消费电子emi分析整改方法

A. 什么是EMI标准

什么是EMI
电磁兼容性（Electromagnetic
Compatibility）缩写EMC，就是指某电子设备既不干扰其它设备，同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样，是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产，而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。
电磁波会与电子元件作用，产生干扰现象，称为EMI（Electromagnetic
Interference）。例如，TV荧光屏上常见的“雪花”，便表示接受到的讯号被干扰。为什么要做EMI纳米喷镀。
1．
技术驱动力
设备的小型化能源与敏感器靠得很近。这使传播路径缩短，增加了干扰的机会。器件的小型化增加了它们对干扰的敏感度。由于设备越来越小并且便于携带，像汽车电话、膝上计算机等设备随处可用，而不一定局限于办公室那样的受控环境。这也带了兼容性问题。例如，许多汽车装有包括防抱死控制系统在内的大量的电子电路，如果汽车电话与这个控制系统不兼容，则会引起误动作。
对于数据保密的要求是屏蔽市场发展的一个重要动力。已有报道揭露美国驻莫斯科使馆追究中的信息已被前苏联窃取到，这是通过接收使馆内设备产生的电磁能量来实现的。同样的技术也被用截获密码，然后攻击银行计算机系统。通过屏蔽，设备的电磁发射能够减小，提高系统的安全性。
现在，人们越来越开始注意各种辐射对健康的影响。过量的X射线和紫外线照射的危险已经被充分证明了。现在讨论的焦点是微波和射频显示单元产生的辐射对妇女健康的伤害，因为已经有充分的证据说明在高压线附近生活会患疾病。
2、法规和标准
现在有许多关于产品辐射和传导发射限制的国家标准和国际标准。有些还规定了对各种干扰的最低敏感度要求。通常，对于不同类型的电子设备有不同的标准。虽然一个产品要获得市场的成功，满足这些标准是必要的，但符合这些标准是自愿的。
但是，有些国家给出的是规范，而不是标准，因此要在这些国家销售产品，符合标准是强制性的。有些规范不仅规定了标准，还赋予当局罚没不符合产品的权力。
3、市场因素
笔记本电脑，ADSL和移动电话等3C产品都会因高频电磁波干扰产生杂讯，影响通讯品质。另若人体长期暴露于强力电磁场下，则可能易患癌症病变。因此防电磁干扰已是必备而且势在必行的制程。
EMI纳米喷镀技术的应用范围
纳米喷镀EMI具有高导电性和高电磁屏蔽效率等特点，广泛应用于通讯制品（移动电话）、电脑（笔记本）、便携式电子产品、消费电子、网络硬件（服务器等）、医疗仪器、家用电子产品和航天及国防等电子设备的EMI屏蔽。
适用于各种塑胶制品的金属屏蔽（PC、PC+ABS、ABS等）

B. 如何做EMC整改为了减小EMI应该采取什么措施

EMC测试报告多了去了，EMC包括EMI和EMS，EMI里有传导辐射等等等等，EMS还有浪涌群脉冲静电等等等，你还是具体找某个项目吧！不同项目解决办法不同，你的问题类似于我怎么才能生活得好一样，太广泛了！

C. EMI的技术问题

电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility）缩写EMC，就是指某电子设备既不干扰其它设备，同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样，是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产，而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。

电磁波会与电子元件作用，产生干扰现象，称为EMI（Electromagnetic Interference）。例如，TV荧光屏上常见的“雪花”，便表示接受到的讯号被干扰。为什么要做EMI纳米喷镀。

1． 技术驱动力
设备的小型化能源与敏感器靠得很近。这使传播路径缩短，增加了干扰的机会。器件的小型化增加了它们对干扰的敏感度。由于设备越来越小并且便于携带，像汽车电话、膝上计算机等设备随处可用，而不一定局限于办公室那样的受控环境。这也带了兼容性问题。例如，许多汽车装有包括防抱死控制系统在内的大量的电子电路，如果汽车电话与这个控制系统不兼容，则会引起误动作。
对于数据保密的要求是屏蔽市场发展的一个重要动力。已有报道揭露美国驻莫斯科使馆追究中的信息已被前苏联窃取到，这是通过接收使馆内设备产生的电磁能量来实现的。同样的技术也被用截获密码，然后攻击银行计算机系统。通过屏蔽，设备的电磁发射能够减小，提高系统的安全性。
现在，人们越来越开始注意各种辐射对健康的影响。过量的X射线和紫外线照射的危险已经被充分证明了。现在讨论的焦点是微波和射频显示单元产生的辐射对妇女健康的伤害，因为已经有充分的证据说明在高压线附近生活会患疾病。

2、法规和标准
现在有许多关于产品辐射和传导发射限制的国家标准和国际标准。有些还规定了对各种干扰的最低敏感度要求。通常，对于不同类型的电子设备有不同的标准。虽然一个产品要获得市场的成功，满足这些标准是必要的，但符合这些标准是自愿的。
但是，有些国家给出的是规范，而不是标准，因此要在这些国家销售产品，符合标准是强制性的。有些规范不仅规定了标准，还赋予当局罚没不符合产品的权力。

