编辑推荐

本书深入浅出讲解EMC设计分析方法，指导工程师提高EMC测试通过率，降低产品开发成本。

内容简介

本书基于EMC测试原理，解读一种产品EMC设计的分析方法（包括产品机械架构设计、 滤波设计、 PCB设计），该方法可以用来指导产品的EMC设计，掌握该技术的工程师可以发现实际产品EMC设计的缺陷。避免了从技术角度出发谈论EMC设计而出现的过于理论化的问题， 通过本书所描述的EMC分析方法可以系统地指导开发人员避免产品开发过程中所碰到的EMC问题。同时，建立在这种产品EMC设计分析方法的基础上利用已有的风险评估手段，形成一种产品EMC设计风险评估技术，利用EMC设计风险评估技术可以评估产品在不进行EMC测试的情况下评估产品EMC测试失败的风险。这种分析方法和评估技术还可以与电子产品的开发流程融合在一起，通过每个步骤的EMC分析，指出产品设计的EMC风险，并给出解决方案或改进建议，以提高产品EMC测试的通过率，降低产品开发成本。大量的实践证明，通过该方法分析而设计的产品，也同样能在EMI测试中获得非常高的通过率。正确使用该方法能将产品在第一轮或第二轮设计时，就通过所有的EMC测试，这种通过率在产品第一轮设计时为90％~100%之间，第二轮设计时为100％。同时，正确使用EMC设计风险评估，将揭开产品EMC性能的黑盒，可以无需EMC测试而对产品进行EMC性能进行评价或合格评定，也可以与EMC测试结果结合对产品进行综合的EMC评价和合格评定，也可以作为产品进行正式EMC测试之前的预评估，以降低企业研发测试成本。本书以实用为目的，内容丰富，深入浅出，通俗易懂，相信它可以作为电子产品设计部门EMC方面必备参考书，也可以作为结构工程师、电子和电气工程师、PCB layout工程师、硬件测试工程师、质量工程师、系统工程师、EMC设计工程师、EMC测试工程师、EMC整改工程师、EMC仿真工程师及EMC顾问人员进行EMC培训的教材或参考资料， 还可以作为大专院校相关专业师生的教学参考书。

作者简介

知名EMC专家，长期从事EMC理论与工程研究，具备丰富的EMC实践和工程经验。他是“EMC设计风险评估法”的创始人，多项国家EMC标准的主要起草人，“EMC设计风险评估法”将产品的EMC设计提升到了方法论阶段，被广大企业的研发部门所采纳。他又是专业的EMC讲师及高校特聘教授，具有数百场EMC培训经验，受到企业与学员的高度评价，是中国EMC工程应用领域培训者。同时，他也是： ? CISPR(国际无线电干扰特别委员会)副主席；? 全国无线电干扰与标准化技术委员会秘书长；? 工信部国家信息技术紧缺人才认证（NITE）讲师。 　　出版EMC专著: ? 《电磁兼容（EMC）测试与案例分析》；? 《电子产品设计EMC风险评估》。

