試結果分析 391
16.3.4 傳導騷擾的抑制措施 392
16.4 變頻器諧波問題的整改 392
16.4.1 變頻器輸入側諧波抑制 393
16.4.2 變頻器輸出側諧波抑制 396
16.5 變頻器使用中的其他問題 399
16.5.1 接地問題 399
16.5.2 布線問題 401
16.5.3 布局問題 404
16.6 變頻器輸入側故障 411
16.7 系統防雷 413
16.7.1 易受雷擊的部分 413
16.7.2 防雷保護 414
第17章 開關電源的傳導騷擾 416
17.1 開關電源認證和電磁兼容測試 416
17.2 開關電源的電磁兼容試驗 417
17.3 開關電源的電磁騷擾 418
17.3.1 整流電路 418
17.3.2 開關換能部分 419
17.3.3 次級整流電路 419
17.3.4 穩壓控制電路 420
17.3.5 分布電容問題 420
17.4 開關電源的傳導發射測試 421
17.4.1 交流電源端口傳導發射限值 421
17.4.2 傳導發射試驗配置 422
17.5 傳導騷擾抑制技術 424
17.5.1 差模濾波 424
17.5.2 共模濾波分析 425
17.5.3 輸入濾波電路 427
17.5.4 電源濾波器實際電路分析 429
17.5.5 濾波電路中各元件簡介 434
17.5.6 影響電磁騷擾的其他因素 445
第18章 不間斷電源的噪聲抑制 446
18.1 概述 446
18.1.1 不間斷電源簡介 446
18.1.2 應用領域 447
18.1.3 不間斷電源解決的問題 447
18.2 不間斷電源的種類 448
18.2.1 后備式電源 448
18.2.2 在線互動式電源 449
18.2.3 在線式電源 449
18.3 不間斷電源的電磁騷擾抑制 451
18.3.1 騷擾限值 451
18.3.2 測試方法 458
18.3.3 不間斷電源產品的電磁兼容設計 464
18.4 不間斷電源的選用 465
18.4.1 不間斷電源的選擇 465
18.4.2 不間斷電源的關鍵技術 467
18.4.3 不間斷電源的主要指標 469
18.5 不間斷電源使用時的注意事項 471
18.6 電池的保養 472
18.6.1 常見電池種類 472
18.6.2 各種電池的優缺點 474
18.6.3 電池相關問題 474
精 通 篇
第19章 汽車電子產品的電磁兼容 478
19.1 概述 478
19.2 車載電子、電氣產品的電磁兼容問題 479
19.2.1 車載電子產品的電磁兼容 479
19.2.2 汽車內部的電磁環境 480
19.2.3 車載電子、電氣產品電磁兼容的標準化 480
19.2.4 部分國家標準簡介 481
19.3 ISO7637標準 483
19.3.1 概述 483
19.3.2 試驗條件 484
19.3.3 瞬態電壓發射試驗 484
19.3.4 抗擾度試驗 489
19.3.5 不合格整改措施 504
19.4 車載電子產品電磁兼容設計 505
19.4.1 電磁兼容設計的目的 505
19.4.2 電磁兼容設計涵蓋的項目 505
19.5 電磁兼容設計實例 507
19.5.1 行車記錄儀的抗擾設計 507
19.5.2 車載數字視聽設備的電磁兼容設計 510
19.5.3 電磁兼容其他措施 514
第20章 鐵路信號的電磁兼容技術 516
20.1 概述 516
20.2 信號系統電磁環境 517
20.2.1 電磁環境分類 517
20.2.2 電磁兼容與安全可靠性 518
20.2.3 電氣化鐵道的干擾源 518
20.2.4 雷電與信號防雷 526
20.3 鐵路信號系統電磁兼容標準 533
20.3.1 國際標準 533
20.3.2 國家標準對鐵路信號設備電磁兼容的具體要求 540
20.4 信號產品電磁兼容設計舉例 544
20.4.1 信號產品繼電器端口防浪涌設計 544
20.4.2 信號產品CAN接口防脈沖群設計 545
附錄A 電磁兼容檢驗報告樣本 546
附錄B 電磁試驗現場布置 554
序: