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登錄電磁干擾的案例
用于電磁干擾屏蔽的Mxene和石墨烯氣凝膠的制備、進(jìn)展、面臨挑戰(zhàn)和前景
圖1.具有排列多孔結(jié)構(gòu)的MXene/石墨烯基材料的電磁干擾屏蔽示意圖。
01
電磁干擾屏蔽機(jī)理
EMWs由振蕩電場和磁場組成,可以通過阻斷這兩個場中的任何一個來實(shí)現(xiàn)電磁干擾屏蔽。從靜電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽的角度觀察電磁干擾屏蔽,揭示了多種屏蔽機(jī)制。其中,最被廣泛接受的電磁干擾屏蔽機(jī)制是基于傳輸線理論和schelkuoff理論。如圖2所示,當(dāng)EMWs從自由空間(空氣)過渡到EMI屏蔽表面時(shí),空氣和EMI屏蔽材料之間的顯著阻抗不匹配導(dǎo)致大多數(shù)EMWs立即反射回自由空間。其余能夠穿透電磁干擾屏蔽的EMWs經(jīng)歷衰減。最終,只有少數(shù)EMWs作為透射波成功地通過EMI屏蔽。
圖2.電磁干擾屏蔽原理圖。
電磁干擾屏蔽材料的屏蔽能力用電磁干擾系數(shù)來評價(jià),電磁干擾系數(shù)描述了入射EMWs與發(fā)射EMWs的強(qiáng)度比。
H、E分別為磁場強(qiáng)度、電場強(qiáng)度,P為功率密度。i和t的角標(biāo)分別代表入射EMWs和傳輸EMWs。
根據(jù)Schelkunoff的理論,電磁干擾屏蔽通過三種方式衰減電磁脈沖:反射損耗(SER)、吸收損耗(SEA)和宏觀多重反射損耗(SEM)。因此,如式(2)所示,總EMI SE可以是這三種損耗的累積結(jié)果。
SER源于電磁干擾屏蔽層與自由空間之間的阻抗失配,可以用式(3)來描述,其中σr為相對電導(dǎo)率,μr為相對磁導(dǎo)率,f為入射EMWs的頻率。
SER是由屏蔽材料內(nèi)部發(fā)生的各種損耗引起的,包括磁損耗、介電損耗等。可以計(jì)算如下:
其中t為電磁干擾屏蔽層的厚度。
SEM是由EMWs在屏蔽材料的兩個界面(如圖2所示的界面1和界面2)之間的宏觀多次反射產(chǎn)生的。
展開 質(zhì)量流量計(jì)是否具有電磁干擾抗干擾能力?
質(zhì)量流量計(jì)作為關(guān)鍵的流體控制設(shè)備,穩(wěn)定性和可靠性直接關(guān)系到整個生產(chǎn)流程的效率與安全,然而在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中,電磁干擾(EMI)無處不在——變頻器、大功率電機(jī)、無線通信設(shè)備甚至雷電都可能對電子儀器造成干擾,那么質(zhì)量流量計(jì)是否具備足夠的電磁干擾抗干擾能力?作為全球領(lǐng)先的高精度質(zhì)量流量計(jì)制造商,布瑯軻鍶特(Bronkhorst)在此為您深入解答。
質(zhì)量流量計(jì):https://www.bronkhorst-china.com/
需要明確的是:高質(zhì)量的質(zhì)量流量計(jì)必須通過嚴(yán)格的電磁兼容性(EMC)測試,布瑯軻鍶特所有產(chǎn)品均符合國際標(biāo)準(zhǔn),如IEC 61326-1(測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的電磁兼容性要求),確保在典型工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行,我們的設(shè)備不僅能在存在電磁噪聲的場合正常工作,還能避免自身成為干擾源,影響其他設(shè)備。
布瑯軻鍶特采用先進(jìn)的信號處理技術(shù)與屏蔽設(shè)計(jì)來提升抗干擾能力,例如我們的熱式質(zhì)量流量計(jì)(如EL-FLOW系列)內(nèi)部集成了高性能微處理器和數(shù)字濾波算法,可有效識別并剔除由外部電磁場引起的異常信號,同時(shí)傳感器與電路板均采用金屬屏蔽罩封裝,線纜接口也配備EMI濾波器,從物理層面阻斷干擾路徑。
此外我們在產(chǎn)品開發(fā)階段就將EMC性能納入核心設(shè)計(jì)指標(biāo),每一款質(zhì)量流量計(jì)在量產(chǎn)前都會經(jīng)過輻射抗擾度、靜電放電(ESD)、電快速瞬變脈沖群(EFT)等多項(xiàng)嚴(yán)苛測試,這些測試模擬真實(shí)工業(yè)場景中的極端電磁環(huán)境,確保設(shè)備在變頻驅(qū)動、焊接設(shè)備或高壓開關(guān)附近仍能保持高精度測量。
展開 托卡馬克強(qiáng)干擾環(huán)境下,聚變電源如何做好電磁兼容設(shè)計(jì)?
