前言

本書是基于筆者2008年出版的《電子產品設計EMC風險評估》一書升級改編而成的。該書自出版以來，受到了廣大讀者的高度關注和電子產品設計工程技術人員的喜愛。書中提出的“產品EMC設計風險評估法”將EMC設計提高到方法論階段，它把零散的EMC設計技術點融合在一起形成一種EMC設計的“套路”，系統地指導產品設計。

本書的出版是對《電子產品設計EMC風險評估》中提出的“產品EMC設計風險評估法”的又一次升級。一方面，對“產品EMC設計風險評估法”（本書中改名為“EMC設計分析方法”）進行升級，使技術內容的描述更精確、更全面、更有邏輯性；另一方面，將成熟的風險評估技術應用于產品EMC設計中，研究出產品EMC風險評估技術，形成一種新的產品EMC合格評定方法。

本書基于EMC測試原理，解讀產品EMC設計分析的一種方法（包括產品機械架構EMC設計、濾波設計、PCB設計）。該方法可以用來指導產品的EMC設計，掌握該技術的工程師可以發現實際產品EMC設計的缺陷。同時，在這種產品EMC設計分析方法的基礎上，本書使用已有的風險評估手段，形成一種產品EMC風險評估技術。利用這種EMC設計風險評估技術，可以在不進行EMC測試的情況下評估產品EMC測試失敗的風險。

全書共12章。第1章講述EMC設計基礎；第2章講述EMC測試本質，并分析產品EMC問題的思路如何形成；第3章講述何為風險評估以及EMC風險評估的程序；第4～6章分別描述產品機械架構EMC設計，濾波、去耦、旁路設計，PCB EMC設計的方法；第7章描述產品EMC設計分析方法，這是EMC風險評估技術的基礎；第8章為產品的防雷擊浪涌、ESD和差模EMC問題的設計與分析；第9章為產品EMC設計分析方法應用實例；第10章講述產品EMC風險評估技術；第11章講述系統EMC風險評估技術；第12章描述企業如何進行EMC風險管理，以及如何將產品EMC風險評估技術和產品EMC設計分析方法應用到企業的研發流程中。

本書描述的EMC設計分析方法以EMC相關標準中的EMC測試（如IEC61000-4-4標準規定的EFT/B測試或CISPR16系列標準中規定的EMI測試）原理為基礎，即當測試干擾施加在產品的各個輸入/輸出信號接口上時，如何通過合理的產品架構設計及原理圖、PCB設計，使測試時產生的共模電流得到控制，例如在進行抗擾度測試時，共模干擾電流不流向產品內部電路的工作地（GND）部分，而流向結構地（包括產品的接地點、金屬外殼、金屬板等）。當無法避免共模電流流向產品電路時，通過合理的電路設計方式和PCB布局布線方式，使PCB具備較高的抗共模電流的能力，使產品內部電路得到保護，最終降低EMC測試風險，為企業節省研發成本。使用EMC設計分析方法可以發現現有產品的EMC設計缺陷，也可以指導技術人員對產品進行合理的EMC設計。大量實踐證明，通過該方法設計的產品，同樣能在EMI測試中獲得非常高的通過率，即用在產品抗干擾設計的措施同樣適用于降低產品的EMI水平。

EMC設計分析方法的核心是共模電流，該方法是通過長期實踐而形成的一種簡單、實用而又系統的分析方法。正確使用該方法能為企業節約因為EMC問題而導致的兩輪以上的改板成本，并將產品在第一輪或第二輪設計時就通過所有的EMC測試。該方法從產品設計的角度出發，緊密結合產品設計的特點，而不是離開產品的實際情況而講述EMC控制與設計技術。EMC設計分析過程包括：

（1）產品的EMC測試計劃制定；

（2）產品機械架構設計的EMC分析；

（3）單板設計的EMC分析；

（4）電路原理圖設計的EMC分析；

（5）PCB布局布線的建議；

（6）PCB設計審查。

該方法的實際應用任務通常需要由企業中的EMC專家、顧問或受過該方法專業培訓的產品系統工程師擔任。通過該方法的分析，不但可以清楚地看到現有產品設計在EMC方面存在的優點、缺陷與風險，而且與風險評估技術結合，還可以預測產品EMC測試的通過率。另外，該方法所涉及的內容，與大部分EMC標準相關，如IEC61000-4-2、IEC61000-4-3、IEC61000-4-4、IEC61000-4-6、IEC61000-4-12等標準，汽車電子中的ISO10605、ISO11452-2、ISO11452-3、ISO11452-4、ISO11452-5、ISO11452-6、ISO11452-7、CISPR25、ISO7637-3、ISO7637-2、IEC61000-4-5等標準。

本書描述的EMC風險評估技術是建立在產品EMC設計分析方法的基礎上的，利用通用的風險評估手段，按風險評估的程序，劃分風險等級、建立產品設計理想模型（其中理想模型可以分為產品機械架構EMC理想模型和產品PCB設計理想模型）、確定風險要素，再根據產品實際設計的信息與理想模型中所有的風險要素進行比較，以識別產品EMC設計風險，最終獲得產品的EMC風險等級。EMC風險等級用來表明產品應對EMC測試的通過概率或產品在實際應用中出現故障的概率。這個評估手段及所得到的結果可以直接用來對產品進行EMC合格評定。

相比于EMC風險評估技術，EMC測試是當前對產品EMC性能進行合格評定的最常見的一種手段，通過各種模擬將現實環境中的干擾施加在產品上，根據產品在干擾施加過程中及過程后的表現來對產品EMC性能進行評價或合格評定。但是這是一種黑盒評定方法，其不足是設計者或測試者無法通過EMC測試結果或測試現象直觀推斷出EMC問題的所在。

EMC風險評估一般包括兩部分：

● 產品機械架構設計的EMC風險評估；

● 電路板設計的EMC風險評估。

正確使用EMC風險評估，將揭開產品EMC性能的黑盒，無須進行EMC測試就可以對產品EMC性能進行評價或合格評定，也可以與EMC測試結果結合，對產品進行綜合的EMC評價和合格評定，還可以作為產品進行正式EMC測試之前的預評估，以降低企業研發測試成本。

很多企業、專家給本書的編寫和出版提供了幫助。本書的編寫得到了法國EMC專家Alain Charoy、Renzo Piccolo、Didier Doucet，英國EMC專家W.Michael King，前IEC/CISPR主席Don Heirman，前IEC/CISPR副主席和A分會主席Martin Wright，現任IEC/CISPR主席Bettina Funk，IEC/CISPR秘書長Stephen Colclough，IEC/CISPR A分會主席Beniamino Gorini，IEC/CISPR D分會主席Mike Beetlestone，以及韓國EMC專家、IEC1906獎獲得者Heesung Ahn等的幫助，他們為筆者在本書編寫過程中所碰到的技術難題給予了細心的解答；電子工業出版社的編輯牛平月女士為本書的目錄編排提出了寶貴的意見。在此，向以上給本書提供幫助的專家表示衷心的感謝。另外，值得慶幸的是，本書的所有技術觀點都經過實踐的檢驗，且都有相關應用案例；但限于篇幅，無法將所有的應用案例編入書中，對此深感歉意。本書中所涉及的一些理論公式也許僅僅是近似估算公式，但它將為工程師進行產品的EMC分析提供很大的幫助。如果讀者在閱讀本書過程中有任何疑問，歡迎與筆者聯系并討論，或索要相關應用案例。聯系方式：zhengjunqi.2006＠163.com。

鄭軍奇