3、市场因素
笔记本电脑，ADSL和移动电话等3C产品都会因高频电磁波干扰产生杂讯，影响通讯品质。另若人体长期暴露于强力电磁场下，则可能易患癌症病变。因此防电磁干扰已是必备而且势在必行的制程。

EMI纳米喷镀技术的应用范围

纳米喷镀EMI具有高导电性和高电磁屏蔽效率等特点，广泛应用于通讯制品（移动电话）、电脑（笔记本）、便携式电子产品、消费电子、网络硬件（服务器等）、医疗仪器、家用电子产品和航天及国防等电子设备的EMI屏蔽。
适用于各种塑胶制品的金属屏蔽（PC、PC+ABS、ABS等

D. 如何解决电磁干扰（EMI / RFI）/射频干扰

电磁干扰EMI中电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输，互相产生干扰称为传导干扰。传导干扰给不少电子工程师带来困惑，如何解决传导干扰？找对方法，你会发现，传导干扰其实很容易解决，只要增加电源输入电路中 EMC 滤波器的节数，并适当调整每节滤波器的参数，基本上都能满足要求，第七届电路保护与电磁兼容研讨会主办方总结八大对策，以解决对付传导干扰难题。


对策一：尽量减少每个回路的有效面积

E. 如何实现电路保护设计中的ESD保护

对于电子产品而言，保护电路是为了防止电路中的关键敏感型器件受到过流、过压、过热等冲击的损害。保护电路的优劣对电子产品的质量和寿命至关重要。随着消费类电子产品需求的持续增长，更要求有强固的静电放电(ESD)保护，同时还要减少不必要的电磁干扰(EMI)/射频干扰(RFI)噪声。此外，消费者希望最新款的消费电子产品可以用小尺寸设备满足越来越高的下载和带宽能力。随着设备的越来越小和融入性能的不断增加，ESD以及许多情况下的EMI/RFI抑制已无法涵盖在驱动所需接口的新一代IC当中。 另外，先进的系统级芯片(SoC)设计都是采用几何尺寸很小的工艺制造的。为了优化功能和芯片尺寸，IC设计人员一直在不断减少其设计的功能的最小尺寸。IC尺寸的缩小导致器件更容易受到ESD电压的损害。过去，设计人员只要选择符合IEC61000-4-2规范的一个保护产品就足够了。因此，大多数保护产品的数据表只包括符合评级要求。由于集成电路变得越来越敏感，较新的设计都有保护元件来满足标准评级，但ESD冲击仍会形成过高的电压，有可能损坏IC。因此，设计人员必须选择一个或几个保护产品，不仅要符合ESD脉冲要求，而且也可以将ESD冲击钳位到足够低的电压，以确保IC得到保护。图1：美国静电放电协会(ESDA)的ESD保护要求先进技术实现强大ESD保护安森美半导体的ESD钳位性能备受业界推崇，钳位性能可从几种方法观察和量化。使用几个标准工具即可测量独立ESD保护器件或集成器件的ESD钳位能力，包括ESD保护功能。第一个工具是ESD IEC61000-4-2 ESD脉冲响应截图，显示的是随时间推移的钳位电压响应，可以看出ESD事件中下游器件的情形。图2：ESD钳钳位截图除了ESD钳位屏幕截图，另一种方法是测量传输线路脉冲(TLP)来评估ESD钳位性能。由于ESD事件是一个很短的瞬态脉冲，TLP可以测量电流与电压(I-V)数据，其中每个数据点都是从短方脉冲获得的。TLP I-V曲线和参数可以用来比较不同TVS器件的属性，也可用于预测电路的ESD钳位性能。图3：典型TLP I-V曲线图安森美半导体提供的高速接口ESD保护保护器件阵容有两种类型。第一类最容易实现，被称为传统设计保护。在这种类型设计中，信号线在器件下运行。这些器件通常是电容最低的产品。另一类是采用PicoGuard XS技术的产品。这种类型设计使用阻抗匹配(Impedance Matched)电路，可保证100 Ω的阻抗，相当于电容为零。这类设计无需并联电感，有助于最大限度地减少封装引起的ESD电压尖峰。图4：传统方法与PicoGuard XS设计方法的对比安森美半导体的保护和滤波解决方案均基于传统硅芯片工艺技术。相比之下，其它类型的低成本无源解决方案使用的是陶瓷、铁氧体和多层压敏电阻(MLV)组合的材料。这类器件通常ESD钳位性能较差。在某些情况下，传递给下游器件的能量可能比安森美半导体解决方案低一个量级。一些采用旧有技术的产品甚至可能在小量ESD冲击后出现劣化并变得更糟。由于其材料性质，一些无源器件往往表现出温度的不一致性，从而降低了终端系统在标准消费温度和环境温度范围内运行的可靠性。1 �6�12 �6�13

F. 什么是EMI技术

什么是EMI
电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility）缩写EMC，就是指某电子设备既不干扰其它设备，同时也不受其它设备的影响。电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样，是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产，而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。