托卡馬克強(qiáng)干擾環(huán)境下,聚變電源如何做好電磁兼容設(shè)計(jì)?
托卡馬克裝置運(yùn)行過程中會產(chǎn)生強(qiáng)電磁輻射、脈沖干擾等復(fù)雜電磁環(huán)境,這些電磁干擾會嚴(yán)重影響聚變電源的控制信號、功率回路與測量精度,導(dǎo)致電源輸出波動、控制失靈,甚至引發(fā)系統(tǒng)故障,因此,電磁兼容設(shè)計(jì)成為聚變電源研發(fā)的核心技術(shù)之一,直接決定了電源在聚變場景中的適配性與可靠性。
國內(nèi)企業(yè)針對托卡馬克裝置的強(qiáng)電磁干擾環(huán)境,在聚變電源的電磁兼容設(shè)計(jì)方面持續(xù)突破,采用多級屏蔽、濾波、隔離等技術(shù),優(yōu)化電源內(nèi)部電路布局與接地設(shè)計(jì),減少電磁干擾對電源系統(tǒng)的影響。中科海奧、森木磊石等企業(yè)通過優(yōu)化控制算法,提升電源的抗干擾能力,確保電源在強(qiáng)電磁環(huán)境下仍能保持穩(wěn)定輸出與精準(zhǔn)控制,有效提升了聚變電源的電磁兼容性能。
優(yōu)異的電磁兼容性能,是聚變電源穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。其中,森木磊石憑借齊全的解決方案和豐富的應(yīng)用案例,在聚變電源電磁兼容設(shè)計(jì)領(lǐng)域積累了豐富經(jīng)驗(yàn),結(jié)合托卡馬克裝置的電磁環(huán)境特點(diǎn),優(yōu)化屏蔽、濾波與隔離設(shè)計(jì),其配套的電源產(chǎn)品具備優(yōu)異的抗電磁干擾能力,能夠在復(fù)雜電磁環(huán)境下長期穩(wěn)定運(yùn)行,為托卡馬克裝置的穩(wěn)定放電提供了可靠的電力支撐。
展開 干貨 | buck穩(wěn)壓器如何降低電磁干擾和節(jié)省電路板空間
保證高效和緊湊的設(shè)計(jì)同時(shí)遵守國際無線電干擾特別委員會 (CISPR) 等組織提出的嚴(yán)格電磁干擾 (EMI) 要求是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。因此,元件的選擇成為了設(shè)計(jì)過程的關(guān)鍵。與大多數(shù)設(shè)計(jì)決策一樣,在不同組件之間進(jìn)行選擇幾乎總是歸結(jié)為基于您最關(guān)鍵設(shè)計(jì)目標(biāo)的權(quán)衡評估。以高效及良好的熱性能著稱的buck穩(wěn)壓器,通常不被視為降低電磁干擾候選項(xiàng)。幸運(yùn)的是,您有多種選擇來降低此類穩(wěn)壓器產(chǎn)生的EMI。幸運(yùn)的是,仍然有多種措施用以減少這類穩(wěn)壓器所帶來的電磁干擾。圖1為buck穩(wěn)壓器的示意圖。
圖1. Buck穩(wěn)壓器示意圖
電路板布局注意事項(xiàng)
當(dāng)設(shè)計(jì)必須符合EMI要求時(shí),除了選擇適當(dāng)?shù)臒o源元件值以確保功能設(shè)計(jì)之外,電路板布局應(yīng)該是進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的首要因素。有兩個buck穩(wěn)壓器電路板布局通用規(guī)則可將電磁干擾降至最低:
使輸入電容器和自舉電容器盡可能地靠近集成電路的VIN和GND引腳,以最大限度地減少高瞬態(tài)電流 (di/dt) 環(huán)路面積;
通過最小化開關(guān)節(jié)點(diǎn)的面積來最小化高瞬態(tài)電壓 (dv/dt) 節(jié)點(diǎn)的表面積。
集成輸入電容器
在EMI要求限制之下進(jìn)行開關(guān)穩(wěn)壓器的設(shè)計(jì)時(shí),減小高瞬態(tài)電流環(huán)路的面積非常重要。在buck穩(wěn)壓器中,需要從EMI的角度考慮輸入電壓對地環(huán)路。buck穩(wěn)壓器通過開啟和關(guān)閉與電源的開關(guān)器件將較高的直流電壓降為較低的電壓,從而在高壓側(cè)產(chǎn)生MOSFET電流,如圖 2 所示。
