消費電子emi分析整改方法

A. 什麼是EMI標准

什麼是EMI
電磁兼容性（Electromagnetic
Compatibility）縮寫EMC，就是指某電子設備既不幹擾其它設備，同時也不受其它設備的影響。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性一樣，是產品質量最重要的指標之一。安全性涉及人身和財產，而電磁兼容性則涉及人身和環境保護。
電磁波會與電子元件作用，產生干擾現象，稱為EMI（Electromagnetic
Interference）。例如，TV熒光屏上常見的「雪花」，便表示接受到的訊號被干擾。為什麼要做EMI納米噴鍍。
1．
技術驅動力
設備的小型化能源與敏感器靠得很近。這使傳播路徑縮短，增加了干擾的機會。器件的小型化增加了它們對干擾的敏感度。由於設備越來越小並且便於攜帶，像汽車電話、膝上計算機等設備隨處可用，而不一定局限於辦公室那樣的受控環境。這也帶了兼容性問題。例如，許多汽車裝有包括防抱死控制系統在內的大量的電子電路，如果汽車電話與這個控制系統不兼容，則會引起誤動作。
對於數據保密的要求是屏蔽市場發展的一個重要動力。已有報道揭露美國駐莫斯科使館追究中的信息已被前蘇聯竊取到，這是通過接收使館內設備產生的電磁能量來實現的。同樣的技術也被用截獲密碼，然後攻擊銀行計算機系統。通過屏蔽，設備的電磁發射能夠減小，提高系統的安全性。
現在，人們越來越開始注意各種輻射對健康的影響。過量的X射線和紫外線照射的危險已經被充分證明了。現在討論的焦點是微波和射頻顯示單元產生的輻射對婦女健康的傷害，因為已經有充分的證據說明在高壓線附近生活會患疾病。
2、法規和標准
現在有許多關於產品輻射和傳導發射限制的國家標准和國際標准。有些還規定了對各種干擾的最低敏感度要求。通常，對於不同類型的電子設備有不同的標准。雖然一個產品要獲得市場的成功，滿足這些標準是必要的，但符合這些標準是自願的。
但是，有些國家給出的是規范，而不是標准，因此要在這些國家銷售產品，符合標準是強制性的。有些規范不僅規定了標准，還賦予當局罰沒不符合產品的權力。
3、市場因素
筆記本電腦，ADSL和行動電話等3C產品都會因高頻電磁波干擾產生雜訊，影響通訊品質。另若人體長期暴露於強力電磁場下，則可能易患癌症病變。因此防電磁干擾已是必備而且勢在必行的製程。
EMI納米噴鍍技術的應用范圍
納米噴鍍EMI具有高導電性和高電磁屏蔽效率等特點，廣泛應用於通訊製品（行動電話）、電腦（筆記本）、攜帶型電子產品、消費電子、網路硬體（伺服器等）、醫療儀器、家用電子產品和航天及國防等電子設備的EMI屏蔽。
適用於各種塑膠製品的金屬屏蔽（PC、PC+ABS、ABS等）

B. 如何做EMC整改為了減小EMI應該採取什麼措施

EMC測試報告多了去了，EMC包括EMI和EMS，EMI里有傳導輻射等等等等，EMS還有浪涌群脈沖靜電等等等，你還是具體找某個項目吧！不同項目解決辦法不同，你的問題類似於我怎麼才能生活得好一樣，太廣泛了！

C. EMI的技術問題

電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility）縮寫EMC，就是指某電子設備既不幹擾其它設備，同時也不受其它設備的影響。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性一樣，是產品質量最重要的指標之一。安全性涉及人身和財產，而電磁兼容性則涉及人身和環境保護。

電磁波會與電子元件作用，產生干擾現象，稱為EMI（Electromagnetic Interference）。例如，TV熒光屏上常見的「雪花」，便表示接受到的訊號被干擾。為什麼要做EMI納米噴鍍。

1． 技術驅動力
設備的小型化能源與敏感器靠得很近。這使傳播路徑縮短，增加了干擾的機會。器件的小型化增加了它們對干擾的敏感度。由於設備越來越小並且便於攜帶，像汽車電話、膝上計算機等設備隨處可用，而不一定局限於辦公室那樣的受控環境。這也帶了兼容性問題。例如，許多汽車裝有包括防抱死控制系統在內的大量的電子電路，如果汽車電話與這個控制系統不兼容，則會引起誤動作。
對於數據保密的要求是屏蔽市場發展的一個重要動力。已有報道揭露美國駐莫斯科使館追究中的信息已被前蘇聯竊取到，這是通過接收使館內設備產生的電磁能量來實現的。同樣的技術也被用截獲密碼，然後攻擊銀行計算機系統。通過屏蔽，設備的電磁發射能夠減小，提高系統的安全性。
現在，人們越來越開始注意各種輻射對健康的影響。過量的X射線和紫外線照射的危險已經被充分證明了。現在討論的焦點是微波和射頻顯示單元產生的輻射對婦女健康的傷害，因為已經有充分的證據說明在高壓線附近生活會患疾病。

2、法規和標准
現在有許多關於產品輻射和傳導發射限制的國家標准和國際標准。有些還規定了對各種干擾的最低敏感度要求。通常，對於不同類型的電子設備有不同的標准。雖然一個產品要獲得市場的成功，滿足這些標準是必要的，但符合這些標準是自願的。
但是，有些國家給出的是規范，而不是標准，因此要在這些國家銷售產品，符合標準是強制性的。有些規范不僅規定了標准，還賦予當局罰沒不符合產品的權力。