电磁波会与电子元件作用，产生干扰现象，称为EMI（Electromagnetic Interference）。例如，TV荧光屏上常见的“雪花”，便表示接受到的讯号被干扰。为什么要做EMI纳米喷镀。

1． 技术驱动力
设备的小型化能源与敏感器靠得很近。这使传播路径缩短，增加了干扰的机会。器件的小型化增加了它们对干扰的敏感度。由于设备越来越小并且便于携带，像汽车电话、膝上计算机等设备随处可用，而不一定局限于办公室那样的受控环境。这也带了兼容性问题。例如，许多汽车装有包括防抱死控制系统在内的大量的电子电路，如果汽车电话与这个控制系统不兼容，则会引起误动作。
对于数据保密的要求是屏蔽市场发展的一个重要动力。已有报道揭露美国驻莫斯科使馆追究中的信息已被前苏联窃取到，这是通过接收使馆内设备产生的电磁能量来实现的。同样的技术也被用截获密码，然后攻击银行计算机系统。通过屏蔽，设备的电磁发射能够减小，提高系统的安全性。
现在，人们越来越开始注意各种辐射对健康的影响。过量的X射线和紫外线照射的危险已经被充分证明了。现在讨论的焦点是微波和射频显示单元产生的辐射对妇女健康的伤害，因为已经有充分的证据说明在高压线附近生活会患疾病。

2、法规和标准
现在有许多关于产品辐射和传导发射限制的国家标准和国际标准。有些还规定了对各种干扰的最低敏感度要求。通常，对于不同类型的电子设备有不同的标准。虽然一个产品要获得市场的成功，满足这些标准是必要的，但符合这些标准是自愿的。
但是，有些国家给出的是规范，而不是标准，因此要在这些国家销售产品，符合标准是强制性的。有些规范不仅规定了标准，还赋予当局罚没不符合产品的权力。

3、市场因素
笔记本电脑，ADSL和移动电话等3C产品都会因高频电磁波干扰产生杂讯，影响通讯品质。另若人体长期暴露于强力电磁场下，则可能易患癌症病变。因此防电磁干扰已是必备而且势在必行的制程。

EMI纳米喷镀技术的应用范围

纳米喷镀EMI具有高导电性和高电磁屏蔽效率等特点，广泛应用于通讯制品（移动电话）、电脑（笔记本）、便携式电子产品、消费电子、网络硬件（服务器等）、医疗仪器、家用电子产品和航天及国防等电子设备的EMI屏蔽。
适用于各种塑胶制品的金属屏蔽（PC、PC+ABS、ABS等）