章节目录

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前言

目录

第1章 EMC与EMC设计基础

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是常规设计准则的例外情况

1.4 EMC理论基础

1.4.1 EMC相关物理量和单位

1.4.2 时域与频域

1.4.3 电磁骚扰单位—分贝（dB）的概念

1.4.4 正确理解分贝的含义

1.4.5 电场与磁场

1.4.6 电路基本元件的特性

第2章 共模电流的形成与EMC问题实质解读

2.1 EMC测试与共模电流分析

2.1.1 EMC测试是EMC设计的重要依据

2.1.2 辐射发射测试

2.1.3 传导骚扰测试

2.1.4 静电放电抗扰度测试

2.1.5 射频辐射电磁场的抗扰度测试

2.1.6 瞬态快脉冲的抗扰度测试

2.1.7 瞬态慢脉冲的抗扰度测试

2.1.8 传导抗扰度测试（CS）和大电流注入（BCI）测试

2.1.9 电压跌落、短时中断和电压渐变的抗扰度测试

2.2 产品电路中的共模和差模信号

2.3 EMC测试的实质与共模电流

2.4 典型共模干扰在产品内部传输的机理

2.5 共模干扰电流影响电路工作的机理

2.6 电路的干扰承受能力分析

2.7 EMI共模电流的产生机理

2.7.1 传导骚扰与共模电流分析

2.7.2 辐射发射与共模电流分析

2.7.3 产生共模辐射的条件

第3章 EMC风险评估

3.1 风险评估定义

3.2 EMC风险评估目的

3.3 EMC风险评估对象

3.4 明确环境信息

3.5 EMC风险评估准则

3.6 EMC风险评估过程

3.6.1 概述

3.6.2 EMC风险识别

3.6.3 EMC风险分析

3.6.4 EMC风险评价

3.7 风险评估工具

3.7.1 风险指数法

3.7.2 风险矩阵法

3.7.3 层次分析法

3.8 风险评估报告要求

第4章 产品机械架构EMC设计与接地设计

4.1 产品机械架构决定共模电流路径

4.1.1 产品机械架构决定共模电流机理

4.1.2 EMS测试中的共模电流与产品机械架构的关系

4.1.3 机械架构EMC设计实例分析

4.1.4 EMI共模电流与产品机械架构的关系

4.1.5 产品机械架构EMC设计案例分析

4.2 接地对共模电流方向与大小的影响

4.2.1 什么是接地与浮地

4.2.2 接地改变共模电流方向和大小的机理

4.3 电缆、连接器在产品中的位置对共模电流方向与大小的影响

4.3.1 EMC测试与连接器、电缆的关系

4.3.2 连接器、电缆的EMI分析

4.3.3 电缆、连接器的抗扰度分析

4.3.4 电缆的寄生电阻、电容、电感对EMC的影响

4.3.5 敏感电路、EMI骚扰源的位置和共模电流的关系处理

4.4 电缆、连接器中抑制共模电流的方法

4.5 接口电路、滤波和抑制电路对共模电流的影响

4.5.1 平衡电路设计

4.5.2 滤波电路与抑制电路设计

4.6 隔离器件对共模电流的影响

4.6.1 变压器隔离在EMC中的实质

4.6.2 光电耦合器隔离在EMC中的实质

4.6.3 继电器隔离在EMC中的实质

4.6.4 使用共模电感在EMC中的实质

4.7 浮地产品的共模电流分析

4.8 产品内部PCB板间的互连是产品EMC问题的最薄弱环节

4.8.1 产品内部连接器与EMI

4.8.2 产品内部连接器与EMS

4.8.3 PCB板间互连中的串扰分析

4.9 相关案例分析

4.9.1 屏蔽电缆屏蔽层接地位置不当导致的辐射超标

4.9.2 改变共模电流的方向与大小使产品通过EMC测试

4.9.3 隔离地之间的互连

第5章 滤波、去耦、旁路设计

5.1 电容器

5.1.1 电容器的自谐振

5.1.2 电容器的并联

5.1.3 X电容和Y电容

5.2 RC电路

5.2.1 RC微分电路

5.2.2 RC耦合电路

5.2.3 RC积分电路

5.3 再谈LC电路

5.4 滤波器和滤波电路的设计分析

5.4.1 什么是滤波器和滤波电路

5.4.2 滤波效果与阻抗

5.4.3 电源EMI滤波器设计

5.4.4 信号接口的滤波设计

5.5 常用信号接口电路的滤波电路设计原理

5.5.1 鼠标和键盘PS/2接口电路的滤波设计

5.5.2 RS232接口电路的滤波设计

5.5.3 RS422和RS485接口电路的滤波设计

5.5.4 E1/T1接口电路的滤波设计

5.5.5 以太网接口电路的滤波设计

5.5.6 USB接口电路的滤波设计

5.6 滤波器或滤波电路的安装与放置

5.7 滤波器与共模电流分析

5.8 PCB中的去耦设计

5.8.1 去耦的实质

5.8.2 去耦电容的选择方法

5.8.3 去耦电容的安装方式与PCB设计