圖2. Buck穩(wěn)壓器作用下的輸入電流變化
MOSFET快速開啟和關(guān)閉,產(chǎn)生由輸入電容器提供的非常尖銳且?guī)缀醪贿B續(xù)的電流。
展開 
用于熱管理和電磁干擾屏蔽的碳基復(fù)合氣凝膠
來源 | Chemical Engineering Journal
01
背景介紹
電子和通信設(shè)備的需求不斷增長,器件開始面臨電磁微波(EMWs)污染和熱失控的新挑戰(zhàn)。為了解決這些問題,研究人員開發(fā)了各種材料來滿足熱管理和電磁干擾屏蔽應(yīng)用的要求,從金屬到聚合物基復(fù)合材料。雖然金屬由于其高導(dǎo)熱性和電磁干擾屏蔽性能而被廣泛應(yīng)用于各種商業(yè)領(lǐng)域,但其重量大、防腐性能差等缺陷阻礙了其廣泛應(yīng)用。
在這種情況下,具有高導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性的聚合物基復(fù)合材料脫穎而出,這種復(fù)合材料通常是通過復(fù)合導(dǎo)熱/電填料制成。常見的導(dǎo)熱填料包括石墨烯、碳納米管(CNTs)、碳納米纖維(CNFs)等,由于其低密度、低成本、優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性以及卓越的機(jī)械性能,也被廣泛用于提高聚合物的性能,為聚合物基復(fù)合材料在電磁干擾屏蔽和熱管理領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可行性。
此外,導(dǎo)熱填料的分散的均勻性可以使聚合物基復(fù)合材料形成有效的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而提高了聚合物基復(fù)合材料的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性。但是,由于超聲分散容易使碳填料團(tuán)聚,會損害填料固有的電學(xué)和熱學(xué)性能。因此,由CNTs和石墨烯組成的三維自支撐骨架可以在一定程度上避免了填料的自聚集,為電子和熱傳遞提供了豐富的高效途徑,成為一種極具潛力的分散方法。
02
成果掠影
近期,西北工業(yè)大學(xué)宋強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)在開發(fā)具有導(dǎo)熱和電磁屏蔽性能材料取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)提出了一種新設(shè)計(jì)策略來構(gòu)建用于環(huán)氧樹脂改性的全碳?xì)饽z復(fù)合材料。
展開 ANSYS官方直播丨如何降低射頻芯片和高速SoC的電磁串?dāng)_風(fēng)險(xiǎn)——芯片級電磁干擾解決方案
本期研討會:《芯片級電磁干擾解決方案——如何降低射頻芯片和高速SOC的電磁串?dāng)_風(fēng)險(xiǎn)》將于12月12日 20:00-21:00舉辦,掃碼可直接報(bào)名。
直播主題
芯片級電磁干擾解決方案——如何降低射頻芯片和高速SOC的電磁串?dāng)_風(fēng)險(xiǎn)
日期/時(shí)間
2019年12月12日
20:00 – 21:00
課程受眾
射頻芯片和高速SOC設(shè)計(jì)相關(guān)行業(yè)人士
講師簡介
成捷
ANSYS半導(dǎo)體事業(yè)部高級應(yīng)用工程師,主要負(fù)責(zé)Totem/Pathfinder/Helic等產(chǎn)品的支持。對模擬及混合信號芯片的功耗、電源完整性、可靠性及電磁串?dāng)_等問題有較全面的理解和經(jīng)驗(yàn)。
課程簡介
