基于Comsol软件的电磁兼容课程案例式教学设计

该文介绍基于Comsol软件的电磁兼容课程案例式教学方法。通过案例教学和仿真,学生将理论知识应用于实际问题,深入理解电磁兼容的概念和原理。通过仿真案例的可视化结果,学生直观地理解电磁辐射和传导,观察不同参数对电磁兼容性的影响。结果表明,仿真案例具有直观性和可视化等优势,同时又有简化模型、缺乏实际操作经验和对计算机的依赖等局限性。在设计仿真案例时,要充分发挥其优势,规避不足,为学生的学习提供实践性、直观性和灵活性,培养学生的工程设计与研发能力。

汽车及零部件电磁兼容测试方法基于ECE R10的变化解析

汽车电子电磁兼容性不仅是评价汽车及零部件的重要性能指标之一,也是汽车及零部件出口国外市场必要的测试之一,车企出口欧盟需要满足《关于车辆电磁兼容性能认证的统一规定》(ECE R10)要求并遵照法规要求进行电磁兼容测试。本文对比了新旧版本ECE R10对于测试方法与要求的变化,为开展汽车电子产品的电磁兼容检测和认证提供参考。

射电天文台址周边干扰电磁兼容分析

为研究射电天文台址周边固定、移动干扰源对射电天文观测的影响,细化射电天文业务与其他业务间的电磁兼容(electromagnetic compatibility,EMC)分析,提出一种基于干扰源状态和辐射量级的EMC分析方法。首先,判断干扰源状态,依据其类型采集电磁干扰评估区域,划分区域得到各点/网格至望远镜的相对地形;然后,计算射电天文天线指向干扰源的增益并根据地形特征选用适宜电波传播模型预测电波传输损耗,进而预估干扰到达望远镜的功率大小;最后结合干扰电平限值、望远镜的指向,确定该干扰源对望远镜的干扰影响。本文对移动状态干扰源和固定状态干扰源的EMC分析与评估结果,可为台址周边电磁干扰协调及干扰兼容性分析提供技术支撑。

隧道牵引分区所雷击暂态特性及其二次设备电磁兼容研究

牵引供电系统遭受雷击会在分区所内产生过电压与过电流,对分区所开关柜中二次设备产生瞬态电磁干扰,影响其正常运行。文中针对电气化铁路隧道分区所,建立雷击暂态仿真模型,计算了接触网不同位置遭受雷击时分区所的过电压与过电流,建立了27.5 kV开关柜的电磁场有限元仿真模型,分析开关柜中不同区域的瞬态电场、磁场分布。结果表明:雷击接触网会在分区所内产生幅值较大、频率较高的过电压与过电流,在其作用下开关柜低压室瞬态电场可达147.2 V/m、瞬态磁场可达1.3 kA/m,断路器室前壁处瞬态电场可达822.9 kV/m、瞬态磁场可达15.85 kA/m,超过标准规定的幅值,二次设备需要考虑相应的电磁屏蔽措施。论文结果对牵引供电系统雷击过电压/电流防护以及二次设备电磁兼容设计具有参考价值。

电力电子系统中的电磁兼容专辑主编述评

SiC、GaN新一代宽禁带功率半导体在推动电力电子设备快速高频化、高效化和小体积化的同时,更容易干扰敏感负载、影响无线电通讯,乃至危害自身安全、可靠运行,从而给电力电子设备内外部的电磁兼容性能带来极大的压力和挑战。近年来,功率开关器件的射频特性、磁性器件的宽频带电磁模型、开关电源电磁辐射机理、无线电能传输近场特性、新型电磁干扰EMI(electromagnetic interference)滤波器设计成为研究热点,并受到了学术界及工业界的持续关注。《电源学报》特别推出“电力电子系统中的电磁兼容”专辑,以期推进电力电子系统电磁兼容分析与设计领域难点和热点问题的探讨。

电磁兼容检测用电能表检验装置的研制

针对电能表电磁兼容检测过程中辅助设备导致的测量重复率较低问题,基于场理论和电路原理,研制出性能优异的电磁兼容检测用电能表检验装置。本文研究了电能表电磁抗扰度实验过程产生电磁干扰的传输路径,分析了电能表检验装置承受的传导和辐射电磁干扰特性;结合干扰耦合方式、干扰频段和干扰强度,优化了装置电源驱动能力、干扰去耦能力、外壳电磁屏蔽效能和内部线缆布局;并提出合理的试验方案,验证了受干扰时装置的性能。最后,制订了电力行业标准DL/T 2556.2-2022《电力行业电磁兼容检测辅助设备第2部分:电磁兼容检测用电能表检验装置》,总结了电磁兼容检测辅助设备的技术要求和验证方法。

