简介

电磁兼容性EMC（Electro Magnetic Compatibility），是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

定义

电磁兼容性EMC是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受电磁骚扰的能力。传感器电磁兼容性是指传感器在电磁环境中的适应性，保持其固有性能、完成规定功能的能力。它包含两个方面要求：一方面要求传感器在正常运行过程中对所在环境产生电磁干扰不能超过一定限值;另一方面要求传感器对所在环境中存在电磁干扰具有一定程度抗扰度。

电磁兼容(ElectromagneticCompatibility)简写为Emc,并非指电与磁之间的兼容，电与磁是不可分割，相互共存的一种物理现象、物理环境。国际电工委员会(IEC)对EMC的定义是:指在不损害信号所含信息的条件下，信号和干扰能够共存。研究电磁兼容的目的是为了保证电器组件或装置在电磁环境中能够具有正常工作的能力，以及研究电磁波对社会生产活动和人体健康造成危害的机理和预防措施。

EMC是一个开放源代码的用于机床或机器人等运动控制系统的计算机控制软件。它能同时驱动9轴电机。其运动控制特性包括：刀具半径和长度补偿、轴同步运动、自适应进给速度、恒速度控制等。EMC2在原有EMC软件的基础上加入了许多新的特性和功能，其中包括了HAL和软件PLC模块ClassicLadder。ClassicLadder是一个基于LGPL协议的梯形图解释器。它随着EMC2一起发布，可以与EMC2的HAL一起工作。本文中的控制系统利用EMC2的HAL为软PLC中的应用程序提供底层硬件操作支持，提高了应用程序的平台无关性与可移植性。

历史

各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响，在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。

20世纪80年代兴起的电磁兼容EMC学科以研究和解决这一问题为宗旨，主要是研究和解决干扰的产生、传播、接收、抑制机理及其相应的测量和计量技术，并在此基础上根据技术经济最合理的原则，对产生的干扰水平、抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定，使处于同一电磁环境的设备都是兼容的，同时又不向该环境中的任何实体引入不能允许的电磁扰动。

模式

合同能源管理在国外简称EPC,在国内被广泛地称为EMC,EMC(Energy Management Contracting)是上世纪70年代西方发达国家开始发展起来的一种基于市场运作的全新节能机制，EMC公司的运营机制是一种节能投资服务管理，客户见到节能效益后，EMC公司才能与客户一起分享节能成果，实现双赢，我国的国标也对合同能源管理给出了明确的定义。根据中华人民共和国国家标准合同能源管理技术通则，合同能源管理是以减少的能源费用来支付节能项目成本的一种市场化运作的节能机制。

硬件架构

控制器是锂电池卷绕恒张力控制器，采用符合PC/104总线规范的单板计算机(以下简称PC104)与基于FPGA的专用主机板相结合的方法构建系统硬件。PC104中运行实时Linux，ClassicLadder及HAL作为实时模块加载到Linux系统中。

系统硬件框图如图1所示。其中ADS8361为12位模/数转换器，用于采集张力值等模拟量；AD5624为数/模转换器，用于控制直流电机转速及气压阀压力值；FPGA控制所有外围芯片，并产生电机脉冲方向信号，同时对电机编码器信号进行计数；CPLD控制I/O输入/输出点，并与FPGA交换信息。利用EMC2中HAL的实现原理，可编写组件将硬件系统所有设备抽象成引脚和函数的形式，供软PLC在需要时加载。

电磁兼容设计

要使产品具有良好的电磁兼容性，需要专门考虑与电磁兼容相关的设计内容。电磁兼容设计一般包含以下几个方面的内容。

·地线设计

许多电磁干扰问题是由地线产生的，因为地线电位是整个电路工作的基准电位，如果地线设计不当，地线电位就不稳，就会导致电路故障。地线设计的目的是要保证地线电位尽量稳定，从而消除干扰现象。

·线路板设计

无论设备产生电磁干扰发射还是受到外界干扰的影响，或者电路之间产生相互干扰，线路板都是问题的核心，因此设计好线路板对于保证设备的电磁兼容性具有重要的意义。线路板设计的目的就是减小线路板上的电路产生的电磁辐射和对外界干扰的敏感性，减小线路板上电路之间的相互影响。

·滤波设计

对于任何设备而言，滤波都是解决电磁干扰的关键技术之一。因为设备中的导线是效率很高的接收和辐射天线，因此，设备产生的大部分辐射发射都是通过各种导线实现的，而外界干扰往往也是首先被导线接收到，然后串入设备的。滤波的目的就是消除导线上的这些干扰信号，防止电路中的干扰信号传到导线上，借助导线辐射，也防止导线接收到的干扰信号传入电路。

·屏蔽与搭接设计

对于大部分设备而言，屏蔽都是必要的。特别是随着电路工作的频率日益提高，单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。机箱的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处，一般如果在结构设计时没有考虑电磁屏蔽的要求，很难将屏蔽效果加到机箱上。所以，对于现代电子产品设计，必须从开始就考虑屏蔽的问题。

·电磁发射（EMI）的检验项目有：

①. 传导（CE）（150kHz～108MHz）;

②. 断续干扰电压（喀呖声）（150kHz、500kHz、1.4MHz和30MHz）;

③. 干扰功率（30MHz～300MHz）

④．谐波电流（2～40次谐波）

⑤．辐射发射(RE)（100k～2.7G)