G. EMI防电磁干扰解决方案

你是推广的吗

H. 实例解析:如何抑制开关电源的EMI

关于开关电源EMI的研究，有些从EMI产生的机理出发，有些从EMI产生的影响出发，提出了许多实用有价值的方案。本文分析与比较了几种有效的方案，并为开关电源EMI的抑制措施提出新的参考建议。开关电源电磁干扰的产生机理
开关电源产生的干扰，按噪声干扰源种类来分，可分为尖峰干扰和谐波干扰两种；若按耦合通路来分，可分为传导干扰和辐射干扰两种。现在按噪声干扰源来分别说明：1、二极管的反向恢复时间引起的干扰
高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过，在其受反偏电压而转向截止时，由于PN结中有较多的载流子积累，因而在载流子消失之前的一段时间里，电流会反向流动，致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化（di/dt）。
图1：开关电源2、开关管工作时产生的谐波干扰
功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波，其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时，这种谐波干扰将会很小。另外，功率开关管在截止期间，高频变压器绕组漏感引起的电流突变，也会产生尖峰干扰。3、交流输入回路产生的干扰
无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量，通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量，通过输入输出线传播时，都会在空间产生电场和磁场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。
4、其他原因
元器件的寄生参数，开关电源的原理图设计不够完美，印刷线路板（PCB）走线通常采用手工布置，具有很大的随意性，PCB的近场干扰大，并且印刷板上器件的安装、放置，以及方位的不合理都会造成EMI干扰。
开关电源EMI的特点
作为工作于开关状态的能量转换装置，开关电源的电压、电流变化率很高，产生的干扰强度较大；干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器，相对于数字电路干扰源的位置较为清楚；开关频率不高（从几十千赫和数兆赫兹），主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰；而印刷线路板（PCB）走线通常采用手工布线，具有更大的随意性，这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。
EMI测试技术
目前诊断差模共模干扰的方法有三种：射频电流探头、差模抑制网络、噪声分离网络。用射频电流探头是测量差模共模干扰最简单的方法，但测量结果与标准限值比较要经过较复杂的换算。差模抑制网络结构比较简单，测量结果可直接与标准限值比较，但只能测量共模干扰。噪声分离网络是最理想的方法，但是其关键部件变压器的制造要求很高。
目前抑制干扰的几种措施
形成电磁干扰的三要素是干扰源、传播途径和受扰设备。因而，抑制电磁干扰也应该从这三方面着手。首先应该抑制干扰源，直接消除干扰原因；其次是消除干扰源和受扰设备之间的耦合和辐射，切断电磁干扰的传播途径；第三是提高受扰设备的抗扰能力，减低其对噪声的敏感度。目前抑制干扰的几种措施基本上都是用切断电磁干扰源和受扰设备之间的耦合通道，它们确是行之有效的办法。常用的方法是屏蔽、接地和滤波。
采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰。例如，功率开关管和输出二极管通常有较大的功率损耗，为了散热往往需要安装散热器或直接安装在电源底板上。器件安装时需要导热性能好的绝缘片进行绝缘，这就使器件与底板和散热器之间产生了分布电容，开关电源的底板是交流电源的地线，因而通过器件与底板之间的分布电容将电磁干扰耦合到交流输入端产生共模干扰，解决这个问题的办法是采用两层绝缘片之间夹一层屏蔽片，并把屏蔽片接到直流地上，割断了射频干扰向输入电网传播的途径。为了抑制开关电源产生的辐射，电磁干扰对其他电子设备的影响，可完全按照对磁场屏蔽的方法来加工屏蔽罩，然后将整个屏蔽罩与系统的机壳和地连接为一体，就能对电磁场进行有效的屏蔽。电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用。例如，静电屏蔽层接地可以抑制变化电场的干扰；电磁屏蔽用的导体原则上可以不接地，但不接地的屏蔽导体时常增强静电耦合而产生所谓“负静电屏蔽”效应，所以仍以接地为好，这样使电磁屏蔽能同时发挥静电屏蔽的作用。电路的公共参考点与大地相连，可为信号回路提供稳定的参考电位。因此，系统中的安全保护地线、屏蔽接地线和公共参考地线各自形成接地母线后，最终都与大地相连。
在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则，如果形成多点接地，会出现闭合的接地环路，当磁力线穿过该回路时将产生磁感应噪声，实际上很难实现“一点接地”。因此，为降低接地阻抗，消除分布电容的影响而采取平面式或多点接地，利用一个导电平面（底板或多层印制板电路的导电平面层等）作为参考地，需要接地的各部分就近接到该参考地上。为进一步减小接地回路的压降，可用旁路电容减少返回电流的幅值。在低频和高频共存的电路系统中，应分别将低频电路、高频电路、功率电路的地线单独连接后，再连接到公共参考点上。
滤波是抑制传导干扰的一种很好的办法。例如，在电源输入端接上滤波器，可以抑制开关电源产生并向电网反馈的干扰，也可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害。在滤波电路中，还采用很多专用的滤波元件，如穿心电容器、三端电容器、铁氧体磁环，它们能够改善电路的滤波特性。恰当地设计或选择滤波器，并正确地安装和使用滤波器，是抗干扰技术的重要组成部分。
图2：EMI电源滤波器
根据实际应用的要求，选择合适的设计方案去抑制开关电源EMI十分重要，对于设计结果是否达到目标起到举足轻重的作用。本文给出的集中设计方法和相应的建议，希望能给大家的设计带来益处。