3、市場因素
筆記本電腦，ADSL和行動電話等3C產品都會因高頻電磁波干擾產生雜訊，影響通訊品質。另若人體長期暴露於強力電磁場下，則可能易患癌症病變。因此防電磁干擾已是必備而且勢在必行的製程。

EMI納米噴鍍技術的應用范圍

納米噴鍍EMI具有高導電性和高電磁屏蔽效率等特點，廣泛應用於通訊製品（行動電話）、電腦（筆記本）、攜帶型電子產品、消費電子、網路硬體（伺服器等）、醫療儀器、家用電子產品和航天及國防等電子設備的EMI屏蔽。
適用於各種塑膠製品的金屬屏蔽（PC、PC+ABS、ABS等

D. 如何解決電磁干擾（EMI / RFI）/射頻干擾

電磁干擾EMI中電子設備產生的干擾信號是通過導線或公共電源線進行傳輸，互相產生干擾稱為傳導干擾。傳導干擾給不少電子工程師帶來困惑，如何解決傳導干擾？找對方法，你會發現，傳導干擾其實很容易解決，只要增加電源輸入電路中 EMC 濾波器的節數，並適當調整每節濾波器的參數，基本上都能滿足要求，第七屆電路保護與電磁兼容研討會主辦方總結八大對策，以解決對付傳導干擾難題。


對策一：盡量減少每個迴路的有效面積

E. 如何實現電路保護設計中的ESD保護

對於電子產品而言，保護電路是為了防止電路中的關鍵敏感型器件受到過流、過壓、過熱等沖擊的損害。保護電路的優劣對電子產品的質量和壽命至關重要。隨著消費類電子產品需求的持續增長，更要求有強固的靜電放電(ESD)保護，同時還要減少不必要的電磁干擾(EMI)/射頻干擾(RFI)雜訊。此外，消費者希望最新款的消費電子產品可以用小尺寸設備滿足越來越高的下載和帶寬能力。隨著設備的越來越小和融入性能的不斷增加，ESD以及許多情況下的EMI/RFI抑制已無法涵蓋在驅動所需介面的新一代IC當中。 另外，先進的系統級晶元(SoC)設計都是採用幾何尺寸很小的工藝製造的。為了優化功能和晶元尺寸，IC設計人員一直在不斷減少其設計的功能的最小尺寸。IC尺寸的縮小導致器件更容易受到ESD電壓的損害。過去，設計人員只要選擇符合IEC61000-4-2規范的一個保護產品就足夠了。因此，大多數保護產品的數據表只包括符合評級要求。由於集成電路變得越來越敏感，較新的設計都有保護元件來滿足標准評級，但ESD沖擊仍會形成過高的電壓，有可能損壞IC。因此，設計人員必須選擇一個或幾個保護產品，不僅要符合ESD脈沖要求，而且也可以將ESD沖擊鉗位到足夠低的電壓，以確保IC得到保護。圖1：美國靜電放電協會(ESDA)的ESD保護要求先進技術實現強大ESD保護安森美半導體的ESD鉗位性能備受業界推崇，鉗位性能可從幾種方法觀察和量化。使用幾個標准工具即可測量獨立ESD保護器件或集成器件的ESD鉗位能力，包括ESD保護功能。第一個工具是ESD IEC61000-4-2 ESD脈沖響應截圖，顯示的是隨時間推移的鉗位電壓響應，可以看出ESD事件中下游器件的情形。圖2：ESD鉗鉗位截圖除了ESD鉗位屏幕截圖，另一種方法是測量傳輸線路脈沖(TLP)來評估ESD鉗位性能。由於ESD事件是一個很短的瞬態脈沖，TLP可以測量電流與電壓(I-V)數據，其中每個數據點都是從短方脈沖獲得的。TLP I-V曲線和參數可以用來比較不同TVS器件的屬性，也可用於預測電路的ESD鉗位性能。圖3：典型TLP I-V曲線圖安森美半導體提供的高速介面ESD保護保護器件陣容有兩種類型。第一類最容易實現，被稱為傳統設計保護。在這種類型設計中，信號線在器件下運行。這些器件通常是電容最低的產品。另一類是採用PicoGuard XS技術的產品。這種類型設計使用阻抗匹配(Impedance Matched)電路，可保證100 Ω的阻抗，相當於電容為零。這類設計無需並聯電感，有助於最大限度地減少封裝引起的ESD電壓尖峰。圖4：傳統方法與PicoGuard XS設計方法的對比安森美半導體的保護和濾波解決方案均基於傳統硅晶元工藝技術。相比之下，其它類型的低成本無源解決方案使用的是陶瓷、鐵氧體和多層壓敏電阻(MLV)組合的材料。這類器件通常ESD鉗位性能較差。在某些情況下，傳遞給下游器件的能量可能比安森美半導體解決方案低一個量級。一些採用舊有技術的產品甚至可能在小量ESD沖擊後出現劣化並變得更糟。由於其材料性質，一些無源器件往往表現出溫度的不一致性，從而降低了終端系統在標准消費溫度和環境溫度范圍內運行的可靠性。1 �6�12 �6�13

F. 什麼是EMI技術

什麼是EMI
電磁兼容性（Electromagnetic Compatibility）縮寫EMC，就是指某電子設備既不幹擾其它設備，同時也不受其它設備的影響。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性一樣，是產品質量最重要的指標之一。安全性涉及人身和財產，而電磁兼容性則涉及人身和環境保護。