電磁串?dāng)_(Electromagnetic Crosstalk)是指在芯片或電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中,一個信號的傳輸因電磁耦合而對相鄰的信號產(chǎn)生影響,使得被干擾信號被注入了一定的耦合電壓和耦合電流,引發(fā)信號質(zhì)量異常甚至電路誤觸發(fā),導(dǎo)致芯片或系統(tǒng)無法正常工作的問題。該問題廣泛存在于射頻芯片和高速SOC設(shè)計(jì)當(dāng)中,目前,隨著頻率和集成度的日益增高,工藝尺寸快速演進(jìn),以及各種先進(jìn)封裝的應(yīng)用等原因,來自電磁串?dāng)_方面的挑戰(zhàn)正變的越來越嚴(yán)峻。
展開 用于熱管理和電磁干擾屏蔽的柔性Cu/PLLA多孔纖維膜
同時(shí),電子元件產(chǎn)生的電磁(EM)波會干擾正常的電池行為和設(shè)備操作。因此,具有優(yōu)異熱管理和EM屏蔽材料的超薄功能復(fù)合材料在可穿戴設(shè)備的優(yōu)化方面具有廣闊的前景。熱管理和電磁屏蔽膜已被開發(fā)用于各種可穿戴應(yīng)用。柔性織物的透氣性也是決定設(shè)備舒適性和可用性的關(guān)鍵因素,但金屬復(fù)合材料很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩者兼而有之強(qiáng)度和透氣性。此外,可穿戴設(shè)備的輕薄特性往往會限制導(dǎo)電材料的熱管理能力。熱量積聚會導(dǎo)致薄膜失效,影響可穿戴織物的舒適性;增加電能也會影響材料的熱性能。熱傳導(dǎo)和分散通常伴隨著其他材料性能的波動,并且依賴于外部溫度,這使得可靠的散熱和熱利用受到很大限制。因此,柔性、透氣、增強(qiáng)的超薄金屬聚合物纖維膜用于有效的熱管理和高電磁干擾屏蔽仍然是一個挑戰(zhàn),極大地限制了可穿戴設(shè)備的技術(shù)革命。
02
成果掠影
近期,英國曼徹斯特大學(xué)李加深教授在用于有效的熱管理和電磁屏蔽的材料方面取得相關(guān)進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì),通過在聚合物襯底上沉積銅顆粒,開發(fā)了超薄(15μm)、柔性和多孔的Cu/PLLA纖維膜。采用新穎的丙酮和熱處理工藝,在保持多孔纖維結(jié)構(gòu)的同時(shí),膜的強(qiáng)度顯著提高。其優(yōu)異的透氣性和超高的導(dǎo)電性使復(fù)合材料具有快速的電加熱特性和良好的導(dǎo)熱性能,可有效地進(jìn)行熱管理。同時(shí),多孔聚合物襯底結(jié)構(gòu)大大增強(qiáng)了導(dǎo)電物質(zhì)的擴(kuò)散,提高了膜的電磁干擾屏蔽效果(H波段為7797.98 dB cm
2/g, Ku波段為8072.73 dB cm
2/g)。該復(fù)合材料具有較高的柔韌性、透氣性和強(qiáng)度,并具有熱管理和電磁屏蔽功能,在未來的便攜式電子設(shè)備和可穿戴一體化服裝中具有很大的潛力。
展開 Ansys EMI 瞬態(tài)聯(lián)合仿真方法
與測量值和理論方程的相關(guān)性良好,這使得開發(fā)可靠且有價(jià)值的電磁干擾仿真流程和方法成為可能。
在許多情況下,屏蔽層如果設(shè)計(jì)得當(dāng),可以在低成本的情況下提供出色的效率。使用ECMF進(jìn)行濾波對于偶數(shù)時(shí)鐘諧波也非常有用和有效,特別是對于高CM噪聲的實(shí)現(xiàn)。調(diào)整RF射頻接口相對于數(shù)字干擾源的位置和方向是另一種EMI電磁干擾優(yōu)化方法。對于以磁輻射為主的電磁場,EMI在近場場強(qiáng)下降至遠(yuǎn)場場強(qiáng)的1/D。這意味著如果干擾源和干擾對象之間的間隔乘以2,近場輻射將減少12dB,遠(yuǎn)場輻射將減少6dB。天線相對于干擾源的垂直方向也可以減少耦合。此外,建議研究函數(shù)化調(diào)整技術(shù),盡管信號完整性規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中缺乏機(jī)制的限制,但函數(shù)化調(diào)整技術(shù)仍然非常有效。