《电源学报》2024年第4期电力电子系统中的电磁兼容专辑征文通知

电磁兼容性是电力电子系统安全、稳定工作的基础,是现代电力电子设备实现高效、高频、大容量与高功率密度的关键技术约束和有力保证。随着新一代宽禁带半导体功率器件(WBG)的快速发展,电力电子系统的电磁兼容分析、预测理论和设计方法面临着新挑战和机遇,需要开展创新性研究。当前,我国电力电子系统的电磁兼容性理论与产业技术也在快速发展和不断进步,为了展现电力电子系统电磁兼容的机理、预测、测试及电磁干扰抑制技术等方面的最新研究成果和进展,《电源学报》现开展“电力电子系统中的电磁兼容”专辑征稿。

质子治疗系统电磁兼容抗扰度检验方法的研究

质子治疗系统相较于传统的肿瘤放射治疗设备具有显著的临床优势,并且在系统复杂性方面远远超过了后者。然而,由于设备庞大和复杂,电磁兼容检测面临较大的挑战。针对这些挑战,该文通过研究质子治疗系统中各个组件的电磁特性和工作原理,并结合相应的标准要求,在实际的反复测试中深入探讨了电磁兼容抗扰度检测的难点和检验方法。该文进一步提出了关于束流质量试验的测试要点建议,给射频电磁场辐射抗扰度测试中发射源的选择和距离设定提供了参考。该文对标准中关于替代性方法描述的不足之处进行了补充和完善;对质子治疗系统线缆过粗,传导抗干扰试验中无合适工装等问题给出了相关解决方案等测试建议。这些解决方案为相关工作人员在测试过程中提供了更有效的参考方法,有助于解决实际操作中遇到的难题,从而更有效地保障质子治疗系统的安全性和有效性。

电驱系统电磁兼容轴电流优化及试验方法研究

电动汽车的电驱动系统是强大的电磁干扰源之一,其电磁兼容性对整车性能至关重要,GB/T 18655-2018、GB 21670-2008等多项标准规定了电驱动系统的电磁兼容性。在标准规定的试验方法及工况下,电驱输出轴在工作时容易产生轴电流现象,严重影响试验结果准确性,使零部件试验结果与整车试验结果存在较大差异,不能反映电驱动系统在真实道路下的电磁辐射状态。本文通过轴电流抑制策略,分析轴电流现象对试验结果的影响,提出更能反映真实道路场景下的电驱动系统电磁兼容试验方法。提出的试验方法优化思路可为电动汽车电磁兼容标准修订提供参考,推动研究轴电流物理机理,以获取更可靠试验结果,对电动汽车电磁设计与评估具有重要指导意义。

电磁兼容风险评估技术在飞机某系统伺服控制器设计的应用

飞机某系统伺服控制器电机驱动电路产生的电磁骚扰起始频率低,功率大。产品设计过程中,常常仅依靠设计电源滤波器通过GJB151B-2013标准CE102电源线传导发射测试项,电源滤波器体积、重量较大。而飞机对机载设备轻量化的要求日益严格,飞机减重后,同样的动力基础下,油耗更低、运力更高、飞行距离更远,还能带来一系列的绿色经济效益。飞机减重意义重大,要“为减轻每一克重量而奋斗”。本文在伺服控制器设计阶段,应用电磁兼容风险评估技术,确定伺服控制器CE102测试项的关键风险要素,识别伺服控制器的电磁兼容设计风险,制定伺服控制器的电磁兼容设计方案,而不是仅依靠设计电源滤波器通过CE102测试项。结果表明设计效果显著,CE102测试项一次性通过试验,满足GJB151B-2013标准要求,滤波器体积减小42%,重量减轻约40%。

电梯电磁兼容新旧标准中谐波干扰的差异性研究

本文介绍了电梯电磁兼容标准《电磁兼容电梯、自动扶梯和自动人行道的产品系列标准发射》(GB/T 24807—2021)的定位和修订历程,并着重指出新旧版本关于谐波干扰的术语差异、DUT划分差异和技术参数设定差异,对其变化和影响做出了详细的对比分析,可为开展电梯谐波干扰测试提供较好的参考价值。

浅谈电梯电磁兼容的发展现状及技术路径

本文阐述我国现阶段电梯电磁兼容的特点,并充分肯定了电梯走向重视电磁兼容性能的必要性。结合国内外电梯电磁兼容标准的发展进程和进出口的地区要求,对我国电梯产业当前所面临的挑战与机遇分别展开了分析。借鉴相似的电力电子EMI抑制研究,提出我国电梯产业在电梯电磁兼容上实现技术突破的四个重要技术方向。

心音心电检测仪电磁兼容问题的测试分析及整改方法

现代医疗器械更偏向于高精确度、高敏感度和小型化,其所处的电磁环境越来越复杂。外界电磁干扰对医疗设备会产生影响,严重时甚至影响医生的诊断。本文结合心音心电检测仪,基于医疗器械测试标准对传导发射测试、辐射发射测试和静电放电这3个测试项目进行了研究,提出了壳体整改,增加滤波电路、磁环、电荷释放电路等整改方法。对其他类型相关医疗器械的电磁兼容问题分析和整改,有一定的参考借鉴作用。

