前言

本書(shū)是基于筆者2008年出版的《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》一書(shū)升級(jí)改編而成的。該書(shū)自出版以來(lái)，受到了廣大讀者的高度關(guān)注和電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程技術(shù)人員的喜愛(ài)。書(shū)中提出的“產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法”將EMC設(shè)計(jì)提高到方法論階段，它把零散的EMC設(shè)計(jì)技術(shù)點(diǎn)融合在一起形成一種EMC設(shè)計(jì)的“套路”，系統(tǒng)地指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

本書(shū)的出版是對(duì)《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》中提出的“產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法”的又一次升級(jí)。一方面，對(duì)“產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估法”（本書(shū)中改名為“EMC設(shè)計(jì)分析方法”）進(jìn)行升級(jí)，使技術(shù)內(nèi)容的描述更精確、更全面、更有邏輯性；另一方面，將成熟的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)中，研究出產(chǎn)品EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，形成一種新的產(chǎn)品EMC合格評(píng)定方法。

本書(shū)基于EMC測(cè)試原理，解讀產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)分析的一種方法（包括產(chǎn)品機(jī)械架構(gòu)EMC設(shè)計(jì)、濾波設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)）。該方法可以用來(lái)指導(dǎo)產(chǎn)品的EMC設(shè)計(jì)，掌握該技術(shù)的工程師可以發(fā)現(xiàn)實(shí)際產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)的缺陷。同時(shí)，在這種產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)分析方法的基礎(chǔ)上，本書(shū)使用已有的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估手段，形成一種產(chǎn)品EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)。利用這種EMC設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，可以在不進(jìn)行EMC測(cè)試的情況下評(píng)估產(chǎn)品EMC測(cè)試失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

全書(shū)共12章。第1章講述EMC設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；第2章講述EMC測(cè)試本質(zhì)，并分析產(chǎn)品EMC問(wèn)題的思路如何形成；第3章講述何為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的程序；第4～6章分別描述產(chǎn)品機(jī)械架構(gòu)EMC設(shè)計(jì)，濾波、去耦、旁路設(shè)計(jì)，PCB EMC設(shè)計(jì)的方法；第7章描述產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)分析方法，這是EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的基礎(chǔ)；第8章為產(chǎn)品的防雷擊浪涌、ESD和差模EMC問(wèn)題的設(shè)計(jì)與分析；第9章為產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)分析方法應(yīng)用實(shí)例；第10章講述產(chǎn)品EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)；第11章講述系統(tǒng)EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)；第12章描述企業(yè)如何進(jìn)行EMC風(fēng)險(xiǎn)管理，以及如何將產(chǎn)品EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)和產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)分析方法應(yīng)用到企業(yè)的研發(fā)流程中。

本書(shū)描述的EMC設(shè)計(jì)分析方法以EMC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的EMC測(cè)試（如IEC61000-4-4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的EFT/B測(cè)試或CISPR16系列標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的EMI測(cè)試）原理為基礎(chǔ)，即當(dāng)測(cè)試干擾施加在產(chǎn)品的各個(gè)輸入/輸出信號(hào)接口上時(shí)，如何通過(guò)合理的產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)及原理圖、PCB設(shè)計(jì)，使測(cè)試時(shí)產(chǎn)生的共模電流得到控制，例如在進(jìn)行抗擾度測(cè)試時(shí)，共模干擾電流不流向產(chǎn)品內(nèi)部電路的工作地（GND）部分，而流向結(jié)構(gòu)地（包括產(chǎn)品的接地點(diǎn)、金屬外殼、金屬板等）。當(dāng)無(wú)法避免共模電流流向產(chǎn)品電路時(shí)，通過(guò)合理的電路設(shè)計(jì)方式和PCB布局布線(xiàn)方式，使PCB具備較高的抗共模電流的能力，使產(chǎn)品內(nèi)部電路得到保護(hù)，最終降低EMC測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)，為企業(yè)節(jié)省研發(fā)成本。使用EMC設(shè)計(jì)分析方法可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有產(chǎn)品的EMC設(shè)計(jì)缺陷，也可以指導(dǎo)技術(shù)人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行合理的EMC設(shè)計(jì)。大量實(shí)踐證明，通過(guò)該方法設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，同樣能在EMI測(cè)試中獲得非常高的通過(guò)率，即用在產(chǎn)品抗干擾設(shè)計(jì)的措施同樣適用于降低產(chǎn)品的EMI水平。

EMC設(shè)計(jì)分析方法的核心是共模電流，該方法是通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐而形成的一種簡(jiǎn)單、實(shí)用而又系統(tǒng)的分析方法。正確使用該方法能為企業(yè)節(jié)約因?yàn)镋MC問(wèn)題而導(dǎo)致的兩輪以上的改板成本，并將產(chǎn)品在第一輪或第二輪設(shè)計(jì)時(shí)就通過(guò)所有的EMC測(cè)試。該方法從產(chǎn)品設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，緊密結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，而不是離開(kāi)產(chǎn)品的實(shí)際情況而講述EMC控制與設(shè)計(jì)技術(shù)。EMC設(shè)計(jì)分析過(guò)程包括：