·电磁抗扰度（EMS）的检验项目有：

①. 静电放电抗扰度;

②. 辐射电磁场（80MHz～1000 MHz）抗扰度;

③. 电快速瞬变/脉冲群抗扰度;

④. 浪涌（雷击）抗扰度;

⑤. 注入电流（150kHz～230MHz）抗扰度;

⑥. 电压暂降和短时中断抗扰度

EMC国际标准学会与组织

·国际标准化组织:

IEC     国际电工委员会

ISO     国际标准化组织

CISPR   国际无线电干扰标准化特别委员会

ITU     国际电信联盟

CCIR    国际无线电通信咨询委员会

IEEE    国际电气电子工程师学会

·欧洲标准化组织:

CEN     欧洲标准化委员会

CENELEC  欧洲电工技术标准化委员会

ETSI     欧洲电信标准协会

·国际标准化组织:

IEC     国际电工委员会

ISO     国际标准化组织

CISPR   国际无线电干扰标准化特别委员会

ITU     国际电信联盟

CCIR    国际无线电通信咨询委员会

IEEE    国际电气电子工程师学会

·欧洲标准化组织:

CEN     欧洲标准化委员会

CENELEC  欧洲电工技术标准化委员会

ETSI     欧洲电信标准协会

·美国标准化组织:

ANSI    美国国家标准学会

MIL     美国军用标准

FCC     美国联邦通信委员会

·德国标准化组织:

VG      德国军用标准

VDE     德国电气工程师学会

DIN     德国工业标准

·美国标准化组织:

ANSI    美国国家标准学会

MIL     美国军用标准

FCC     美国联邦通信委员会

·德国标准化组织:

VG      德国军用标准

VDE     德国电气工程师学会

DIN     德国工业标准

·通过EMC认证

伴随着3C认证，越来越多的客户注意到EMC的重要性，现谨以首批列入EMC认证产品目录的家用电器产品（1. 空调器，2.冷藏箱、冷藏冷冻箱，3.冷冻箱，4. 洗衣机，5. 电饭锅，6. 电熨斗，7. 电风扇，8. 电吹风）为例，介绍一些相关知识，帮助通过EMC认证。

家用电器产品 EMC认证采用的EMC标准

家用电器产品 EMC认证采用的EMC标准有以下：

GB4343.2-1999《电磁兼容家用电器、电动工具以及类似器具的要求 第二部分 抗扰度》 该标准己于 1999年3月23日 发布， 2000年4月1日起 实施。

GB 17625.1-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限值(设备每相电流￡16A的设备)》 该标准己于 1998年12月14日发布， 1999年12月1日起 实施。该标准属于鼓励采用，如不合格将不作为认证整体判断之依据。

·家用电器产品EMC认证进行的检验项目

家用电器产品EMC认证进行的EMC检验项目包含电磁发射（EMI）和电磁抗扰度（EMS）两个方面：

（一）、电磁发射（ EMI）的检验项目有：

①. 连续干扰电压（150kHz～30MHz）;

②.干扰功率（30MHz～300MHz）

③.谐波电流（2～40次谐波）

（二）、电磁抗扰度（EMS）的检验项目有：

①. 静电放电抗扰度;

②. 辐射电磁场（80MHz～1000 MHz）抗扰度;

③. 电快速瞬变/脉冲群抗扰度;

④. 浪涌（雷击）抗扰度;

⑤. 注入电流（150kHz～230MHz）抗扰度;

⑥. 电压暂降和短时中断抗扰度

申请认证需提供的文件资料:

1. 电磁兼容认证申请书

2. 产品质量稳定并具备批量生产能力的证明材料；

3. 申请企业的质量手册；

4. 申请认证产品的生产过程概况一式两份；

5. 产品说明书；

6. 产品结构说明一式两份；

7. 产品电原理图及印刷电路板图；

8. 产品电磁兼容关键件一览表一式两份（加盖公章）；

9. 需要时所要求提供的其它有关资料。

·认证产品系列划分规则:

鉴于电磁兼容技术含量高、影响的因素多，原则上应按型号申请认证。但对派生产品与主产品相比较变化不大的，可按下列规则划分产品系列，同一系列产品选择一个有代表性的型号进行认证。企业申请认证时应提交同一系列产品所含的其它产品的型号、规格及与申请认证型号的差异情况。 1．按产品种类划分，种类不同的产品不能划分在同一系列。 2． 按产品工作原理划分，工作原理不同的产品不能划分在同一系列。 3．按影响产品电磁兼容性的关键件划分，关键件、印刷电路图、电气结构不同的产品不能划分在同一系列。 4．同一商标、同一规格型号的产品，由不同产地生产的不能划分在同一系列中。

·家用电器产品EMC认证关键零部件:

列入首批目录的家用电器产品的主要 EMC关键零部件如下：

1. 空调器：压缩机、电脑控制板（含变频器）、负离子发生器、电源滤波器

2. 冷藏箱、冷藏冷冻箱、冷冻箱：压缩机、电脑控制板（含变频器）、电源滤波器、机械温控器

3. 洗衣机：程序控制器（含定时器）、电脑控制板、电源滤波器、电机

4. 电饭锅：温控器、电脑控制板、电热盘

5. 电熨斗：电热管、温控器

6. 电风扇：电脑控制板、电机

7. 电吹风：电机、滤波器、调速器