電磁波會與電子元件作用，產生干擾現象，稱為EMI（Electromagnetic Interference）。例如，TV熒光屏上常見的「雪花」，便表示接受到的訊號被干擾。為什麼要做EMI納米噴鍍。

1． 技術驅動力
設備的小型化能源與敏感器靠得很近。這使傳播路徑縮短，增加了干擾的機會。器件的小型化增加了它們對干擾的敏感度。由於設備越來越小並且便於攜帶，像汽車電話、膝上計算機等設備隨處可用，而不一定局限於辦公室那樣的受控環境。這也帶了兼容性問題。例如，許多汽車裝有包括防抱死控制系統在內的大量的電子電路，如果汽車電話與這個控制系統不兼容，則會引起誤動作。
對於數據保密的要求是屏蔽市場發展的一個重要動力。已有報道揭露美國駐莫斯科使館追究中的信息已被前蘇聯竊取到，這是通過接收使館內設備產生的電磁能量來實現的。同樣的技術也被用截獲密碼，然後攻擊銀行計算機系統。通過屏蔽，設備的電磁發射能夠減小，提高系統的安全性。
現在，人們越來越開始注意各種輻射對健康的影響。過量的X射線和紫外線照射的危險已經被充分證明了。現在討論的焦點是微波和射頻顯示單元產生的輻射對婦女健康的傷害，因為已經有充分的證據說明在高壓線附近生活會患疾病。

2、法規和標准
現在有許多關於產品輻射和傳導發射限制的國家標准和國際標准。有些還規定了對各種干擾的最低敏感度要求。通常，對於不同類型的電子設備有不同的標准。雖然一個產品要獲得市場的成功，滿足這些標準是必要的，但符合這些標準是自願的。
但是，有些國家給出的是規范，而不是標准，因此要在這些國家銷售產品，符合標準是強制性的。有些規范不僅規定了標准，還賦予當局罰沒不符合產品的權力。

3、市場因素
筆記本電腦，ADSL和行動電話等3C產品都會因高頻電磁波干擾產生雜訊，影響通訊品質。另若人體長期暴露於強力電磁場下，則可能易患癌症病變。因此防電磁干擾已是必備而且勢在必行的製程。

EMI納米噴鍍技術的應用范圍

納米噴鍍EMI具有高導電性和高電磁屏蔽效率等特點，廣泛應用於通訊製品（行動電話）、電腦（筆記本）、攜帶型電子產品、消費電子、網路硬體（伺服器等）、醫療儀器、家用電子產品和航天及國防等電子設備的EMI屏蔽。
適用於各種塑膠製品的金屬屏蔽（PC、PC+ABS、ABS等）