展開 案例·方法|高性能數(shù)字、混合信號和射頻RF無線產(chǎn)品的EMI/EMC及共存仿真
與測量值和理論方程的相關(guān)性良好,這使得開發(fā)可靠且有價(jià)值的電磁干擾仿真流程和方法成為可能。
在許多情況下,屏蔽層如果設(shè)計(jì)得當(dāng),可以在低成本的情況下提供出色的效率。使用ECMF進(jìn)行濾波對于偶數(shù)時(shí)鐘諧波也非常有用和有效,特別是對于高CM噪聲的實(shí)現(xiàn)。調(diào)整RF射頻接口相對于數(shù)字干擾源的位置和方向是另一種EMI電磁干擾優(yōu)化方法。對于以磁輻射為主的電磁場,EMI在近場場強(qiáng)下降至遠(yuǎn)場場強(qiáng)的1/D。這意味著如果干擾源和干擾對象之間的間隔乘以2,近場輻射將減少12dB,遠(yuǎn)場輻射將減少6dB。天線相對于干擾源的垂直方向也可以減少耦合。此外,建議研究函數(shù)化調(diào)整技術(shù),盡管信號完整性規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中缺乏機(jī)制的限制,但函數(shù)化調(diào)整技術(shù)仍然非常有效。
展開 受“墨魚”仿生結(jié)構(gòu)啟發(fā)制備具有優(yōu)異熱管理性電磁屏蔽的復(fù)合材料
此外電子設(shè)備在運(yùn)行過程中不可避免地會產(chǎn)生高頻電磁波的危害。這種產(chǎn)生的電磁波不僅對鄰近的電子系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響,而且對人體健康也有不可忽視的影響。
要注意的是,熱管理和電磁干擾屏蔽總是相關(guān)的。例如,電子設(shè)備工作時(shí),電子系統(tǒng)溫度升高會導(dǎo)致電磁干擾屏蔽效率下降。此外,EMI屏蔽功能材料吸收電磁波并將其轉(zhuǎn)化為熱量,這也會影響電子設(shè)備的工作溫度。因此,迫切需要實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異熱管理和電磁干擾屏蔽效果的雙功能材料。
數(shù)十億年來,生物進(jìn)化出了復(fù)雜的功能系統(tǒng),給人類留下了許多值得學(xué)習(xí)的場景。然而,對墨魚自電磁屏蔽偽裝的仿生研究很少涉及。許多大型海洋捕食者,如鯊魚,在很大程度上依賴于它們的嘴和鼻子上的敏感傳感器來捕捉其他獵物發(fā)出的電磁波。值得注意的是,當(dāng)捕食者靠近時(shí),墨魚會通過凍結(jié)呼吸來屏蔽其生物電磁場,從而保護(hù)自己不被發(fā)現(xiàn)。
受墨魚在被捕食風(fēng)險(xiǎn)時(shí)凍結(jié)呼吸屏蔽生物電磁場機(jī)制的啟發(fā),可以合理設(shè)計(jì)一種基于自變形液態(tài)金屬網(wǎng)絡(luò)的新型智能EMI屏蔽功能材料,同時(shí)提供電子器件的自適應(yīng)熱管理。液態(tài)金屬網(wǎng)絡(luò)的收縮可以屏蔽電子操作過程中產(chǎn)生的電磁波,就像墨魚在有被捕食風(fēng)險(xiǎn)的情況下屏蔽生物電磁場一樣。同時(shí),收縮的液態(tài)金屬網(wǎng)絡(luò)還可以增強(qiáng)電子器件的散熱性能。
02
成果掠影
近期,上海交通大學(xué)鄧濤教授和宋成軼教授受墨魚在被捕食風(fēng)險(xiǎn)時(shí)凍結(jié)呼吸屏蔽生物電磁場機(jī)制的啟發(fā)設(shè)計(jì)一種具有自適應(yīng)電磁波干擾屏蔽和熱管理功能的功能材料。液晶彈性體基體賦予了LGN-LCE在熱激活下的動態(tài)自變形特性,從而使液態(tài)金屬網(wǎng)絡(luò)具有可調(diào)的導(dǎo)熱/導(dǎo)電性。
展開 用于高性能電磁屏蔽和熱管理的石墨烯/MXene復(fù)合材料