5.9 电容旁路的设计方法

第6章 PCB布局布线EMC设计

6.1 什么是阻抗

6.1.1 阻抗与特性阻抗

6.1.2 阻抗的意义

6.1.3 阻抗在实际PCB中的体现形式

6.1.4 PCB中印制线阻抗

6.1.5 导线的阻抗

6.2 PCB中地平面的设计与分析方法

6.2.1 完整地平面的阻抗与设计方法

6.2.2 过孔、裂缝及其对地平面阻抗的影响

6.2.3 PCB中的过孔设计技巧

6.3 金属板的阻抗分析方法及其在EMC中的应用

6.4 PCB板间互连连接器对地阻抗的影响

6.5 PCB设计中防止串扰的设计

6.5.1 串扰对产品整体EMC性能的影响原理

6.5.2 产品中的串扰是如何发生的

6.5.3 串扰模型分析

6.5.4 产品中防止串扰的方法

6.5.5 哪些信号之间需要考虑串扰问题

6.6 印制线与参考地或金属壳之间的分布电容

6.7 相关案例分析

6.7.1 连接器地阻抗引起的EMC问题案例

6.7.2 PCB布线串扰引起的干扰

第7章 产品EMC设计分析方法

7.1 产品机械架构设计的EMC分析

7.1.1 产品机械架构设计的EMC分析原理

7.1.2 产品相关EMC信息描述

7.1.3 共模电流和干扰估算

7.1.4 产品的系统接地与浮地分析

7.1.5 局部接地、隔离与浮地分析

7.1.6 产品系统接地方式分析

7.1.7 工作地和大地（保护地或机壳地）之间连接点的位置分析

7.1.8 金属板的形状和应用分析

7.1.9 I/O接口连接器在产品中或在电路板中的位置分析

7.1.10 电路板间的互连处理分析

7.1.11 屏蔽需求分析

7.1.12 屏蔽体的设计方式分析

7.1.13 电缆类型及屏蔽电缆屏蔽层的连接方式分析

7.1.14 开关电源中开关管上的散热器的处理分析

7.1.15 传导骚扰与辐射发射抑制措施的补充分析

7.1.16 产品抗ESD干扰措施的补充分析

7.1.17 其他EMC方面的考虑

7.2 单板设计的EMC分析

7.3 电路原理图的EMC设计分析

7.3.1 电路原理图的EMC设计分析原理

7.3.2 电路原理图的功能描述

7.3.3 电路原理图的EMC描述

7.3.4 电路原理图的滤波分析

7.3.5 地的EMC分析

7.3.6 高速信号线的EMC分析

7.3.7 敏感信号线的EMC分析

7.3.8 未使用元器件及悬空信号线的EMC处理分析

7.4 PCB布局布线的建议

7.4.1 PCB布局布线建议的意义

7.4.2 PCB层数和层分配

7.4.3 地平面和电源平面在PCB中的位置

7.4.4 敏感元器件在PCB中的位置

7.4.5 滤波器件在PCB中的位置

7.4.6 地平面的设计

7.4.7 模拟电路地平面的设计

7.4.8 电源平面的设计

7.4.9 串扰防止的处理设计

7.4.10 特殊信号线（如时钟信号线、高速信号线、敏感信号线等）的处理设计

7.4.11 PCB中空置区域的处理设计

7.4.12 其他建议

7.4.13 PCB布局布线示意图

7.5 PCB设计审查

7.5.1 PCB设计审查的意义和任务

7.5.2 地平面完整性设计审查

7.5.3 串扰防止的设计审查

7.5.4 去耦、旁路和滤波设计审查

7.5.5 PCB布局布线文件

第8章 产品的防雷击浪涌、ESD和差模EMC问题设计与分析

8.1 产品的防雷与防浪涌

8.1.1 雷击与浪涌的定义

8.1.2 防雷与防浪涌设计理念

8.1.3 防雷电路中的元器件

8.1.4 交流电源接口防雷和防浪涌电路的设计

8.1.5 直流电源接口防雷和防浪涌电路的设计

8.1.6 信号接口防雷和防浪涌保护电路的设计

8.1.7 电源防雷器的安装

8.1.8 信号防雷器的接地

8.2 EMC中的差模干扰与骚扰

8.2.1 接口电路中的差模干扰与骚扰

8.2.2 PCB电路中的差模干扰与骚扰

8.2.3 解决电路中差模干扰与骚扰的方法

8.3 ESD干扰防止

8.3.1 ESD干扰机理

8.3.2 通过绝缘防止ESD

8.3.3 通过屏蔽防止ESD

8.3.4 通过良好的搭接与接地防止ESD

8.3.5 通过PCB布局布线防止ESD产生的电磁场感应

8.3.6 I/O接口的ESD防护

第9章 产品EMC设计分析方法应用实例

9.1 产品机械架构的EMC设计分析实例（抗扰度分析方法）

9.1.1 产品机械架构的EMC设计分析原理

9.1.2 产品相关EMC信息描述

9.1.3 共模电流和干扰估算实例分析

9.1.4 产品接地与浮地分析实例

9.1.5 局部接地、隔离与浮地分析实例

9.1.6 产品系统接地方式分析实例

9.1.7 工作地和大地（保护地或机壳地）之间的连接点的位置分析实例

9.1.8 金属板的形状和应用分析实例

9.1.9 I/O接口连接器在产品中或在电路板中的位置分析实例