I. 消费电子产品的延伸阅读

综合环境
电子产品在储存、运输和使用过程中，经常受到周围环境的各种有害影响，如影响电子产品的工作性能、使用可靠性和寿命等。影响电子产品的环境因素有：温度、湿度、大气压力、太阳辐射、雨、风、冰雪、灰尘和沙尘、盐雾、腐蚀性气体、霉菌、昆虫及其他有害动物、振动、冲击、地震、碰撞、离心加速度、声振、摇摆、电磁干扰及雷电等。
对环境因素的研究主要解决两个基本问题：①如何取得这些环境因素的客观数据；②如何处理这些数据。客观环境因素的数据通常可以部分地从气象环境保护部门取得，但更多的必须通过实测获得。要使实测数据既具有可靠性又有典型性，除需要有完善的调查测试方案外，还必须有能连续、快速和多点记录的仪器。所取得的客观环境数据，如有足够长的记录时间，则可按出现频率进行统计分析。对于要求特别可靠的产品可取客观环境数据的极值，甚至是统计推断的极值，以保证产品在使用中万无一失。对于要求可靠性高的产品，可取客观环境数据出现概率为 1%的数值。对于一般要求的产品，可取客观环境出现概率为 5%，甚至为10%的数值。如客观环境数据记录时间不够长，就要运用数理统计知识对其进行处理。例如，小气候实测调查资料可用相关法延长而推算出历史上可能有的数据；又如，机械振动实测调查资料，可采用包络线法、功率频谱分析法或用时间序列建模法，推算各种概率数值的可能性，然后根据产品的可靠性要求程度取所需的数据。
气候环境
通常所用的试验严酷度等级是：①温度（℃）：-80、-65、-55、-40、-25、-15、-5、+5、+15、+20、+25、+30、+40、+55、+60、+70、+85、+100、+125、+155、+200；②温度变化速率 （℃/分）：0.1、0.5、1、3、5，温度变化速率（℃/秒）：1、5；③相对湿度(%)：10、50、75、90；④压力(毫巴)：300000、50000、10000、5000、2000、1300、1060、840、700、530、300、200；⑤压力变化速率（毫巴/秒）：1、10；⑥周围介质(水、空气等)与产品的相对移动速度（米/秒）：0.5、1、3、5、10、30、50；⑦降雨(毫米/秒)：0.3、1、2、3、6、15。
生物环境
包括霉菌、昆虫和动物等。
①霉菌：对电子产品危害最大的菌种有黄曲霉、黑曲霉、土曲霉、出芽茁霉、宛氏拟青霉、绳状青霉、赭色青霉、光孢短柄帚霉、绿色木霉、杂曲霉、球毛壳霉等。这些霉菌最适宜的发芽温度为20～30℃，相应的相对湿度为80%～90%。
②昆虫：对电子产品危害最大的昆虫有白蚁、蠹虫、木蜂、蟑螂等，在热带地区尤为严重。
③动物：对电子产品危害最大的动物有鼠、蛇、鸟等，在热带地区尤为严重。
电气环境
①雷电：湿热带地区雷暴频繁，如印尼爪哇的茂物市年雷暴日（即出现闻雷声或雷雨现象的天数）达 322天。雷电产生的雷电脉冲波形如图。图中T1、T2时间确定的原则是:与明线连接的电子设备,宜用T1=4微秒，T2=300微秒的波形进行试验；与电缆连接的电子设备，宜用T1=10微秒,T2=700微秒；与钢轨或类似传导体连接的电子设备,宜用T1=10微秒，T2=200微秒；模拟对直击雷产生的反击宜用T1=1.2微秒,T2=50微秒。试验时,常用的电压等级(千伏)为：1.5、4、5、6.5。②电气设备的电磁场和机动车辆点火系统产生的电磁场，在距干扰源10米处测得40～1000兆赫频率范围为40分贝(微伏/米)。带电机的电器产生的干扰电压在 0.15～30兆赫范围为66分贝(微伏)；在30～300兆赫范围为55分贝（微伏）。当电机功率加大时，干扰电压也将随之增大。高频设备产生的电磁场，在距干扰源 100米处测得的0.15～1000兆赫范围的场强为34～54分贝（微伏/米）。
其它环境
这里指的是机械活性物质环境条件。在热沙漠区、砂质海滨区、和干旱内陆区都会发生吹砂现象。在通常情况下，砂粒直径为 0.01～0.1毫米，在砂质荒漠区砂粒平均直径为0.18～0.30毫米。吹尘主要发生在工业烟灰区和干旱风区。灰尘的平均直径在0.0001～0.01毫米间，在多灰尘的极端情况下,浓度可达6×10-9克/厘米3。吹砂和吹尘现象多数出现在气温高、相对湿度小的天气条件下。通常用的试验严酷度等级为：①砂 （克/厘米3）：0.01、0.03、0.1、0.3、1、3、10；②尘（毫克/米2·时）:1、3、10、30。 化学活性物质环境条件 ①盐雾：空气中悬浮的氯化物液体微粒称为盐雾。盐雾可随风从海上深入到沿海30～50公里处。在船只和海岛上的沉降量每天可达 5毫升/厘米2以上。试验常用的严酷度等级（毫升/厘米2·时）为:1、3、5、10。②臭氧：臭氧对电子产品有危害作用，其常用的试验严酷度等级（毫克/米3）为:0.01、0.03、0.1、0.3、1、3、10、30。③二氧化硫，硫化氢，氨、氮和氧化物:在化学工业部门,包括矿井、化肥、医药、橡胶等的生产场所,空气中含有许多腐蚀性气体,其主要成分是二氧化硫，硫化氢、氨、氮的氧化物等。这些物质在潮湿的条件下可形成酸性、碱性气体，损坏各类电子产品。试验常用的严酷度等级 （毫克/米3）为0.01、0.03、0.1、0.3、1、3、10、30、100、300。 机械环境条件 ①跌落：电子产品在使用、运输过程中都会因不慎而跌落。通常试验用的严酷度等级(米)为0.025、0.050、0.1、0.25、0.5、1.0、2.5、5.0、10.0。②摇摆:电子产品在装船使用和运输过程中,要承受船只的摇摆运动。通常试验用的严酷度等级(度/6秒)为±5、±10、±25、45。③恒加速度：电子产品在使用和运输中会经受恒加速度力。通常用的试验严酷度等级（米/秒2）为：20、50、100、200、500、1000。④振动：实际的振动条件比较复杂，可能是简单的正弦振动，也可能是复杂的随机振动，甚至可能是正弦振动叠加随机振动。⑤冲击和碰撞：电子产品在运输和使用过程中常会因冲撞而受损。⑥噪声：在织布车间、大型汽轮发电机车间、船舶主机舱等高噪声场所,噪声可达90～100分贝。喷气发动机工作和火箭发射时，噪声可达140～160分贝。常用的试验严酷度等级（分贝）为140、160。 减低噪声
