电磁兼容设计与应用

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作者:
2021-09
版次: 1
ISBN: 9787111686200
定价: 35.00
装帧: 平装
开本: 16开
纸张: 胶版纸
页数: 150页
分类: 工程技术
  • 电磁兼容是一门系统的学科,研究它需要具备多方面知识,对于入门的初学者极具挑战性。 

     本书以电磁兼容技术的原理设计为基础,从实际出发,对电磁兼容涉及的基本知识进行详细介绍,包括电路器件选型、电磁干扰的产生和电磁兼容的实现技术,并介绍电磁兼容的一系列设计原理以及如何进行仿真设计。 

     本书可作为高等院校电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器等专业的教学用书,也适合电子电气行业的研发、设计、制造、管理、维修等人员使用,同时可供科研机构、工程项目、检测机构等专业技术人员参考。 

    前言 

    第1章绪论1 

    1.1电磁兼容学科背景1 

    1.1.1电磁兼容技术的发展历程1 

    1.1.2我国EMC技术的发展现状2 

    1.1.3EMC技术的发展趋势以及面临的 

    挑战3 

    1.2电磁兼容研究目的3 

    1.3电磁兼容的概念及要素4 

    1.3.1电磁兼容的基本概念4 

    1.3.2电磁兼容三要素5 

    1.4电磁兼容标准8 

    1.5电磁兼容测试9 

    第2章无源器件及有源器件的选型10 

    2.1无源器件的特性10 

    2.2电容器11 

    2.2.1等效电路11 

    2.2.2频率特性和分类11 

    2.2.3电容的并联13 

    2.2.4电容的失效模式14 

    2.3电感器14 

    2.3.1等效电路14 

    2.3.2分类和特性14 

    2.3.3变压器15 

    2.4电阻器15 

    2.4.1等效电路和特性15 

    2.4.2电阻器的噪声16 

    2.5导线16 

    2.5.1等效电路和特性16 

    2.5.2高频下的趋肤效应17 

    2.6有源器件17 

    2.7有源器件的选型18 

    2.7.1电磁敏感度特性19 

    2.7.2干扰发射特性20 

    2.7.3ΔI噪声电流和瞬态负载电流21 

    2.8有源器件的噪声系数23 

    第3章接地设计25 

    3.1接地简介25 

    3.1.1接地的概念25 

    3.1.2接地的分类25 

    3.2安全接地25 

    3.2.1设备机壳接地25 

    3.2.2防雷接地26 

    3.2.3安全接地的有效性27 

    3.3信号接地30 

    3.3.1悬浮接地32 

    3.3.2单点接地33 

    3.3.3多点接地34 

    3.3.4混合接地36 

    3.4屏蔽体接地36 

    3.4.1电缆屏蔽层的接地36 

    3.4.2电路屏蔽盒的接地39 

    3.4.3飞行器系统的接地40 

    3.5地回路干扰及抑制42 

    3.5.1地电流与地电压的形成42 

    3.5.2隔离变压器43 

    3.5.3纵向扼流圈44 

    3.5.4光电耦合器45 

    3.5.5差分平衡电路46 

    3.6搭接技术47 

    3.6.1搭接的概念与基本准则47 

    3.6.2搭接的方法49 

    3.6.3搭接的类型49 

    3.6.4搭接的有效性测试50 

    3.6.5搭接的实施50 

    第4章屏蔽设计53 

    4.1屏蔽原理53 

    4.1.1屏蔽的分类53 

    4.1.2电场屏蔽原理53 

    4.1.3磁场屏蔽原理55 

    4.1.4电磁屏蔽原理57 

    4.2屏蔽效能和屏蔽理论58 

    4.2.1屏蔽效能的表示58 

    4.2.2屏蔽的传输理论58 

    4.2.3屏蔽效能的计算60 

    4.2.4低频磁场的屏蔽方法65 

    4.3屏蔽材料66 

    4.3.1导电材料66 

    4.3.2导磁材料67 

    4.3.3薄膜材料与薄膜屏蔽68 

    4.3.4导电胶与导磁胶69 

    4.4屏蔽体的结构70 

    4.4.1电屏蔽的结构70 

    4.4.2磁屏蔽的结构72 

    4.4.3电磁屏蔽的结构73 

    4.5屏蔽体的设计74 

    4.5.1屏蔽体的设计原则74 