G. EMI防電磁干擾解決方案

你是推廣的嗎

H. 實例解析:如何抑制開關電源的EMI

關於開關電源EMI的研究，有些從EMI產生的機理出發，有些從EMI產生的影響出發，提出了許多實用有價值的方案。本文分析與比較了幾種有效的方案，並為開關電源EMI的抑制措施提出新的參考建議。開關電源電磁干擾的產生機理
開關電源產生的干擾，按雜訊干擾源種類來分，可分為尖峰干擾和諧波干擾兩種；若按耦合通路來分，可分為傳導干擾和輻射干擾兩種。現在按雜訊干擾源來分別說明：1、二極體的反向恢復時間引起的干擾
高頻整流迴路中的整流二極體正向導通時有較大的正向電流流過，在其受反偏電壓而轉向截止時，由於PN結中有較多的載流子積累，因而在載流子消失之前的一段時間里，電流會反向流動，致使載流子消失的反向恢復電流急劇減少而發生很大的電流變化（di/dt）。
圖1：開關電源2、開關管工作時產生的諧波干擾
功率開關管在導通時流過較大的脈沖電流。例如正激型、推挽型和橋式變換器的輸入電流波形在阻性負載時近似為矩形波，其中含有豐富的高次諧波分量。當採用零電流、零電壓開關時，這種諧波干擾將會很小。另外，功率開關管在截止期間，高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變，也會產生尖峰干擾。3、交流輸入迴路產生的干擾
無工頻變壓器的開關電源輸入端整流管在反向恢復期間會引起高頻衰減振盪產生干擾。開關電源產生的尖峰干擾和諧波干擾能量，通過開關電源的輸入輸出線傳播出去而形成的干擾稱之為傳導干擾;而諧波和寄生振盪的能量，通過輸入輸出線傳播時，都會在空間產生電場和磁場。這種通過電磁輻射產生的干擾稱為輻射干擾。
4、其他原因
元器件的寄生參數，開關電源的原理圖設計不夠完美，印刷線路板（PCB）走線通常採用手工布置，具有很大的隨意性，PCB的近場干擾大，並且印刷板上器件的安裝、放置，以及方位的不合理都會造成EMI干擾。
開關電源EMI的特點
作為工作於開關狀態的能量轉換裝置，開關電源的電壓、電流變化率很高，產生的干擾強度較大；干擾源主要集中在功率開關期間以及與之相連的散熱器和高平變壓器，相對於數字電路干擾源的位置較為清楚；開關頻率不高（從幾十千赫和數兆赫茲），主要的干擾形式是傳導干擾和近場干擾；而印刷線路板（PCB）走線通常採用手工布線，具有更大的隨意性，這增加了PCB分布參數的提取和近場干擾估計的難度。
EMI測試技術
目前診斷差模共模干擾的方法有三種：射頻電流探頭、差模抑制網路、雜訊分離網路。用射頻電流探頭是測量差模共模干擾最簡單的方法，但測量結果與標准限值比較要經過較復雜的換算。差模抑制網路結構比較簡單，測量結果可直接與標准限值比較，但只能測量共模干擾。雜訊分離網路是最理想的方法，但是其關鍵部件變壓器的製造要求很高。
目前抑制干擾的幾種措施
形成電磁干擾的三要素是干擾源、傳播途徑和受擾設備。因而，抑制電磁干擾也應該從這三方面著手。首先應該抑制干擾源，直接消除干擾原因；其次是消除干擾源和受擾設備之間的耦合和輻射，切斷電磁干擾的傳播途徑；第三是提高受擾設備的抗擾能力，減低其對雜訊的敏感度。目前抑制干擾的幾種措施基本上都是用切斷電磁干擾源和受擾設備之間的耦合通道，它們確是行之有效的辦法。常用的方法是屏蔽、接地和濾波。
採用屏蔽技術可以有效地抑制開關電源的電磁輻射干擾。例如，功率開關管和輸出二極體通常有較大的功率損耗，為了散熱往往需要安裝散熱器或直接安裝在電源底板上。器件安裝時需要導熱性能好的絕緣片進行絕緣，這就使器件與底板和散熱器之間產生了分布電容，開關電源的底板是交流電源的地線，因而通過器件與底板之間的分布電容將電磁干擾耦合到交流輸入端產生共模干擾，解決這個問題的辦法是採用兩層絕緣片之間夾一層屏蔽片，並把屏蔽片接到直流地上，割斷了射頻干擾向輸入電網傳播的途徑。為了抑制開關電源產生的輻射，電磁干擾對其他電子設備的影響，可完全按照對磁場屏蔽的方法來加工屏蔽罩，然後將整個屏蔽罩與系統的機殼和地連接為一體，就能對電磁場進行有效的屏蔽。電源某些部分與大地相連可以起到抑制干擾的作用。例如，靜電屏蔽層接地可以抑制變化電場的干擾；電磁屏蔽用的導體原則上可以不接地，但不接地的屏蔽導體時常增強靜電耦合而產生所謂「負靜電屏蔽」效應，所以仍以接地為好，這樣使電磁屏蔽能同時發揮靜電屏蔽的作用。電路的公共參考點與大地相連，可為信號迴路提供穩定的參考電位。因此，系統中的安全保護地線、屏蔽接地線和公共參考地線各自形成接地母線後，最終都與大地相連。
在電路系統設計中應遵循「一點接地」的原則，如果形成多點接地，會出現閉合的接地環路，當磁力線穿過該迴路時將產生磁感應雜訊，實際上很難實現「一點接地」。因此，為降低接地阻抗，消除分布電容的影響而採取平面式或多點接地，利用一個導電平面（底板或多層印製板電路的導電平面層等）作為參考地，需要接地的各部分就近接到該參考地上。為進一步減小接地迴路的壓降，可用旁路電容減少返回電流的幅值。在低頻和高頻共存的電路系統中，應分別將低頻電路、高頻電路、功率電路的地線單獨連接後，再連接到公共參考點上。
濾波是抑制傳導干擾的一種很好的辦法。例如，在電源輸入端接上濾波器，可以抑制開關電源產生並向電網反饋的干擾，也可以抑制來自電網的雜訊對電源本身的侵害。在濾波電路中，還採用很多專用的濾波元件，如穿心電容器、三端電容器、鐵氧體磁環，它們能夠改善電路的濾波特性。恰當地設計或選擇濾波器，並正確地安裝和使用濾波器，是抗干擾技術的重要組成部分。
圖2：EMI電源濾波器
根據實際應用的要求，選擇合適的設計方案去抑制開關電源EMI十分重要，對於設計結果是否達到目標起到舉足輕重的作用。本文給出的集中設計方法和相應的建議，希望能給大家的設計帶來益處。