随着电子技术应用领域的日益扩大, 电子产品的可靠性问题愈来愈多的困扰着维修人员。影响电子产品可靠性问题很多，其中噪声是最重要方面。所谓噪声即造成人或设备恶劣影响的干扰信号的总称。如：造成人身心不愉快感觉的音响、图像信号，机器错误工作的信号等。对待噪音的态度，犹如对待火灾的一样，事先要有足够的措施，否则既费经费又费时间。在电子产品的设计或试制时，防止噪声的工作条件要留有富裕的容限范围，这是保证设备可靠性的前提。
创造电子产品可靠性的工作条件
由于电子产品的绝缘材料受潮气会降低绝缘度，产生漏电流形成噪声。因此，保管或放置电子产品的场所，一定要干燥，要有足够的防潮措施，要避免放在高度潮湿或混凝土墙脚处。
由于电子产品的静电作用易吸取灰尘，造成电子元件绝缘度降低和温度升高，因此对电子产品要经常进行清洁除尘。
电子元件金属部分和空气接触会发生氧化，生锈，改变电阻，造成接触不良，形成噪声。怕生锈的金属或焊接处，要涂上瓷漆来保护。另外，焊接时用的酸性焊剂，用后不清除仍然会使电子元件的金属部分腐蚀，造成接触不良。在有腐蚀气体的地点要有充分防腐措施。
设备所处环境由于某种震荡或冲击易形成噪声，对设备元件安装或布线固定等方面，要有防震和冲击措施。使用时避免草率、粗暴操作。搬运时不要碰撞、注意轻放。
提高检修技术
对电子产品噪音的检修，首先根据电子产品的噪音或工作失常的状态来判断故障是维修还是改进，然后根据故障查出原因。原来正常的电子产品一旦产生噪声，这是明显故障，需维修。但是，投入使用的电子产品一开始就有噪声，它和环境、使用条件和设备性能有关，这不属维修范围而是明显的改进问题了。维修就是查出噪音缘故“头痛医头，脚痛医脚”就算完成任务，这是比较简单。而改进则是要从头到脚彻底解决噪音的家族问题，这是关键问题。引起电子产品噪声的原因是多种多样，有的噪声仅一种原因引起，有的噪声则由多种原因相互混合引起。按照电子产品的噪声来源可将噪声分为：内部噪音、外部噪音。
电源管理
随着CMOS技术不断向深亚微米发展，高度集成的电路同电池续航能力方面的显着进步共同迎来了消费类电子设备的新时代，并开创了无限的可能性。要实现高度集成，就需要我们采用先进的电源与系统管理技术在更小型的封装中处理更高的电流以及更低的系统电压，这进一步加大了对散热管理的要求。此外，随着越来越多的系统实现了便携性，电池供电的重要性也日益提高。必须能够监控系统性能，提高系统效率，并尽可能延长电池的使用寿命，同时不管电池具有何种化学特性，均应实现快速充电，这都是消费类电子产品开发商所要面临的新挑战。为了适应设备小型化的空间尺寸要求，并满足功能升级的需要，电源、电池管理及专用系统功能均要求高度集成的高级解决方案，这些都是成功开展消费类电子系统设计所应解决的重大问题。
消费类电子应用中的电源管理与供电系统非常先进、复杂。从传统上来说，将不同的系统功能分开来考虑、设计并加以集成，供电与管理通常是随后才考虑到的问题。在许多情况下，都采用不同的稳压器，根据产品功能数量的不同，设备中不同的稳压组件可能多达10个乃至20个。这样的“电源管理”及供电技术成本不菲、效率低下、占用的板级空间也很大，上述问题都会妨碍消费类电子应用目标的实现。对于便携式产品设计工程师而言，高度集成的数控电源及电池管理IC(PMIC)将成为尖端便携式产品系统级发展策略中至关重要的部分。
就功能丰富的便携式应用而言，延长电池使用寿命的关键在于设计高效的电源电路，并实现智能的电源管理。这种电路正从简单而效率低下的稳压器电路逐渐发展成为开关式稳压器组件。这种过渡对低压应用尤其重要，这也是消费类电子市场的推进力量。通过开关式稳压器可实现更高的效率，这一点也受到机械设计人员的欢迎，因为效率的提高会降低散热要求。同时，随着外部滤波组件的小型化，相同的特性和功能所需的封装也越来越小。但是，开关式电源也确有其弱势，用于产生所需电压(并给低压组件供电)的脉宽调制(PWM)总会给敏感的电路带来更多噪声。此外，这种拓扑还会在轻负载情况下降低效率。
消费电子应用领域的另一项发展也很引人注目，这就是“升-降压”稳压器件的采用。许多电池供电的应用都需要这种稳压器，因为锂离子电池供电的系统具有VBATT电压特性(见图1)，也由于应用所采用的许多IP块都是3.3V的内核逻辑器件。当VIN大于降压模式(VOUT)时，“升-降压”调压器作为线性稳压器发挥作用，不过当VIN下降至低于某一给定阈值时，又会过渡成为升压稳压器。
为支持电源管理而设计了专用标准产品(ASSP)，在IC中实现了高度集成和数字可编程功能，并有助于缩短最终产品的系统设计进程。电源管理ASSP能够方便地实现有关功能，没有它的帮助，我们就不得不采用定制的专用集成电路(ASIC)或综合使用多个单一功能分立器件。ASSP PMIC有助于节约系统制造商的时间，并降低资源消耗与机会成本，进而减少印刷电路板(PCB)的空间占用和系统级成本。
PMIC是与应用处理器或控制器IC协同工作的混和信号配套芯片。应用处理器或控制器能够提供大量的数字接口及软件功能，而PMIC则可为相应的消费类电子应用提供配套的供电、电池与复位管理。PMIC通常包括实时时钟和一些唤醒功能，从而能实现高效的系统级深度休眠状态。这些特性可利用主机控制器通过廉价的业界标准型I2C串行接口配合一些专用的通用输入输出(GPIO)引脚来控制。用智能中断系统向主机应用处理器或控制器发出有关众多电源管理事件的信号。