    4.5.2屏蔽体设计中的处理方法74 

    电磁兼容设计与应用目录第5章滤波设计77 

    5.1滤波原理77 

    5.1.1滤波的特性77 

    5.1.2滤波器的分类79 

    5.2反射式滤波器80 

    5.2.1低通滤波器80 

    5.2.2高通滤波器82 

    5.2.3带通滤波器与带阻滤波器82 

    5.3电磁干扰滤波器82 

    5.3.1电磁干扰滤波器的特点82 

    5.3.2电磁干扰滤波器的基本电路 

    结构83 

    5.3.3电磁干扰滤波器的阻抗匹配问题83 

    5.4电源线滤波器84 

    5.4.1共模干扰和差模干扰84 

    5.4.2电源线滤波器的网络结构85 

    5.5EMI信号滤波器87 

    5.6滤波器的实现87 

    5.6.1电容器的实现88 

    5.6.2电感器的实现89 

    5.7滤波器的选择与安装90 

    5.7.1滤波器的选择90 

    5.7.2滤波器的安装91 

    第6章瞬态抗扰度92 

    6.1抗扰度试验性能判据92 

    6.2电快速瞬变脉冲群92 

    6.2.1对EFT的说明93 

    6.2.2受试设备不能通过EFT试验 

    的原因94 

    6.2.3抑制EFT的方法96 

    6.3雷击浪涌96 

    6.3.1全球雷击的一些数字96 

    6.3.2雷害形式――直击雷与感应雷97 

    6.3.3雷害带来的后果97 

    6.3.4雷击与瞬变脉冲电压97 

    6.3.5雷害的防护99 

    6.4静电放电产生的电磁干扰100 

    6.4.1ESD对电子设备的影响100 

    6.4.2静电防护101 

    6.4.3静电安全区101 

    6.4.4抗静电材料102 

    6.4.5减小ESD影响的设计导则103 

    6.4.6附加保护措施104 

    6.4.7静电放电试验105 

    6.5瞬态干扰抑制器105 

    6.5.1避雷管105 

    6.5.2压敏电阻器106 

    6.5.3瞬态电压抑制器106 

    6.5.4高清多媒体接口(HDMI) 

    的ESD保护设计107 

    6.5.5USB端口的ESD防护108 

    6.5.6多级组合保护电磁兼容 

    设计准则108 

    6.5.7多级组合保护电路原理108 

    6.5.8嵌入式机器人控制109 

    第7章印制电路板的电磁兼容设计117 

    7.1印制电路板概述117 

    7.2印制电路板的设计118 

    7.2.1印制电路板的总体设计流程118 

    7.2.2原理图的设计流程119 

    7.2.3印制电路板的设计流程121 

    7.3印制电路板的加工流程123 

    7.4印制电路板的EMC设计127 

    7.4.1印制电路板布线基本原则127 

    7.4.2印制电路板的层叠设计128 

    7.4.3印制电路板的接地设计原则131 

    7.4.4印制电路板的电源线设计原则131 

    7.4.5印制电路板的元器件设计原则131 

    7.4.6印制电路板的去耦电容布置 

    原则132 

    7.5印制电路板的其他设计原则133 

    7.5.1印制电路板的抗振设计原则133 

    7.5.2印制电路板的热设计原则133 

    7.5.3印制电路板的可测试性设计 

    原则134 

    第8章电磁兼容仿真设计136 

    8.1EMC仿真软件的理论基础136 

    8.2目前流行的EMC仿真软件136 

    8.3EDA常用软件139 

    8.3.1电子电路设计与仿真工具139 

    8.3.2PCB设计软件140 

    8.3.3IC设计软件141 

    8.3.4PLD设计工具142 

    8.3.5主要器件生产厂家和开发工具142 

    8.3.6其他EDA软件143 

    8.4电磁兼容仿真实例143 

    8.4.1高铁动车组电磁兼容仿真技术143 

    8.4.2弹上线束电磁兼容仿真技术146 

    参考文献150 

  • 内容简介:
    电磁兼容是一门系统的学科,研究它需要具备多方面知识,对于入门的初学者极具挑战性。 

     本书以电磁兼容技术的原理设计为基础,从实际出发,对电磁兼容涉及的基本知识进行详细介绍,包括电路器件选型、电磁干扰的产生和电磁兼容的实现技术,并介绍电磁兼容的一系列设计原理以及如何进行仿真设计。 

