电子产品设计EMC风险评估

第1章 EMC设计与测试基本概念
1.1 什么是EMC和EMC设计
1.2 产品的EMC性能是设计赋予的
1.3 EMC也是常规设计准则的例外情况
1.4 EMC测试是EMC设计的重要依据
1.4.1 辐射发射测试
1.4.2 传导骚扰测试
1.4.3 静电放电抗扰度测试
1.4.4 射频辐射电磁场的抗扰度测试
1.4.5 电快速瞬变脉冲群的抗扰度测试
1.4.6 浪涌的抗扰度测试
1.4.7 传导抗扰度测试
1.4.8 电压跌落、短时中断和电压渐变的抗扰度测试
1.5 EMC理论基础
1.5.1 EMC相关的基本单位
1.5.2 时域与频域
1.5.3 电磁骚扰单位分贝（dB）的概念
1.5.4 正确理解分贝的真正含义
1.5.5 电场与磁场
1.5.6 电路基本元器件及其基本特性
第2章 共模电流对产品EMC设计的重要性
2.1 产品电路中的共模和差模信号
2.2 产品EMC分析典型测试及其共模干扰电流
2.2.1 典型EMC测试（电快速瞬变脉冲群）波形分析
2.2.2 以共模性质施加在产品上的电快速瞬变脉冲群干扰
2.3 典型共模干扰电流的干扰分析及在产品内部传输的机理
2.4 产品的机械结构构架EMC分析方法
2.4.1 产品的机械结构构架决定共模电流路径
2.4.2 电快速瞬变脉冲群测试中的共模电流与产品的机械结构构架
2.4.3 实例分析
2.5 电路受共模电流干扰的机理
2.6 数字电路的噪声承受能力分析
2.7 EMI意义上的共模电流
2.7.1 传导骚扰与共模电流
2.7.2 辐射发射与共模电流
2.7.3 产生共模电流辐射的条件
2.8 产品设计中EMI的共模电流与抗扰度的共模电流并不矛盾
2.8.1 接口电路良好接地泄放共模干扰电流与降低共模辐射并不矛盾
2.8.2 屏蔽电缆良好的接地对于提高抗干扰能力与降低辐射并不矛盾
2.8.3 从抗扰度角度设计的良好的构架对于提高抗干扰能力与降低辐射并不矛盾
2.8.4 接口上滤波和隔离可以抑制外界干扰的共模电流也可以抑制产品内部产生的共模辐射
2.8.5 结论
2.9 相关案例分析
第3章 电缆、连接器的应用及EMC分析方法
3.1 EMC测试与连接器、电缆
3.2 EMC设计分析与电缆
3.2.1 EMI设计分析从连接器电缆开始
3.2.2 电缆引入的的EMC抗扰度问题
3.2.3 关注电缆的固有电阻、电容、电感对EMC的影响
3.3 电缆、连接器的设计与EMC分析方法
3.3.1 电缆／连接器在产品中的位置决定共模电流的流向与大小
3.3.2 敏感电路、EMI骚扰源的位置和产品中共模电流的流向
3.3.3 电缆／连接器中共模电流的抑制
3.3.4 接口电路中的滤波、抑制方法
3.4 产品内部的互连电缆设计与EMC分析方法
3.4.1 产品内部连接器与EMI
3.4.2 产品内部连接器与EMS
3.4.3 互连电缆中的串扰分析方法
第4章 产品接地、隔离、浮地的EMC设计与分析方法
4.1 产品接地设计与EMC分析方法
4.1.1 什么是接地与浮地
4.1.2 接地是改变共模电流方向的重要因素
4.2 隔离技术在EMC中的实质
4.2.1 变压器隔离在EMC中的实质
4.2.2 光电耦合器隔离在EMC中的实质
4.2.3 继电器隔离在EMC中的实质
4.2.4 使用共模扼流圈（共模电感）在EMC中的实质
4.3 浮地产品的EMC设计与分析方法
4.4 相关案例分析
4.4.1 案例1
4.4.2 案例2