來源 | ACS Applied Nano Materials
01
背景介紹
隨著無線通信平臺和便攜式電子產(chǎn)品向高集成度、小型化、輕量化、高功率密度方向快速發(fā)展,全球電磁輻射污染日益嚴(yán)重。嚴(yán)重的電磁干擾(EMI)不僅會干擾電子設(shè)備的正常工作,而且會對人體健康和其他生物系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響因此,人們致力于通過制造各種具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)特性的電磁干擾屏蔽材料來緩解電磁輻射問題。
在報(bào)道的電磁干擾屏蔽材料中,金屬基箔/薄膜(如銅箔,鋁箔和MXene薄膜)具有優(yōu)異的導(dǎo)電性,但通常存在一些缺點(diǎn)(如耐腐蝕性差和質(zhì)量密度高),這在一定程度上阻礙了它們的實(shí)際應(yīng)用。另一方面,具有輕量化和多孔結(jié)構(gòu)的雜化二維導(dǎo)電材料(如還原氧化石墨烯(rGO)/ MXene,Ti3C2Tx/rGO和Ti3C2Tx/碳納米片)已被認(rèn)為是EMI屏蔽應(yīng)用的有希望的候選者。
然而,由于含有豐富的含氧官能團(tuán),通常會導(dǎo)致復(fù)合膜的導(dǎo)電性較差,屏蔽電磁干擾的效果(SE)較低。此外,將低維導(dǎo)電填料(例如,1D碳納米管, 2D氧化石墨烯, 2D石墨烯納米片,和2D MXene)摻入電絕緣聚合物中構(gòu)建的導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料(CPCs)被認(rèn)為是替代EMI屏蔽候選材料,但這些CPCs的EMI SE值仍然令人不滿意。因此,開發(fā)具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)特性和提高電磁干擾屏蔽效果的新型電磁干擾屏蔽材料是迫切需要的。
與一維和二維導(dǎo)電填料相比,具有相互連接的多孔網(wǎng)絡(luò)的三維石墨烯泡沫/薄膜由于其輕量化和優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等優(yōu)點(diǎn),已被用于EMI屏蔽和熱管理應(yīng)用。
展開 
新能源汽車EMC仿真算法
1、電磁兼容測試在新能源汽車中的必要性
電磁兼容(Electromagnetic Compatibility,簡稱EMC)。指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力。
EMC包括兩個方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值,即所謂的電磁干擾(Electromagnetic Interference,簡稱EMI)。
另一方面是指設(shè)備對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即所謂的電磁抗干擾(Electro Magnetic Susceptibility,簡稱EMS)。
與傳統(tǒng)汽車相比,新能源汽車EMC問題更加突出。新能源汽車動力直接使用電驅(qū)動系統(tǒng),高壓附件的使用會使電磁干擾問題的更為嚴(yán)重。動力系統(tǒng)由于電流在極短時(shí)間內(nèi)的跳動以及大功率半導(dǎo)體開關(guān)的快速移動會發(fā)出強(qiáng)烈的輻射以及電磁干擾。
加上電子電氣部件都占據(jù)著極大的比重,其中的電磁兼容性問題又與整車的安全密切相關(guān)。汽車內(nèi)各種控制器,DCDC.DCAC都是強(qiáng)干擾源,而且線束又多又長,輻射干擾很嚴(yán)重。隨著CISPR25-2016的發(fā)布,高壓系統(tǒng)的EMC要求越來越嚴(yán),EMC測試已成為汽車廠商所要面對的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。