9.1.10 印制电路板之间的互连处理分析实例

9.1.11 电缆类型及屏蔽电缆屏蔽层的连接方式分析实例

9.1.12 屏蔽需求分析实例

9.1.13 屏蔽体的设计方式分析实例

9.1.14 开关电源中开关管上的散热器的处理分析实例

9.1.15 传导骚扰与辐射发射抑制措施的补充分析实例

9.1.16 产品抗ESD干扰措施的补充分析实例

9.1.17 其他EMC方面的考虑

9.2 单板设计的EMC分析实例

9.3 电路原理图的EMC设计分析实例

9.3.1 电路原理图的EMC设计分析原理

9.3.2 电路原理图的功能描述实例

9.3.3 电路原理图的EMC描述实例

9.3.4 电路原理图的滤波分析实例

9.3.5 地的EMC分析实例

9.3.6 高速信号线的EMC分析实例

9.3.7 敏感信号线的EMC分析实例

9.3.8 未使用元器件及悬空信号线的EMC分析实例

9.4 PCB布局布线的建议实例

9.4.1 PCB布局布线的建议的意义

9.4.2 PCB层数及层分配

9.4.3 地平面和电源平面在PCB中的位置

9.4.4 敏感元器件在PCB中的位置

9.4.5 滤波器件在PCB中的相对位置

9.4.6 地平面的设计

9.4.7 模拟电路地平面的设计

9.4.8 电源平面的设计

9.4.9 串扰防止的处理设计

9.4.10 特殊信号线（如时钟信号线、高速信号线、敏感信号线等）的处理设计

9.4.11 PCB中空置区域的处理设计

9.4.12 其他建议

9.4.13 PCB布局布线示意图

9.5 PCB设计审查实例

9.5.1 PCB设计审查的意义和任务

9.5.2 地平面完整性设计审查

9.5.3 串扰防止设计审查

9.5.4 去耦、旁路和滤波设计审查

9.5.5 PCB布局布线文件

9.6 产品机械架构的EMC设计分析实例（EMI分析）

9.6.1 分析原理

9.6.2 产品相关EMC重要信息描述

9.6.3 关于产品的系统接地、浮地与屏蔽分析

9.6.4 局部接地、隔离与浮地分析

9.6.5 工作地和大地（保护地或机壳地）之间的连接点的位置分析

9.6.6 EMC意义上的产品接地设计分析

9.6.7 金属板的形状设计分析

9.6.8 I/O接口连接器在产品中或在电路板中的位置分析

9.6.9 电路板之间的互连设计分析

9.6.10 电缆类型及屏蔽电缆屏蔽层的处理分析

9.6.11 开关电源的要求

第10章 产品EMC风险评估技术

10.1 产品EMC风险评估原则和依据

10.2 产品EMC风险评估概念

10.3 产品EMC风险评估机理和模型

10.3.1 产品机械架构EMC风险评估机理和理想模型

10.3.2 产品PCB EMC风险评估机理和理想模型

10.4 产品EMC评估要素的风险影响程度等级与风险分类

10.5 产品EMC风险等级

10.6 EMC风险评估步骤

10.7 产品EMC风险识别

10.7.1 概述

10.7.2 产品机械架构EMC风险识别

10.7.3 产品PCB EMC风险识别

10.8 产品EMC风险分析

10.8.1 产品机械架构EMC风险分析

10.8.2 产品PCB EMC风险分析

10.9 产品EMC风险评价

10.9.1 风险评估工具

10.9.2 产品风险评估单元划分

10.9.3 风险评估单元的EMC风险评价计算和风险等级确定

10.9.4 EMC风险评价计算

10.10 整机EMC风险等级确定与结果应用

第11章 系统EMC风险评估技术

11.1 系统EMC风险评估原则和依据

11.2 系统EMC风险评估概念

11.3 系统EMC风险评估机理和模型

11.3.1 系统EMC风险评估机理

11.3.2 系统EMC风险评估理想模型

11.4 系统风险要素的影响程度等级与风险分类

11.5 系统EMC风险等级

11.6 系统EMC风险评估步骤

11.7 系统EMC风险识别

11.8 系统EMC风险分析

11.9 系统EMC风险评价

11.9.1 系统EMC风险值计算

11.9.2 系统EMC风险值的应用

第12章 EMC风险管理与产品研发

12.1 EMC设计技术与管理的发展现状

12.2 EMC风险管理的定义

12.3 EMC风险管理的重要性

12.4 EMC风险管理原则

12.5 EMC风险管理过程

12.5.1 指定EMC专家

12.5.2 产品EMC测试计划的制订

12.5.3 产品EMC风险评估法融入企业产品开发流程

12.5.4 EMC风险应对

12.5.5 监督和检查

12.5.6 沟通和记录

反侵权盗版声明

封底

EMC设计分析方法与风险评估技术是2020年由电子工业出版社出版,作者郑军奇。

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