I. 消費電子產品的延伸閱讀

綜合環境
電子產品在儲存、運輸和使用過程中，經常受到周圍環境的各種有害影響，如影響電子產品的工作性能、使用可靠性和壽命等。影響電子產品的環境因素有：溫度、濕度、大氣壓力、太陽輻射、雨、風、冰雪、灰塵和沙塵、鹽霧、腐蝕性氣體、黴菌、昆蟲及其他有害動物、振動、沖擊、地震、碰撞、離心加速度、聲振、搖擺、電磁干擾及雷電等。
對環境因素的研究主要解決兩個基本問題：①如何取得這些環境因素的客觀數據；②如何處理這些數據。客觀環境因素的數據通常可以部分地從氣象環境保護部門取得，但更多的必須通過實測獲得。要使實測數據既具有可靠性又有典型性，除需要有完善的調查測試方案外，還必須有能連續、快速和多點記錄的儀器。所取得的客觀環境數據，如有足夠長的記錄時間，則可按出現頻率進行統計分析。對於要求特別可靠的產品可取客觀環境數據的極值，甚至是統計推斷的極值，以保證產品在使用中萬無一失。對於要求可靠性高的產品，可取客觀環境數據出現概率為 1%的數值。對於一般要求的產品，可取客觀環境出現概率為 5%，甚至為10%的數值。如客觀環境數據記錄時間不夠長，就要運用數理統計知識對其進行處理。例如，小氣候實測調查資料可用相關法延長而推算出歷史上可能有的數據；又如，機械振動實測調查資料，可採用包絡線法、功率頻譜分析法或用時間序列建模法，推算各種概率數值的可能性，然後根據產品的可靠性要求程度取所需的數據。
氣候環境
通常所用的試驗嚴酷度等級是：①溫度（℃）：-80、-65、-55、-40、-25、-15、-5、+5、+15、+20、+25、+30、+40、+55、+60、+70、+85、+100、+125、+155、+200；②溫度變化速率 （℃/分）：0.1、0.5、1、3、5，溫度變化速率（℃/秒）：1、5；③相對濕度(%)：10、50、75、90；④壓力(毫巴)：300000、50000、10000、5000、2000、1300、1060、840、700、530、300、200；⑤壓力變化速率（毫巴/秒）：1、10；⑥周圍介質(水、空氣等)與產品的相對移動速度（米/秒）：0.5、1、3、5、10、30、50；⑦降雨(毫米/秒)：0.3、1、2、3、6、15。
生物環境
包括黴菌、昆蟲和動物等。
①黴菌：對電子產品危害最大的菌種有黃麴黴、黑麴黴、土麴黴、出芽茁霉、宛氏擬青黴、繩狀青黴、赭色青黴、光孢短柄帚霉、綠色木霉、雜麴黴、球毛殼霉等。這些黴菌最適宜的發芽溫度為20～30℃，相應的相對濕度為80%～90%。
②昆蟲：對電子產品危害最大的昆蟲有白蟻、蠹蟲、木蜂、蟑螂等，在熱帶地區尤為嚴重。
③動物：對電子產品危害最大的動物有鼠、蛇、鳥等，在熱帶地區尤為嚴重。
電氣環境
①雷電：濕熱帶地區雷暴頻繁，如印尼爪哇的茂物市年雷暴日（即出現聞雷聲或雷雨現象的天數）達 322天。雷電產生的雷電脈沖波形如圖。圖中T1、T2時間確定的原則是:與明線連接的電子設備,宜用T1=4微秒，T2=300微秒的波形進行試驗；與電纜連接的電子設備，宜用T1=10微秒,T2=700微秒；與鋼軌或類似傳導體連接的電子設備,宜用T1=10微秒，T2=200微秒；模擬對直擊雷產生的反擊宜用T1=1.2微秒,T2=50微秒。試驗時,常用的電壓等級(千伏)為：1.5、4、5、6.5。②電氣設備的電磁場和機動車輛點火系統產生的電磁場，在距干擾源10米處測得40～1000兆赫頻率范圍為40分貝(微伏/米)。帶電機的電器產生的干擾電壓在 0.15～30兆赫范圍為66分貝(微伏)；在30～300兆赫范圍為55分貝（微伏）。當電機功率加大時，干擾電壓也將隨之增大。高頻設備產生的電磁場，在距干擾源 100米處測得的0.15～1000兆赫范圍的場強為34～54分貝（微伏/米）。
其它環境
這里指的是機械活性物質環境條件。在熱沙漠區、砂質海濱區、和乾旱內陸區都會發生吹砂現象。在通常情況下，砂粒直徑為 0.01～0.1毫米，在砂質荒漠區砂粒平均直徑為0.18～0.30毫米。吹塵主要發生在工業煙灰區和乾旱風區。灰塵的平均直徑在0.0001～0.01毫米間，在多灰塵的極端情況下,濃度可達6×10-9克/厘米3。吹砂和吹塵現象多數出現在氣溫高、相對濕度小的天氣條件下。通常用的試驗嚴酷度等級為：①砂 （克/厘米3）：0.01、0.03、0.1、0.3、1、3、10；②塵（毫克/米2·時）:1、3、10、30。 化學活性物質環境條件 ①鹽霧：空氣中懸浮的氯化物液體微粒稱為鹽霧。鹽霧可隨風從海上深入到沿海30～50公里處。在船隻和海島上的沉降量每天可達 5毫升/厘米2以上。試驗常用的嚴酷度等級（毫升/厘米2·時）為:1、3、5、10。②臭氧：臭氧對電子產品有危害作用，其常用的試驗嚴酷度等級（毫克/米3）為:0.01、0.03、0.1、0.3、1、3、10、30。③二氧化硫，硫化氫，氨、氮和氧化物:在化學工業部門,包括礦井、化肥、醫葯、橡膠等的生產場所,空氣中含有許多腐蝕性氣體,其主要成分是二氧化硫，硫化氫、氨、氮的氧化物等。這些物質在潮濕的條件下可形成酸性、鹼性氣體，損壞各類電子產品。試驗常用的嚴酷度等級 （毫克/米3）為0.01、0.03、0.1、0.3、1、3、10、30、100、300。 機械環境條件 ①跌落：電子產品在使用、運輸過程中都會因不慎而跌落。通常試驗用的嚴酷度等級(米)為0.025、0.050、0.1、0.25、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0。②搖擺:電子產品在裝船使用和運輸過程中,要承受船隻的搖擺運動。通常試驗用的嚴酷度等級(度/6秒)為±5、±10、±25、45。③恆加速度：電子產品在使用和運輸中會經受恆加速度力。通常用的試驗嚴酷度等級（米/秒2）為：20、50、100、200、500、1000。④振動：實際的振動條件比較復雜，可能是簡單的正弦振動，也可能是復雜的隨機振動，甚至可能是正弦振動疊加隨機振動。⑤沖擊和碰撞：電子產品在運輸和使用過程中常會因沖撞而受損。⑥雜訊：在織布車間、大型汽輪發電機車間、船舶主機艙等高雜訊場所,雜訊可達90～100分貝。噴氣發動機工作和火箭發射時，雜訊可達140～160分貝。常用的試驗嚴酷度等級（分貝）為140、160。 減低雜訊