J. 家用电器电磁辐射测量方法

利用电磁场高速自动扫描技术测量电磁辐射
电磁兼容测试对即将进入市场的电子产品是非常重要的一项测试，但以往的测试只能得出能否通过的结果，不能提供更多有用信息。本文介绍利用高速自动扫描技术测量电磁辐射，检测PCB板上电磁场的变化情况，使工程技术人员在进行电磁兼容性标准测试前就能发现相关问题并及时予以纠正。

随着当今电子产品主频提高、布线密度增加以及大量BGA封装器件和高速逻辑器件的使用，设计人员不得不通过增加PCB板的层数来减少信号与信号间的相互影响。同时在大量便携式终端设备中，为了降低系统功耗必须采用多电平方案，而这些设备还有模拟或者RF电路，需要采用多种地，又必须使用电源平面和地平面分割的技术。因此PCB板上的信号之间存在大量辐射干扰，造成设备功能故障或者工作不稳定，而且所有信号对外形成很强电磁辐射，使得EMC测试也成为产品上市的一个障碍。

目前大部分硬件工程师还只是凭经验来设计PCB，在调试过程中，很多需要观测的信号线或者芯片引脚被埋在PCB中间层，无法使用示波器等工具去探测，如果产品不能通过功能测试，他们也没有有效的手段去查找问题的原因。要想验证产品的EMC特性，只有把产品拿到标准电磁兼容测量室去测量，由于这种测量只能测产品对外辐射情况，就算没有通过也不能为解决问题提供有用的信息，因此工程师只能凭经验去修改PCB，并重复试验。这种试验方法非常昂贵，而且可能耽误产品的上市时间。

当然，现在有很多高速PCB分析和仿真设计工具，可以帮助工程师解决一些问题，可是目前在器件模型上还存在很多限制，例如能解决信号完整性(SI)仿真的IBIS模型就有很多器件没有模型或者模型不准确。要精确仿真EMC问题，就必须用SPICE模型，但目前几乎所有的ASIC都不能提供SPICE模型，而如果没有SPICE模型，EMC仿真是无法把器件本身的辐射考虑在内的(器件的辐射比传输线的辐射大得多)。另外，仿真工具往往要在精度和仿真时间上进行折中，精度相对较高的，需要的计算时间很长，而仿真速度快的工具，其精度又很低。因此用这些工具进行仿真，不能完全解决高速PCB设计中的相互干扰问题。

我们知道，在多层PCB中高频信号的回流路径应该在该信号线层临近的参考地平面(电源层或者地层)上，这样的回流和阻抗最小，但是实际的地层或电源层中会有分割和镂空，从而改变回流路径，导致回流面积变大，引起电磁辐射和地弹噪声。如果工程师能清楚电流路径的话，就能避免大的回流路径，从而有效控制电磁辐射。但信号回流路径由信号线布线、PCB电源和地分布结构以及电源供电点、去耦电容和器件放置位置和数量等多种因素所决定，故而对复杂系统的回流路径从理论上进行判定非常困难。

所以在设计阶段排除辐射噪声问题非常关键。我们用示波器能看到信号的波形，从而可帮助解决信号完整性问题，那么有没有设备能看到辐射的“图形”以及电路板上的回流呢？

电磁场高速扫描测量技术

在各种电磁辐射测量方法中，有一种近场扫描测量方法能解决这个问题，该方法基于这样的原理设计，即电磁辐射是被测设备(DUT)上的高频电流回路形成的。如加拿大EMSCAN公司的电磁辐射扫描系统Emscan就是根据这个原理制成的，它采用H场阵列探头(有32×40＝1280个探头)来探测DUT上的电流，在测量期间，DUT直接放在扫描器的上面。这些探头可以检测由于高频电流发生变化而引起的电磁场的变化，系统可提供RF电流在PCB上空间分布的视觉图像(图1)。

Emscan电磁兼容扫描系统已经在通信、汽车、办公电器以及消费电子等工业领域得到广泛应用，通过该系统提供的电流密度图，工程师在进行电磁兼容性标准测试前就能发现有EMI问题的区域并采取相应措施。