4.4.3 案例3
第5章 印制线、地平面、金属板的阻抗及其EMC分析方法
5.1 什么是阻抗
5.1.1 阻抗与特性阻抗
5.1.2 阻抗的意义
5.2 阻抗在实际PCB中的体现方式
5.3 PCB中地平面的设计与分析方法
5.3.1 地平面阻抗及完整地平面的意义与设计方法
5.3.2 过孔、裂缝及其对地平面阻抗的影响
5.3.3 PCB中的过孔设计技巧
5.4 PCB中印制线的EMC设计与阻抗分析方法
5.5 导线的EMC设计与阻抗分析方法
5.6 金属板的阻抗分析方法及在EMC设计中的应用
5.7 连接器对阻抗的影响及EMC设计分析方法
5.8 相关案例分析
第6章 滤波、去耦、旁路的设计与EMC分析方法
6.1 电容器的EMC分析
6.1.1 电容器的自谐振
6.1.2 电容器的并联
6.1.3 X电容和Y电容
6.2 RC电路
6.2.1 RC微分电路
6.2.2 RC耦合电路
6.2.3 RC积分电路
6.3 再谈LC电路
6.4 滤波器和滤波电路的设计分析
6.4.1 什么是滤波器和滤波电路
6.4.2 滤波效果与阻抗
6.4.3 电源滤波器
6.4.4 信号接口滤波器的设计方法
6.5 常用信号接口电路的滤波器或滤波电路设计
6.5.1 鼠标和键盘PS/2端口滤波设计
6.5.2 RS232接口电路的滤波设计
6.5.3 RS422和RS485接口的滤波设计
6.5.4 E1/T1接口电路的EMC设计
6.5.5 以太网接口电路的EMC设计方法
6.5.6 USB接口电路的EMC设计
6.6 滤波器或滤波电路的安装与放置
6.7 滤波器与共模电流
6.8 PCB中的去耦设计方法
6.8.1 去耦的实质
6.8.2 去耦电容的选择方法
6.8.3 去耦电容的安装方式与PCB设计
6.9 电容旁路的设计方法
第7章 产品中的串扰防止设计与EMC分析方法
7.1 串扰对产品整体EMC性能的影响
7.2 产品中的串扰是如何发生的
7.3 串扰模型分析
7.3.1 容性串扰
7.3.2 感性串扰
7.4 产品中串扰的防止方法
7.4.1 哪些信号之间需要考虑串扰问题
7.4.2 防止串扰的设计技术
7.4.3 3W原则的实质
7.4.4 屏蔽地线（包地）对特性阻抗的影响
7.5 串扰案例分析
第8章 方法论之产品EMC设计风险评估（分析）法
8.1 EMC设计技术与管理的发展与现状
8.2 产品的EMC测试计划制定
8.2.1 测试计划的必要性
8.2.2 测试计划的内容
8.3 产品机械结构构架设计的EMC风险评估（分析）
8.3.1 产品机械结构构架设计的EMC风险评估（分析）原理
8.3.2 产品相关的EMC重要描述
8.3.3 估算共模电流和干扰压降
8.3.4 产品的系统接地与浮地分析
8.3.5 局部接地、隔离与浮地分析
8.3.6 产品系统接地方式分析
8.3.7 工作地和大地（保护地或机壳地）之间的连接点的位置（直接或通过Y电容接）分析
8.3.8 金属板的应用情况、形状及其分析
8.3.9 输入／输出端口连接器在产品中或在电路板中的位置分析
8.3.10 印制电路板之间的互连、互连线和连接器处理分析
8.3.11 屏蔽需求分析
8.3.12 屏蔽体的设计方式分析
8.3.13 电缆类型及屏蔽电缆屏蔽层的连接方式分析
8.3.14 开关电源中开关管上的散热器的处理分析
8.3.15 传导骚扰与辐射发射措施的额外描述
8.3.16 产品抗ESD干扰措施的描述