隨著電子技術應用領域的日益擴大, 電子產品的可靠性問題愈來愈多的困擾著維修人員。影響電子產品可靠性問題很多，其中雜訊是最重要方面。所謂雜訊即造成人或設備惡劣影響的干擾信號的總稱。如：造成人身心不愉快感覺的音響、圖像信號，機器錯誤工作的信號等。對待噪音的態度，猶如對待火災的一樣，事先要有足夠的措施，否則既費經費又費時間。在電子產品的設計或試制時，防止雜訊的工作條件要留有富裕的容限范圍，這是保證設備可靠性的前提。
創造電子產品可靠性的工作條件
由於電子產品的絕緣材料受潮氣會降低絕緣度，產生漏電流形成雜訊。因此，保管或放置電子產品的場所，一定要乾燥，要有足夠的防潮措施，要避免放在高度潮濕或混凝土牆腳處。
由於電子產品的靜電作用易吸取灰塵，造成電子元件絕緣度降低和溫度升高，因此對電子產品要經常進行清潔除塵。
電子元件金屬部分和空氣接觸會發生氧化，生銹，改變電阻，造成接觸不良，形成雜訊。怕生銹的金屬或焊接處，要塗上瓷漆來保護。另外，焊接時用的酸性焊劑，用後不清除仍然會使電子元件的金屬部分腐蝕，造成接觸不良。在有腐蝕氣體的地點要有充分防腐措施。
設備所處環境由於某種震盪或沖擊易形成雜訊，對設備元件安裝或布線固定等方面，要有防震和沖擊措施。使用時避免草率、粗暴操作。搬運時不要碰撞、注意輕放。
提高檢修技術
對電子產品噪音的檢修，首先根據電子產品的噪音或工作失常的狀態來判斷故障是維修還是改進，然後根據故障查出原因。原來正常的電子產品一旦產生雜訊，這是明顯故障，需維修。但是，投入使用的電子產品一開始就有雜訊，它和環境、使用條件和設備性能有關，這不屬維修范圍而是明顯的改進問題了。維修就是查出噪音緣故「頭痛醫頭，腳痛醫腳」就算完成任務，這是比較簡單。而改進則是要從頭到腳徹底解決噪音的家族問題，這是關鍵問題。引起電子產品雜訊的原因是多種多樣，有的雜訊僅一種原因引起，有的雜訊則由多種原因相互混合引起。按照電子產品的雜訊來源可將雜訊分為：內部噪音、外部噪音。
電源管理
隨著CMOS技術不斷向深亞微米發展，高度集成的電路同電池續航能力方面的顯著進步共同迎來了消費類電子設備的新時代，並開創了無限的可能性。要實現高度集成，就需要我們採用先進的電源與系統管理技術在更小型的封裝中處理更高的電流以及更低的系統電壓，這進一步加大了對散熱管理的要求。此外，隨著越來越多的系統實現了便攜性，電池供電的重要性也日益提高。必須能夠監控系統性能，提高系統效率，並盡可能延長電池的使用壽命，同時不管電池具有何種化學特性，均應實現快速充電，這都是消費類電子產品開發商所要面臨的新挑戰。為了適應設備小型化的空間尺寸要求，並滿足功能升級的需要，電源、電池管理及專用系統功能均要求高度集成的高級解決方案，這些都是成功開展消費類電子系統設計所應解決的重大問題。
消費類電子應用中的電源管理與供電系統非常先進、復雜。從傳統上來說，將不同的系統功能分開來考慮、設計並加以集成，供電與管理通常是隨後才考慮到的問題。在許多情況下，都採用不同的穩壓器，根據產品功能數量的不同，設備中不同的穩壓組件可能多達10個乃至20個。這樣的「電源管理」及供電技術成本不菲、效率低下、佔用的板級空間也很大，上述問題都會妨礙消費類電子應用目標的實現。對於攜帶型產品設計工程師而言，高度集成的數控電源及電池管理IC(PMIC)將成為尖端攜帶型產品系統級發展策略中至關重要的部分。
就功能豐富的攜帶型應用而言，延長電池使用壽命的關鍵在於設計高效的電源電路，並實現智能的電源管理。這種電路正從簡單而效率低下的穩壓器電路逐漸發展成為開關式穩壓器組件。這種過渡對低壓應用尤其重要，這也是消費類電子市場的推進力量。通過開關式穩壓器可實現更高的效率，這一點也受到機械設計人員的歡迎，因為效率的提高會降低散熱要求。同時，隨著外部濾波組件的小型化，相同的特性和功能所需的封裝也越來越小。但是，開關式電源也確有其弱勢，用於產生所需電壓(並給低壓組件供電)的脈寬調制(PWM)總會給敏感的電路帶來更多雜訊。此外，這種拓撲還會在輕負載情況下降低效率。
消費電子應用領域的另一項發展也很引人注目，這就是「升-降壓」穩壓器件的採用。許多電池供電的應用都需要這種穩壓器，因為鋰離子電池供電的系統具有VBATT電壓特性(見圖1)，也由於應用所採用的許多IP塊都是3.3V的內核邏輯器件。當VIN大於降壓模式(VOUT)時，「升-降壓」調壓器作為線性穩壓器發揮作用，不過當VIN下降至低於某一給定閾值時，又會過渡成為升壓穩壓器。
為支持電源管理而設計了專用標准產品(ASSP)，在IC中實現了高度集成和數字可編程功能，並有助於縮短最終產品的系統設計進程。電源管理ASSP能夠方便地實現有關功能，沒有它的幫助，我們就不得不採用定製的專用集成電路(ASIC)或綜合使用多個單一功能分立器件。ASSP PMIC有助於節約系統製造商的時間，並降低資源消耗與機會成本，進而減少印刷電路板(PCB)的空間佔用和系統級成本。
PMIC是與應用處理器或控制器IC協同工作的混和信號配套晶元。應用處理器或控制器能夠提供大量的數字介面及軟體功能，而PMIC則可為相應的消費類電子應用提供配套的供電、電池與復位管理。PMIC通常包括實時時鍾和一些喚醒功能，從而能實現高效的系統級深度休眠狀態。這些特性可利用主機控制器通過廉價的業界標准型I2C串列介面配合一些專用的通用輸入輸出(GPIO)引腳來控制。用智能中斷系統向主機應用處理器或控制器發出有關眾多電源管理事件的信號。