小型宽频带双极化电磁兼容性测试天线的设计与实现

为解决飞行器舱段等特定狭小空间内的电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)现场测试需求,设计与实现一款新型的小型宽频带双极化EMC测试天线。基于传统Vivaldi天线性能分析,采用修型设计并优化天线表面电流分布,设计一款新型宽频带单极化天线;运用非对称双极化设计方法,并组合两幅新型单极化天线,设计一款高隔离度的双极化EMC测试天线。仿真分析和实测结果表明:双极化EMC测试天线的工作频带为0.33~3.40 GHz(电压驻波比小于2),工作频带内天线方向图无裂瓣且增益平坦,天线系数达到17~36 dB/m,双端口隔离度优于35 dB;双极化EMC测试天线的尺寸为450 mm×450 mm×450 mm,适用于飞行器舱段等狭小空间内EMC辐射发射现场测试,有助于测试效率提升。

服务器RJ45网口常见电磁兼容问题分析

服务器RJ45网口涉及GB/T9254.1-2021和GB/T9254.1-2021电磁兼容要求的多个测试项目。其中,电磁辐射、静电、浪涌等测试为常见容易出现问题的项目,在产品研发后期进行电磁兼容问题整改,所花费的时间和成本要比其他问题更昂贵。如果能在产品设计前期规避问题,则后期整改要更容易。结合服务器RJ45网口的拓扑结构,在通信链路中加入或预留足够的设计方案,能够使产品更好地通过电磁兼容测试。电磁辐射的共模噪声和时钟噪声可以通过网络变压器中的共模线圈进行抑制。静电问题则可以借助于连接器良好的多点搭接进行解决。雷击则涉及硬件电路上的防护设计以及PCB设计的优化进行防护。多种良好的设计方案共同施加,保证了服务器产品的顺利上市。

燃料电池系统的电磁兼容试验研究

随着汽车电动化、智能化、网联化、共享化的发展,使车辆的电磁骚扰形式和车辆所处的电磁环境日趋复杂,因此车辆的电磁兼容性能变得至关重要。本文研究了燃料电池系统的辐射骚扰和传导骚扰试验方法,包括150kHz~200 MHz的辐射发射试验、150kHz~108MHz的传导发射电压法试验和150kHz~245 MHz的传导发射电流法试验,从试验结果分析了燃料电池系统的主要骚扰来源,并给出相应的优化建议。

电磁兼容危害分析及整改措施

电磁兼容主要解决的是2个方面的问题,电磁骚扰(EMI)和抗电磁干扰(EMS)。所谓EMI是指产品自身运行中不对其他系统或产品产生危害的干扰;而EMS是指产品运行过程中不受周围电磁环境的影响,并且能够完成预定的功能。无论是产品工作对其他系统的危害还是受到周围环境对自身的影响,如果不采取相应的措施,轻则会导致产品工作异常,而严重的情况将会导致重大的事故,因此需要解决电磁兼容中存在的问题。该文首先介绍EMI以及EMS原理及传导方式,说明EMI及EMS之间的关系;随后,通过相关案例介绍电磁的危害以及后果;根据电磁危害的方式,提出相应的设计及整改措施,为产品的设计、整改提供参考依据。

医用电气设备电磁兼容性风险管理文档规范性探讨

目的为制造商在医用电气(ME)设备产品的设计和生产过程中的电磁兼容性风险管理提供参考。方法对《医用电气设备第1部分:基本安全和基本性能的通用要求》(GB 9706.1—2020)中“17 ME设备和ME系统的电磁兼容性要求”,以及最新国际标准中医用电气设备或医用电气系统(以下简称ME设备/系统)的电磁兼容性风险管理实施相关要求进行梳理和综合分析,提出医用电气设备电磁兼容性风险管理文档的编写思路。结果与结论医用电气设备电磁兼容性风险管理可从ME设备/系统使用地点存在的电磁骚扰、发射的电磁骚扰的风险管理等方面入手。该研究可为ME设备/系统的电磁兼容性风险管理过程及其文档编制提供参考。

提升电磁兼容性(EMC)检测报告规范性与专业性的分析与建议

电磁兼容性(EMC)是电子电气产品的通用质量指标之一。本文通过分析EMC检测报告中所需的通用要素,梳理EMC检测机构运行过程中的常见风险,分析内外部评审对报告质量抽查中发现的问题,并以集成电路辐射发射检测报告为例,分析了EMC检测报告的主要技术参数和关键点,旨在为提升EMC检测机构质量服务效能,以及EMC检测报告的规范性和专业性提供参考。

心电图机的电磁兼容检测及整改技术研究

该研究结合心电图机产品结构和工作原理,依据国家标准对注册阶段和临床使用的心电图机进行电磁兼容性测试,分析出现的问题。结果显示,心电图机的辐射发射试验有可能超过标准限值,电快速脉冲群试验等抗扰度试验易受到电磁干扰,采集的图像可能影响正常临床诊断,需要进行整改。因此,在心电图机研发生产过程中需要进行数字信号的采集处理,重视电磁兼容性。