     本书可作为高等院校电气工程及其自动化、自动化、测控技术与仪器等专业的教学用书,也适合电子电气行业的研发、设计、制造、管理、维修等人员使用,同时可供科研机构、工程项目、检测机构等专业技术人员参考。 

  • 目录:
    前言 

    第1章绪论1 

    1.1电磁兼容学科背景1 

    1.1.1电磁兼容技术的发展历程1 

    1.1.2我国EMC技术的发展现状2 

    1.1.3EMC技术的发展趋势以及面临的 

    挑战3 

    1.2电磁兼容研究目的3 

    1.3电磁兼容的概念及要素4 

    1.3.1电磁兼容的基本概念4 

    1.3.2电磁兼容三要素5 

    1.4电磁兼容标准8 

    1.5电磁兼容测试9 

    第2章无源器件及有源器件的选型10 

    2.1无源器件的特性10 

    2.2电容器11 

    2.2.1等效电路11 

    2.2.2频率特性和分类11 

    2.2.3电容的并联13 

    2.2.4电容的失效模式14 

    2.3电感器14 

    2.3.1等效电路14 

    2.3.2分类和特性14 

    2.3.3变压器15 

    2.4电阻器15 

    2.4.1等效电路和特性15 

    2.4.2电阻器的噪声16 

    2.5导线16 

    2.5.1等效电路和特性16 

    2.5.2高频下的趋肤效应17 

    2.6有源器件17 

    2.7有源器件的选型18 

    2.7.1电磁敏感度特性19 

    2.7.2干扰发射特性20 

    2.7.3ΔI噪声电流和瞬态负载电流21 

    2.8有源器件的噪声系数23 

    第3章接地设计25 

    3.1接地简介25 

    3.1.1接地的概念25 

    3.1.2接地的分类25 

    3.2安全接地25 

    3.2.1设备机壳接地25 

    3.2.2防雷接地26 

    3.2.3安全接地的有效性27 

    3.3信号接地30 

    3.3.1悬浮接地32 

    3.3.2单点接地33 

    3.3.3多点接地34 

    3.3.4混合接地36 

    3.4屏蔽体接地36 

    3.4.1电缆屏蔽层的接地36 

    3.4.2电路屏蔽盒的接地39 

    3.4.3飞行器系统的接地40 

    3.5地回路干扰及抑制42 

    3.5.1地电流与地电压的形成42 

    3.5.2隔离变压器43 

    3.5.3纵向扼流圈44 

    3.5.4光电耦合器45 

    3.5.5差分平衡电路46 

    3.6搭接技术47 

    3.6.1搭接的概念与基本准则47 

    3.6.2搭接的方法49 

    3.6.3搭接的类型49 

    3.6.4搭接的有效性测试50 

    3.6.5搭接的实施50 

    第4章屏蔽设计53 

    4.1屏蔽原理53 

    4.1.1屏蔽的分类53 

    4.1.2电场屏蔽原理53 

    4.1.3磁场屏蔽原理55 

    4.1.4电磁屏蔽原理57 

    4.2屏蔽效能和屏蔽理论58 

    4.2.1屏蔽效能的表示58 

    4.2.2屏蔽的传输理论58 

    4.2.3屏蔽效能的计算60 

    4.2.4低频磁场的屏蔽方法65 

    4.3屏蔽材料66 

    4.3.1导电材料66 

    4.3.2导磁材料67 

    4.3.3薄膜材料与薄膜屏蔽68 

    4.3.4导电胶与导磁胶69 

    4.4屏蔽体的结构70 

    4.4.1电屏蔽的结构70 

    4.4.2磁屏蔽的结构72 

    4.4.3电磁屏蔽的结构73 

    4.5屏蔽体的设计74 

    4.5.1屏蔽体的设计原则74 

    4.5.2屏蔽体设计中的处理方法74 

    电磁兼容设计与应用目录第5章滤波设计77 

    5.1滤波原理77 

    5.1.1滤波的特性77 

    5.1.2滤波器的分类79 

    5.2反射式滤波器80 