▲一個典型的DCDC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
為了減小電磁干擾,我們就必須要加強(qiáng)電磁兼容性測試。
2、EMC的分析原理
傳統(tǒng)EMC設(shè)計(jì)中一般遵循:產(chǎn)品設(shè)計(jì)--樣品生產(chǎn)--EMC 測試--測試不通過--整改--更改設(shè)計(jì)--樣品生產(chǎn)--測試通過。
定位困難,反復(fù)重復(fù)的工作。
展開 中科大俞書宏團(tuán)隊(duì)Nano Letters:電磁屏蔽性能優(yōu)異的輕質(zhì)材料!
如今,無形的電磁波遍布我們的周圍,為從家用電器到通信衛(wèi)星等幾乎所有對現(xiàn)代社會至關(guān)重要的東西供電。然而,這也導(dǎo)致了嚴(yán)重的電磁干擾問題,幾乎影響了日常生活、軍事設(shè)備和空間研究中非常重要的每一個電氣設(shè)備。因此,為了更好地控制電磁環(huán)境,制造具有高效率和輕質(zhì)特性的電磁干擾屏蔽材料已經(jīng)引起了相當(dāng)大的關(guān)注。
一般來說,典型的電磁干擾屏蔽材料需要通過直接與電磁場相互作用來反射輻射,并通過內(nèi)部電偶極子和/或磁偶極子來吸收電磁波。傳統(tǒng)的電磁干擾屏蔽材料是以金屬為基礎(chǔ)的,金屬太重,不能滿足輕型使用的需要。因此,聚合物或陶瓷的表面金屬化也得到廣泛應(yīng)用,但是復(fù)雜的工藝和較差的耐腐蝕性限制了其應(yīng)用。最近,含有導(dǎo)電納米結(jié)構(gòu)單元的聚合物復(fù)合材料因其重量輕、電磁干擾效率更高和耐腐蝕等特點(diǎn)而備受關(guān)注。然而,這些聚合物電磁干擾屏蔽復(fù)合材料的機(jī)械性能難以滿足其作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用。
展開 電磁仿真助力智能醫(yī)療:優(yōu)化 RFID 標(biāo)簽設(shè)計(jì)
生物醫(yī)學(xué)射頻標(biāo)識設(shè)計(jì)中的電磁干擾和電磁兼容性
電磁干擾(electromagnetic interference,簡稱 EMI)和電磁兼容性(electromagnetic compatibility,簡稱 EMC)是電磁學(xué)應(yīng)用中的常見現(xiàn)象,可以通過電磁干擾/兼容性測試進(jìn)行分析。
消聲室是可測量天線的電磁干擾/電磁兼容性的設(shè)備之一。
當(dāng)討論應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)的 RFID 標(biāo)簽時(shí),電磁干擾受到了格外關(guān)注,原因在于設(shè)備之間可能發(fā)生多余的互感,對性能、操作和可靠性產(chǎn)生破壞性影響。2011 年發(fā)布的一項(xiàng)研究表明美國國家生物技術(shù)信息中心,與水、金屬或其他設(shè)備的接觸(接觸在醫(yī)療場合是合理的)可能會影響 RFID 系統(tǒng)運(yùn)行——或者產(chǎn)生反向的破壞性影響。此外,2017 年美國食品藥品監(jiān)督管理局 發(fā)布了一篇有關(guān) RFID 報(bào)告,他們警告當(dāng) RFID 系統(tǒng)與其他醫(yī)療設(shè)備交互時(shí),電磁干擾會成為潛在的危險(xiǎn)。
只要牽涉到患者的福祉和安全,醫(yī)療專業(yè)人員絕不愿意聽到“潛在危害”這類說法。這時(shí)仿真可以助他們一臂之力。