J. 家用電器電磁輻射測量方法

利用電磁場高速自動掃描技術測量電磁輻射
電磁兼容測試對即將進入市場的電子產品是非常重要的一項測試，但以往的測試只能得出能否通過的結果，不能提供更多有用信息。本文介紹利用高速自動掃描技術測量電磁輻射，檢測PCB板上電磁場的變化情況，使工程技術人員在進行電磁兼容性標准測試前就能發現相關問題並及時予以糾正。

隨著當今電子產品主頻提高、布線密度增加以及大量BGA封裝器件和高速邏輯器件的使用，設計人員不得不通過增加PCB板的層數來減少信號與信號間的相互影響。同時在大量攜帶型終端設備中，為了降低系統功耗必須採用多電平方案，而這些設備還有模擬或者RF電路，需要採用多種地，又必須使用電源平面和地平面分割的技術。因此PCB板上的信號之間存在大量輻射干擾，造成設備功能故障或者工作不穩定，而且所有信號對外形成很強電磁輻射，使得EMC測試也成為產品上市的一個障礙。

目前大部分硬體工程師還只是憑經驗來設計PCB，在調試過程中，很多需要觀測的信號線或者晶元引腳被埋在PCB中間層，無法使用示波器等工具去探測，如果產品不能通過功能測試，他們也沒有有效的手段去查找問題的原因。要想驗證產品的EMC特性，只有把產品拿到標准電磁兼容測量室去測量，由於這種測量只能測產品對外輻射情況，就算沒有通過也不能為解決問題提供有用的信息，因此工程師只能憑經驗去修改PCB，並重復試驗。這種試驗方法非常昂貴，而且可能耽誤產品的上市時間。

當然，現在有很多高速PCB分析和模擬設計工具，可以幫助工程師解決一些問題，可是目前在器件模型上還存在很多限制，例如能解決信號完整性(SI)模擬的IBIS模型就有很多器件沒有模型或者模型不準確。要精確模擬EMC問題，就必須用SPICE模型，但目前幾乎所有的ASIC都不能提供SPICE模型，而如果沒有SPICE模型，EMC模擬是無法把器件本身的輻射考慮在內的(器件的輻射比傳輸線的輻射大得多)。另外，模擬工具往往要在精度和模擬時間上進行折中，精度相對較高的，需要的計算時間很長，而模擬速度快的工具，其精度又很低。因此用這些工具進行模擬，不能完全解決高速PCB設計中的相互干擾問題。

我們知道，在多層PCB中高頻信號的迴流路徑應該在該信號線層臨近的參考地平面(電源層或者地層)上，這樣的迴流和阻抗最小，但是實際的地層或電源層中會有分割和鏤空，從而改變迴流路徑，導致迴流面積變大，引起電磁輻射和地彈雜訊。如果工程師能清楚電流路徑的話，就能避免大的迴流路徑，從而有效控制電磁輻射。但信號迴流路徑由信號線布線、PCB電源和地分布結構以及電源供電點、去耦電容和器件放置位置和數量等多種因素所決定，故而對復雜系統的迴流路徑從理論上進行判定非常困難。

所以在設計階段排除輻射雜訊問題非常關鍵。我們用示波器能看到信號的波形，從而可幫助解決信號完整性問題，那麼有沒有設備能看到輻射的「圖形」以及電路板上的迴流呢？

電磁場高速掃描測量技術

在各種電磁輻射測量方法中，有一種近場掃描測量方法能解決這個問題，該方法基於這樣的原理設計，即電磁輻射是被測設備(DUT)上的高頻電流迴路形成的。如加拿大EMSCAN公司的電磁輻射掃描系統Emscan就是根據這個原理製成的，它採用H場陣列探頭(有32×40＝1280個探頭)來探測DUT上的電流，在測量期間，DUT直接放在掃描器的上面。這些探頭可以檢測由於高頻電流發生變化而引起的電磁場的變化，系統可提供RF電流在PCB上空間分布的視覺圖像(圖1)。

Emscan電磁兼容掃描系統已經在通信、汽車、辦公電器以及消費電子等工業領域得到廣泛應用，通過該系統提供的電流密度圖，工程師在進行電磁兼容性標准測試前就能發現有EMI問題的區域並採取相應措施。