    5.2.1低通滤波器80 

    5.2.2高通滤波器82 

    5.2.3带通滤波器与带阻滤波器82 

    5.3电磁干扰滤波器82 

    5.3.1电磁干扰滤波器的特点82 

    5.3.2电磁干扰滤波器的基本电路 

    结构83 

    5.3.3电磁干扰滤波器的阻抗匹配问题83 

    5.4电源线滤波器84 

    5.4.1共模干扰和差模干扰84 

    5.4.2电源线滤波器的网络结构85 

    5.5EMI信号滤波器87 

    5.6滤波器的实现87 

    5.6.1电容器的实现88 

    5.6.2电感器的实现89 

    5.7滤波器的选择与安装90 

    5.7.1滤波器的选择90 

    5.7.2滤波器的安装91 

    第6章瞬态抗扰度92 

    6.1抗扰度试验性能判据92 

    6.2电快速瞬变脉冲群92 

    6.2.1对EFT的说明93 

    6.2.2受试设备不能通过EFT试验 

    的原因94 

    6.2.3抑制EFT的方法96 

    6.3雷击浪涌96 

    6.3.1全球雷击的一些数字96 

    6.3.2雷害形式――直击雷与感应雷97 

    6.3.3雷害带来的后果97 

    6.3.4雷击与瞬变脉冲电压97 

    6.3.5雷害的防护99 

    6.4静电放电产生的电磁干扰100 

    6.4.1ESD对电子设备的影响100 

    6.4.2静电防护101 

    6.4.3静电安全区101 

    6.4.4抗静电材料102 

    6.4.5减小ESD影响的设计导则103 

    6.4.6附加保护措施104 

    6.4.7静电放电试验105 

    6.5瞬态干扰抑制器105 

    6.5.1避雷管105 

    6.5.2压敏电阻器106 

    6.5.3瞬态电压抑制器106 

    6.5.4高清多媒体接口(HDMI) 

    的ESD保护设计107 

    6.5.5USB端口的ESD防护108 

    6.5.6多级组合保护电磁兼容 

    设计准则108 

    6.5.7多级组合保护电路原理108 

    6.5.8嵌入式机器人控制109 

    第7章印制电路板的电磁兼容设计117 

    7.1印制电路板概述117 

    7.2印制电路板的设计118 

    7.2.1印制电路板的总体设计流程118 

    7.2.2原理图的设计流程119 

    7.2.3印制电路板的设计流程121 

    7.3印制电路板的加工流程123 

    7.4印制电路板的EMC设计127 

    7.4.1印制电路板布线基本原则127 

    7.4.2印制电路板的层叠设计128 

    7.4.3印制电路板的接地设计原则131 

    7.4.4印制电路板的电源线设计原则131 

    7.4.5印制电路板的元器件设计原则131 

    7.4.6印制电路板的去耦电容布置 

    原则132 

    7.5印制电路板的其他设计原则133 

    7.5.1印制电路板的抗振设计原则133 

    7.5.2印制电路板的热设计原则133 

    7.5.3印制电路板的可测试性设计 

    原则134 

    第8章电磁兼容仿真设计136 

    8.1EMC仿真软件的理论基础136 

    8.2目前流行的EMC仿真软件136 

    8.3EDA常用软件139 

    8.3.1电子电路设计与仿真工具139 

    8.3.2PCB设计软件140 

    8.3.3IC设计软件141 

    8.3.4PLD设计工具142 

    8.3.5主要器件生产厂家和开发工具142 

    8.3.6其他EDA软件143 

    8.4电磁兼容仿真实例143 

    8.4.1高铁动车组电磁兼容仿真技术143 

    8.4.2弹上线束电磁兼容仿真技术146 

    参考文献150 

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