8.3.17 其他EMC方面的考虑
8.4 单板设计的EMC风险评估（分析）
8.5 电路原理图设计的EMC风险评估（分析）
8.5.1 电路原理图设计的EMC风险评估（分析）原理
8.5.2 电路原理图描述
8.5.3 电路原理图进行EMC描述
8.5.4 电路原理图的滤波分析
8.5.5 地及地平面分析
8.5.6 高速线的EMC分析及处理
8.5.7 敏感信号线的EMC分析及处理
8.5.8 指出并确认未使用元器件及悬空信号线并对其进行EMC处理
8.6 PCB布局布线的建议
8.6.1 PCB布局布线的建议的意义
8.6.2 PCB层数及各层的分配建议
8.6.3 GND、AGND等地平面及VCC等电源平面在PCB层中的位置
8.6.4 指出敏感元器件在PCB中放置的相对位置
8.6.5 滤波电容等滤波器件在PCB中的相对放置
8.6.6 GND地平面的设计
8.6.7 模拟地AGND地平面的设计
8.6.8 VCC电源平面的设计
8.6.9 串扰防止的处理方式
8.6.10 特殊信号线（如时钟信号线、高速信号线、敏感信号线等）的处理方式
8.6.11 PCB中空置区域的处理
8.6.12 其他建议
8.6.13 PCB布局布线示意图
8.7 PCB设计审查与EMC风险评估（分析）
8.7.1 PCB设计审查的意义和任务
8.7.2 地平面完整性及其阻抗审查
8.7.3 串扰审查
8.7.4 去耦—旁路电容和滤波电容的审查
8.7.5 PCB布局布线文件
8.8 如何将产品EMC设计风险评估（分析）法融入到企业产品开发流程中
8.8.1 EMC与产品研发成本
8.8.2 产品EMC设计风险评估（分析）法融入产品开发流程
8.9 产品EMC分析之辅助仿真工具
8.9.1 辅助仿真工具Simlab之PCBMod
8.9.2 辅助仿真工具Simlab之CableMod
8.9.3 PCBMod和CableMod联合实现完整产品的EMC仿真
8.10 产品EMC设计风险评估（分析）法Simlab仿真实例
8.11 产品EMC设计风险评估（分析）法之应用实例
8.11.1 概述
8.11.2 产品机械结构构架设计的EMC风险评估（分析）实例
8.11.3 单板设计的EMC风险评估（分析）实例
8.11.4 电路原理图设计的EMC风险评估（分析）实例
8.11.5 PCB设计审查与EMC风险评估（分析）实例
8.11.6 PCB设计审查实例
第9章 产品的防雷击浪涌、ESD和差模EMC问题设计与分析
9.1 产品的防雷与防浪涌
9.1.1 雷击与浪涌
9.1.2 常用测试波形的允许容差
9.1.3 防雷电路中的元器件
9.1.4 交流电源口防雷电路和防浪涌电路的设计
9.1.5 直流电源口防雷电路和防浪涌电路的设计
9.1.6 信号口防雷和浪涌保护电路设计
9.1.7 电源防雷器的安装
9.1.8 信号防雷器的接地
9.2 EMC中的差模干扰与骚扰
9.2.1 什么是差模
9.2.2 接口电路中的差模干扰与骚扰
9.2.3 PCB电路中的差模干扰与骚扰
9.2.4 解决电路中的差模干扰与骚扰的方法
9.3 产品防ESD设计与分析方法
9.3.1 ESD干扰产生的机理
9.3.2 绝缘外壳设备的防ESD设计方法
9.3.3 金属外壳设备的防ESD设计方法
9.3.4 通过良好的搭接与接地防止ESD
9.3.5 通过PCB布局布线防止ESD产生的电磁场感应
9.3.6 I/O端口的ESD防护
参考文献