（1）產(chǎn)品的EMC測(cè)試計(jì)劃制定；

（2）產(chǎn)品機(jī)械架構(gòu)設(shè)計(jì)的EMC分析；

（3）單板設(shè)計(jì)的EMC分析；

（4）電路原理圖設(shè)計(jì)的EMC分析；

（5）PCB布局布線(xiàn)的建議；

（6）PCB設(shè)計(jì)審查。

該方法的實(shí)際應(yīng)用任務(wù)通常需要由企業(yè)中的EMC專(zhuān)家、顧問(wèn)或受過(guò)該方法專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的產(chǎn)品系統(tǒng)工程師擔(dān)任。通過(guò)該方法的分析，不但可以清楚地看到現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計(jì)在EMC方面存在的優(yōu)點(diǎn)、缺陷與風(fēng)險(xiǎn)，而且與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)結(jié)合，還可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品EMC測(cè)試的通過(guò)率。另外，該方法所涉及的內(nèi)容，與大部分EMC標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)，如IEC61000-4-2、IEC61000-4-3、IEC61000-4-4、IEC61000-4-6、IEC61000-4-12等標(biāo)準(zhǔn)，汽車(chē)電子中的ISO10605、ISO11452-2、ISO11452-3、ISO11452-4、ISO11452-5、ISO11452-6、ISO11452-7、CISPR25、ISO7637-3、ISO7637-2、IEC61000-4-5等標(biāo)準(zhǔn)。

本書(shū)描述的EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)是建立在產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)分析方法的基礎(chǔ)上的，利用通用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估手段，按風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的程序，劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)理想模型（其中理想模型可以分為產(chǎn)品機(jī)械架構(gòu)EMC理想模型和產(chǎn)品PCB設(shè)計(jì)理想模型）、確定風(fēng)險(xiǎn)要素，再根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計(jì)的信息與理想模型中所有的風(fēng)險(xiǎn)要素進(jìn)行比較，以識(shí)別產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，最終獲得產(chǎn)品的EMC風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。EMC風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)用來(lái)表明產(chǎn)品應(yīng)對(duì)EMC測(cè)試的通過(guò)概率或產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)故障的概率。這個(gè)評(píng)估手段及所得到的結(jié)果可以直接用來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行EMC合格評(píng)定。

相比于EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，EMC測(cè)試是當(dāng)前對(duì)產(chǎn)品EMC性能進(jìn)行合格評(píng)定的最常見(jiàn)的一種手段，通過(guò)各種模擬將現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的干擾施加在產(chǎn)品上，根據(jù)產(chǎn)品在干擾施加過(guò)程中及過(guò)程后的表現(xiàn)來(lái)對(duì)產(chǎn)品EMC性能進(jìn)行評(píng)價(jià)或合格評(píng)定。但是這是一種黑盒評(píng)定方法，其不足是設(shè)計(jì)者或測(cè)試者無(wú)法通過(guò)EMC測(cè)試結(jié)果或測(cè)試現(xiàn)象直觀推斷出EMC問(wèn)題的所在。

EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估一般包括兩部分：

● 產(chǎn)品機(jī)械架構(gòu)設(shè)計(jì)的EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；

● 電路板設(shè)計(jì)的EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

正確使用EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，將揭開(kāi)產(chǎn)品EMC性能的黑盒，無(wú)須進(jìn)行EMC測(cè)試就可以對(duì)產(chǎn)品EMC性能進(jìn)行評(píng)價(jià)或合格評(píng)定，也可以與EMC測(cè)試結(jié)果結(jié)合，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行綜合的EMC評(píng)價(jià)和合格評(píng)定，還可以作為產(chǎn)品進(jìn)行正式EMC測(cè)試之前的預(yù)評(píng)估，以降低企業(yè)研發(fā)測(cè)試成本。

很多企業(yè)、專(zhuān)家給本書(shū)的編寫(xiě)和出版提供了幫助。本書(shū)的編寫(xiě)得到了法國(guó)EMC專(zhuān)家Alain Charoy、Renzo Piccolo、Didier Doucet，英國(guó)EMC專(zhuān)家W.Michael King，前IEC/CISPR主席Don Heirman，前IEC/CISPR副主席和A分會(huì)主席Martin Wright，現(xiàn)任IEC/CISPR主席Bettina Funk，IEC/CISPR秘書(shū)長(zhǎng)Stephen Colclough，IEC/CISPR A分會(huì)主席Beniamino Gorini，IEC/CISPR D分會(huì)主席Mike Beetlestone，以及韓國(guó)EMC專(zhuān)家、IEC1906獎(jiǎng)獲得者Heesung Ahn等的幫助，他們?yōu)楣P者在本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中所碰到的技術(shù)難題給予了細(xì)心的解答；電子工業(yè)出版社的編輯牛平月女士為本書(shū)的目錄編排提出了寶貴的意見(jiàn)。在此，向以上給本書(shū)提供幫助的專(zhuān)家表示衷心的感謝。另外，值得慶幸的是，本書(shū)的所有技術(shù)觀點(diǎn)都經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，且都有相關(guān)應(yīng)用案例；但限于篇幅，無(wú)法將所有的應(yīng)用案例編入書(shū)中，對(duì)此深感歉意。本書(shū)中所涉及的一些理論公式也許僅僅是近似估算公式，但它將為工程師進(jìn)行產(chǎn)品的EMC分析提供很大的幫助。如果讀者在閱讀本書(shū)過(guò)程中有任何疑問(wèn)，歡迎與筆者聯(lián)系并討論，或索要相關(guān)應(yīng)用案例。聯(lián)系方式：zhengjunqi.2006＠163.com。

鄭軍奇