近场扫描原理Emscan的测量主要在活性近场区域(r<<λ/2π)进行，DUT上发出的辐射信号大部分被耦合到磁场探头上，少量能量扩散到自由空间。磁场探头耦合了近H场的磁通线以及PCB上的电流，另外它也获取一些近E场的微量成分。

大电流低电压电流源主要与磁场相关，而高电压小电流电压源则主要与电场相关，在PCB上，纯电场或者纯磁场都是很少见的。RF和微波电路中，电路的输入阻抗以及连接用的微带或者微带线，其阻抗都被设计为50欧姆，这种低阻抗设计使得这些元器件产生大电流和低电压变化，此外数字电路的趋势也是使用更低电压差的逻辑器件，同时活性近场区域内的磁场波阻抗远小于电场波阻抗。综合这些因素，大部分PCB活性近场区域能量都包含在近磁场中，因此Emscan扫描系统采用的磁场环适合于这些PCB的近场诊断。

所有的环是一样的，然而它们在反馈网络中的位置不同，因此反馈网络可感应各个环的响应，每个环相对参考源的响应都被测量出来并考虑为滤波转移函数。为了保证测量的线性度，Emscan测量的是这个转移函数的倒数。

由于采用了阵列天线和电子自动切换天线技术，因此测量速度大大加快，比手工单探头测量方案快几千倍，也比自动单探头测量方案快几百倍，能够快速有效判断电路修改前后的效果(图2)。快速扫描技术及其先进幅度保持扫描技术和同步扫描技术使该系统能有效捕捉瞬态事件，同时它采用能提升频谱分析仪测量精度的技术，提高了测量的精确性和可重复性。

评估PCB近场辐射干扰的测量方法

PCB辐射干扰情况的检查可分几步进行。首先确定需要扫描的区域，然后选择能充分采样扫描区域的探头(栅格7.5mm)，在100kHz～3GHz的频率范围内进行频谱扫描，并存储每个频率点的最大电平。注意，比较大的频率点可利用空间扫描在扫描区域内作进一步检查，这样可以定位干扰源以及关键电路路径。

被测板必须尽可能靠近扫描器板，因为随着距离增加，接收信噪比会降低，而且还会有“分离”效应。实际测量中，这个距离应该小于1.5cm。我们可以看到，对元件面的测量有时候可能会因为元器件的高度而使测量出现问题，因此元器件的高度必须要考虑，以对测量的电压电平进行校正。在基本检查中，需考虑分离距离校正因子。

我们可以很快得到测量结果，但是这些结果不能评判产品是否符合EMC特性，因为它测量的值是PCB板上的高频电流产生的电磁近场。而标准EMC测试是要求在开阔场地(OATS)或者在暗室进行的，距离为3米(即远场)。

尽管Emscan的测量不能取代标准EMC测试，但是实践证明，它确实有很多用途。通过对测量结果的分析，可以得出很多结论以利于产品的后续开发。除了得到电压电平外，下列信息也非常重要：干扰产生点、干扰分布、覆盖大区域的干扰传导路径、干扰被限制在PCB上的狭窄区域以及内部结构或临近I/O模块间的耦合等，还可以看到数字电路和模拟电路分开的效果。

上述测量可作为PCB设计质量评估的一个标准，进一步来说，如果我们已经知道了一个类似的PCB的EMC特性，我们完全可以在产品开发早期对EMC特性进行比较可靠的评估，例如是否应该采用屏蔽手段等。

特别值得一提的是，电磁场高速扫描系统还能揭示瞬态EMI问题，瞬态EMI问题在电磁兼容性测量中往往不会被检测到，但是它们会影响产品的性能和可靠性。

PCB抗干扰性能的评估

在实际使用中，所有电子设备都会受到电磁场的干扰，如果一个设备不能满足抗干扰要求，也不进行屏蔽，那么该设备的性能就会受电磁干扰的影响。事实表明，干扰信号的频率可能会有几百MHz，这些干扰主要通过连接的导体进行耦合，因此I/O模块的抗干扰设计非常重要。为了增强产品的抗干扰性能，有时不得不增加滤波等手段，这意味着会增加产品的成本。从这种角度上看，寻找一种能优化所有电路和元器件的解决方案非常重要。

通过适当修改上面提到的测量方法，在产品开发和测试阶段就能够正确评估产品的抗干扰性能。改进后的方法如下：把PCB放在扫描器板上进行频谱扫描以决定PCB的干扰频率，然后把该频率正弦波干扰信号用夹子或者适当耦合设备(如平衡线上用的T-LISN)耦合到I/O线或导体上，采用步距10MHz、频率范围能满足10MHz到150MHz(避免与PCB板的干扰频率重叠)、功率－20到0dBm(取决于耦合器件和PCB的类型)的发生器，执行与所加干扰信号一致的频率进行空间扫描。干扰信号从耦合点到PCB内的分布情况就能非常清楚地在空间扫描图形上看出来，然后可以根据下面一些原则对空间扫描结果进行解释，包括PCB上哪些区域分布有耦合上去的干扰信号、插入滤波器的有效性(衰减干扰信号)、临近I/O导体耦合情况以及PCB接地层或者区域的有效性等。