超全面电磁屏蔽(EMC)解决方案

sunnyroc  2023-02-07 12:26  阅读 4,019 次 评论 0 条

引言:相信搞电子产品开发的朋友,都有过深刻而痛苦的体会,辛辛苦苦设计好所有产品工作,等到样机打样试机时,要么电磁辐射超标,要么旁边突然有人打个手机,设备莫名其妙的“挂”了,出现各种异常、宕机、严重的直接冒烟……囧……

在全球市场化和国际贸易更加频繁的今天,如果电子产品EMC指标不符合国际和使用国家的相关标准,就被列入不合格产品,无法出售,更谈不上电子产品的价值……

在继续谈论EMC之前,我们需要先了解一下EMC是什么!

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EMC是什么?

EMC(Electro Magnetic Compatibility)即,电磁兼容性,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:

(1)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;

(2)是指设备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。

EMC需要具备三个要素:

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EMC痛点

2.1 EMC概况

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2.2 EMC辐射危害

说到EMC的问题,不得不提一下,与我们息息相关,我们日夜相伴、随手不离的……——手机!

手机辐射烹饪爆米花?

手机辐射到底能不能致癌?

那么,电子产品的电磁辐射怎么解决的呢?

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EMC解决办法

目前主流的方法是,经过电子、通信技术、新材料等方面进行解决。

EMC包含2个方面:

(1)电子设备本身对环境中电磁干扰的抵抗能力;

(2)电子设备向周围环境释放的电磁干扰的程度。

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针对EMC的2个方面,工程上的解决办法也是针对每个方面的特性进行:

(1)改良电子设备中的电路设计,采用滤波器件、不同特性元器件分开布局(局部增加屏蔽罩、粘贴金属箔、也有采用金属编织网等方法);

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金属屏蔽罩

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铜箔屏蔽

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金属箔屏蔽带

(2)在整个电子设备外壳就具有高电磁波发射能力的电路和器件周围,添加电磁波屏蔽罩、粘贴金属箔、喷涂导电涂料、镀一层导电金属层、增加电磁波吸收材料。

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电磁屏蔽毡(屏蔽芯片)_黑色部分

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电磁屏蔽毡

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电镀导电屏蔽层

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喷涂电磁屏蔽涂料

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电磁屏蔽材料及特性

电磁波经过一种材料会产生如下3种情况:

反射、吸收和透过。

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目前主流的电磁屏蔽解决方案材料有:

不锈钢、铜箔、铝箔、导电涂料、电磁波吸收材料(铁氧体、镍粉、碳黑、羰基铁等)。

材料 原理 波段 屏蔽效果

(根据实际材料成份、厚度等而异)

成本 应用特点
不锈钢(一般镀锡)薄片 屏蔽、反射 MHz~GHz频段 50dB~ 一般针对器件的屏蔽,需要冲压成需要的形状。
铜箔 屏蔽、反射 MHz~GHz频段 60dB~70dB 对不规则形状的部位进行粘贴屏蔽
铝箔 屏蔽、反射 MHz~GHz频段 60dB~70dB
导电涂料(一般银粉、铜粉) 屏蔽、吸收、反射 MHz~GHz频段 60dB~ 针对复杂不规则部位(面)进行屏蔽
镀导电金属层 屏蔽、反射 MHz~GHz频段 50dB~70dB
泡棉(毡)、板材 铁氧体粉 吸收 MHz~GHz频段 40dB~ 针对需要吸收电磁波占主要作用,且吸收空间比较大范围(封闭空间)
镍粉 吸收、散射(反射) MHz~GHz频段 50dB~ 中高
炭黑粉 吸收 MHz~GHz频段 50dB~
羰基铁粉 吸收 MHz~GHz频段 50dB~ 中高

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电磁屏蔽市场概况

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电磁屏蔽材料厂家

6.1电磁屏蔽材料产业链:

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6.2 部分电磁屏蔽相关材料厂家(排名不分先后):

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EMC测试(检测)单位、设备厂家

目前已经形成一个完整地测试产业链,包含线下(实体测试单位)和线上(O2O的测试服务企业,例如,我要测等平台)。

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7.1 部分主要测试单位(线下,排名不分先后)

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7.2 测试服务单位(线上)

我要测(woyaoce.cn)、凡特网(vantlab.com)、检测界(jiancejie.com)、到哪测(daonace.com)、云检测(ccig.co)、测一测(ce1ce.cn)、我要测(51ce.org)、科友网(china3lab.com)、第三方检测联盟(3tpi.com)……

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7.3 EMC主要测试设备厂家

(1)国外厂家

安捷伦、德国SCHWARZBECK;

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(安捷伦)

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(德国SCHWARZBECK)

(2)国内厂家

上海三基电子工业有限公司、苏州泰思特电子科技有限公司、上海普锐马电子有限公司、杭州远方东扬精测系统(上海)有限公司、北京世纪汇泽科技有限公司。

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(上海三基电子工业有限公司)

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(苏州泰思特电子科技有限公司)

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(上海普锐马电子有限公司)

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(杭州远方东扬精测系统(上海)有限公司)

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(北京世纪汇泽科技有限公司)

7.4 测试价格(仅供参考,以具体测试单位为准):

传导conduction emission (9kHz-30MHz) 450元/小时;

功率辐射power clamp (30MHz-300MHz) 450元/小时;

磁场辐射magnetic emission(9kHz-30MHz) 400元/小时;

空间辐射radiated emission(30MHz-18GHz) 600元/小时;

断续传导干扰click 400元/小时;

谐波harmonics class a,b ,c,d400元/小时;

电压闪烁flicker plt .pst 400元/小时;

静电ESD (±0.1-±16.5kV) 400元/小时;

辐射抗扰度(1GHz以下) 800元/小时;

辐射抗扰度(1GHz以上) 1000元/小时;

快速脉冲群EFT/B (±0.1-±4.4kV)400元/小时;

浪涌surge(0.1-6.6kV)400元/小时;

传导抗扰度CS(0.1-30V)400元/小时;

抗磁场干扰MS(0-120A/m)400元/小时;

断电Dips(0%-100%)400元/小时;

振荡波浪涌 Oscillatory Waves Surge0.1-6.6kV 波形100kHz 400元/小时;

谐波、谐间波抗干扰 Harmonic、interharmonic immunity 400元/小时;

磁场EFM 10Hz-400kHz (EN50366) 500元/一份报告。

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EMC测试标准

国际电工委员会(International Electro technical Commission,简称IEC)

EMC主要的测试项目标准包括:

EN61000-3-2、EN61000-3-3、EN61000-6-4、EN61000-4-2、EN61000-4-3、EN61000-4-4、EN61000-4-5、EN61000-4-6、EN61000-4-8、EN61000-4-11。

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电磁屏蔽材料发展趋势

随着新兴技术的出现,电磁材料及其制备技术也在不停的发展、变化:

(1)材料结构优化,改进成型工艺,采用新型的科技技术(例如,纳米技术、非晶化技术等)制备电磁屏蔽性能更好的电磁屏蔽材料;

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(2)采用绿色技术、复合化技术,开发低成本、无污染、低密度、高性能的适应复杂电磁环境需要的新型材料;

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(3)功能化与结构化相结合,既能实现电磁屏蔽功能,又能实现工程结构承重的带有“智能化”特性的屏蔽材料。

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《大话西游之电磁兼容》

本文地址:https://www.roc666.com/2023/02/industry/emc.html
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