在 COMSOL Multiphysics? 中優(yōu)化射頻標(biāo)識組件設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)的 RFID 標(biāo)簽時(shí),工程師必須考慮標(biāo)簽和讀寫器的性能,以及射頻標(biāo)識給其他醫(yī)療設(shè)備和系統(tǒng)帶來了哪些影響。他們可以首先對單個器件(例如 RFID 標(biāo)簽)進(jìn)行表征,為電磁干擾分析創(chuàng)造一個良好的起點(diǎn)。電磁仿真可用于計(jì)算 RFID 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的互感。
優(yōu)化特高頻器件的檢測與讀取范圍
不管與讀寫器相距較近,還是在遠(yuǎn)距離之外,特高頻標(biāo)簽都容易被檢測到,所以相比于低頻和高頻,特高頻無源 RFID 標(biāo)簽更受青睞,應(yīng)用范圍也更為廣泛。特高頻標(biāo)簽還可以快速傳輸數(shù)據(jù),具有更優(yōu)的成本收益。
展開 標(biāo)準(zhǔn)解析 | 深入解剖EN301489-3 合規(guī)性必備知識
電磁兼容基礎(chǔ)與EN 301489-3標(biāo)準(zhǔn)概述
1.1 電磁兼容的定義及其重要性
電磁兼容(EMC)是指電子設(shè)備在電磁環(huán)境中能正常工作,不產(chǎn)生無法容忍的電磁干擾(EMI),同時(shí)對來自外部的電磁干擾具有一定的抵抗能力。隨著電子設(shè)備的普及,EMC變得日益重要,尤其在高密度電子設(shè)備空間共存時(shí),避免干擾、保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性至關(guān)重要。
1.2 EN 301489-3標(biāo)準(zhǔn)的起源與目的
EN 301489-3是針對無線通信設(shè)備的電磁兼容性歐洲標(biāo)準(zhǔn),屬于EMC指令2014/30/EU的一部分。該標(biāo)準(zhǔn)為無線通信設(shè)備的制造商提供了明確的技術(shù)要求,確保其產(chǎn)品能夠在復(fù)雜的電磁環(huán)境中正常工作,減少相互干擾,提高設(shè)備的可靠性和性能。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)對行業(yè)的指導(dǎo)意義
EN 301489-3標(biāo)準(zhǔn)對于無線通信設(shè)備制造商具有重要指導(dǎo)意義。它不僅幫助企業(yè)遵循法規(guī)要求,確保產(chǎn)品能夠在歐洲市場順利銷售,還能夠引導(dǎo)企業(yè)采取有效的EMC設(shè)計(jì)和測試流程,優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì),提高產(chǎn)品的市場競爭力。此外,它也幫助了監(jiān)管機(jī)構(gòu)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)進(jìn)行產(chǎn)品合規(guī)性評估工作。
2. EN 301489-3標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求
2.1 電磁干擾的基本原理
2.1.1 電磁干擾的分類和傳播途徑
電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI)是任何導(dǎo)致電子設(shè)備性能下降的電磁現(xiàn)象。它可以分為兩種主要類型:傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。
傳導(dǎo)干擾:發(fā)生于導(dǎo)體中,通過電纜或電路板傳播,這種干擾通常會沿著電源線或者信號線傳輸?shù)皆O(shè)備的其他部分或者外部設(shè)備。
輻射干擾:通過空間傳播,通常由快速變化的電磁場產(chǎn)生,這種干擾可以是無意的或者是由于設(shè)備設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致的。
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