近場掃描原理Emscan的測量主要在活性近場區域(r<<λ/2π)進行，DUT上發出的輻射信號大部分被耦合到磁場探頭上，少量能量擴散到自由空間。磁場探頭耦合了近H場的磁通線以及PCB上的電流，另外它也獲取一些近E場的微量成分。

大電流低電壓電流源主要與磁場相關，而高電壓小電流電壓源則主要與電場相關，在PCB上，純電場或者純磁場都是很少見的。RF和微波電路中，電路的輸入阻抗以及連接用的微帶或者微帶線，其阻抗都被設計為50歐姆，這種低阻抗設計使得這些元器件產生大電流和低電壓變化，此外數字電路的趨勢也是使用更低電壓差的邏輯器件，同時活性近場區域內的磁場波阻抗遠小於電場波阻抗。綜合這些因素，大部分PCB活性近場區域能量都包含在近磁場中，因此Emscan掃描系統採用的磁場環適合於這些PCB的近場診斷。

所有的環是一樣的，然而它們在反饋網路中的位置不同，因此反饋網路可感應各個環的響應，每個環相對參考源的響應都被測量出來並考慮為濾波轉移函數。為了保證測量的線性度，Emscan測量的是這個轉移函數的倒數。

由於採用了陣列天線和電子自動切換天線技術，因此測量速度大大加快，比手工單探頭測量方案快幾千倍，也比自動單探頭測量方案快幾百倍，能夠快速有效判斷電路修改前後的效果(圖2)。快速掃描技術及其先進幅度保持掃描技術和同步掃描技術使該系統能有效捕捉瞬態事件，同時它採用能提升頻譜分析儀測量精度的技術，提高了測量的精確性和可重復性。

評估PCB近場輻射干擾的測量方法

PCB輻射干擾情況的檢查可分幾步進行。首先確定需要掃描的區域，然後選擇能充分采樣掃描區域的探頭(柵格7.5mm)，在100kHz～3GHz的頻率范圍內進行頻譜掃描，並存儲每個頻率點的最大電平。注意，比較大的頻率點可利用空間掃描在掃描區域內作進一步檢查，這樣可以定位干擾源以及關鍵電路路徑。

被測板必須盡可能靠近掃描器板，因為隨著距離增加，接收信噪比會降低，而且還會有「分離」效應。實際測量中，這個距離應該小於1.5cm。我們可以看到，對元件面的測量有時候可能會因為元器件的高度而使測量出現問題，因此元器件的高度必須要考慮，以對測量的電壓電平進行校正。在基本檢查中，需考慮分離距離校正因子。

我們可以很快得到測量結果，但是這些結果不能評判產品是否符合EMC特性，因為它測量的值是PCB板上的高頻電流產生的電磁近場。而標准EMC測試是要求在開闊場地(OATS)或者在暗室進行的，距離為3米(即遠場)。

盡管Emscan的測量不能取代標准EMC測試，但是實踐證明，它確實有很多用途。通過對測量結果的分析，可以得出很多結論以利於產品的後續開發。除了得到電壓電平外，下列信息也非常重要：干擾產生點、干擾分布、覆蓋大區域的干擾傳導路徑、干擾被限制在PCB上的狹窄區域以及內部結構或臨近I/O模塊間的耦合等，還可以看到數字電路和模擬電路分開的效果。

上述測量可作為PCB設計質量評估的一個標准，進一步來說，如果我們已經知道了一個類似的PCB的EMC特性，我們完全可以在產品開發早期對EMC特性進行比較可靠的評估，例如是否應該採用屏蔽手段等。

特別值得一提的是，電磁場高速掃描系統還能揭示瞬態EMI問題，瞬態EMI問題在電磁兼容性測量中往往不會被檢測到，但是它們會影響產品的性能和可靠性。

PCB抗干擾性能的評估

在實際使用中，所有電子設備都會受到電磁場的干擾，如果一個設備不能滿足抗干擾要求，也不進行屏蔽，那麼該設備的性能就會受電磁干擾的影響。事實表明，干擾信號的頻率可能會有幾百MHz，這些干擾主要通過連接的導體進行耦合，因此I/O模塊的抗干擾設計非常重要。為了增強產品的抗干擾性能，有時不得不增加濾波等手段，這意味著會增加產品的成本。從這種角度上看，尋找一種能優化所有電路和元器件的解決方案非常重要。

通過適當修改上面提到的測量方法，在產品開發和測試階段就能夠正確評估產品的抗干擾性能。改進後的方法如下：把PCB放在掃描器板上進行頻譜掃描以決定PCB的干擾頻率，然後把該頻率正弦波干擾信號用夾子或者適當耦合設備(如平衡線上用的T-LISN)耦合到I/O線或導體上，採用步距10MHz、頻率范圍能滿足10MHz到150MHz(避免與PCB板的干擾頻率重疊)、功率－20到0dBm(取決於耦合器件和PCB的類型)的發生器，執行與所加干擾信號一致的頻率進行空間掃描。干擾信號從耦合點到PCB內的分布情況就能非常清楚地在空間掃描圖形上看出來，然後可以根據下面一些原則對空間掃描結果進行解釋，包括PCB上哪些區域分布有耦合上去的干擾信號、插入濾波器的有效性(衰減干擾信號)、臨近I/O導體耦合情況以及PCB接地層或者區域的有效性等。