前言

本书是基于笔者2008年出版的《电子产品设计EMC风险评估》一书升级改编而成的。该书自出版以来，受到了广大读者的高度关注和电子产品设计工程技术人员的喜爱。书中提出的“产品EMC设计风险评估法”将EMC设计提高到方法论阶段，它把零散的EMC设计技术点融合在一起形成一种EMC设计的“套路”，系统地指导产品设计。

本书的出版是对《电子产品设计EMC风险评估》中提出的“产品EMC设计风险评估法”的又一次升级。一方面，对“产品EMC设计风险评估法”（本书中改名为“EMC设计分析方法”）进行升级，使技术内容的描述更精确、更全面、更有逻辑性；另一方面，将成熟的风险评估技术应用于产品EMC设计中，研究出产品EMC风险评估技术，形成一种新的产品EMC合格评定方法。

本书基于EMC测试原理，解读产品EMC设计分析的一种方法（包括产品机械架构EMC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。同时，在这种产品EMC设计分析方法的基础上，本书使用已有的风险评估手段，形成一种产品EMC风险评估技术。利用这种EMC设计风险评估技术，可以在不进行EMC测试的情况下评估产品EMC测试失败的风险。

全书共12章。第1章讲述EMC设计基础；第2章讲述EMC测试本质，并分析产品EMC问题的思路如何形成；第3章讲述何为风险评估以及EMC风险评估的程序；第4～6章分别描述产品机械架构EMC设计，滤波、去耦、旁路设计，PCB EMC设计的方法；第7章描述产品EMC设计分析方法，这是EMC风险评估技术的基础；第8章为产品的防雷击浪涌、ESD和差模EMC问题的设计与分析；第9章为产品EMC设计分析方法应用实例；第10章讲述产品EMC风险评估技术；第11章讲述系统EMC风险评估技术；第12章描述企业如何进行EMC风险管理，以及如何将产品EMC风险评估技术和产品EMC设计分析方法应用到企业的研发流程中。

本书描述的EMC设计分析方法以EMC相关标准中的EMC测试（如IEC61000-4-4标准规定的EFT/B测试或CISPR16系列标准中规定的EMI测试）原理为基础，即当测试干扰施加在产品的各个输入/输出信号接口上时，如何通过合理的产品架构设计及原理图、PCB设计，使测试时产生的共模电流得到控制，例如在进行抗扰度测试时，共模干扰电流不流向产品内部电路的工作地（GND）部分，而流向结构地（包括产品的接地点、金属外壳、金属板等）。当无法避免共模电流流向产品电路时，通过合理的电路设计方式和PCB布局布线方式，使PCB具备较高的抗共模电流的能力，使产品内部电路得到保护，最终降低EMC测试风险，为企业节省研发成本。使用EMC设计分析方法可以发现现有产品的EMC设计缺陷，也可以指导技术人员对产品进行合理的EMC设计。大量实践证明，通过该方法设计的产品，同样能在EMI测试中获得非常高的通过率，即用在产品抗干扰设计的措施同样适用于降低产品的EMI水平。

EMC设计分析方法的核心是共模电流，该方法是通过长期实践而形成的一种简单、实用而又系统的分析方法。正确使用该方法能为企业节约因为EMC问题而导致的两轮以上的改板成本，并将产品在第一轮或第二轮设计时就通过所有的EMC测试。该方法从产品设计的角度出发，紧密结合产品设计的特点，而不是离开产品的实际情况而讲述EMC控制与设计技术。EMC设计分析过程包括：

（1）产品的EMC测试计划制定；

（2）产品机械架构设计的EMC分析；

（3）单板设计的EMC分析；

（4）电路原理图设计的EMC分析；

（5）PCB布局布线的建议；

（6）PCB设计审查。

该方法的实际应用任务通常需要由企业中的EMC专家、顾问或受过该方法专业培训的产品系统工程师担任。通过该方法的分析，不但可以清楚地看到现有产品设计在EMC方面存在的优点、缺陷与风险，而且与风险评估技术结合，还可以预测产品EMC测试的通过率。另外，该方法所涉及的内容，与大部分EMC标准相关，如IEC61000-4-2、IEC61000-4-3、IEC61000-4-4、IEC61000-4-6、IEC61000-4-12等标准，汽车电子中的ISO10605、ISO11452-2、ISO11452-3、ISO11452-4、ISO11452-5、ISO11452-6、ISO11452-7、CISPR25、ISO7637-3、ISO7637-2、IEC61000-4-5等标准。

本书描述的EMC风险评估技术是建立在产品EMC设计分析方法的基础上的，利用通用的风险评估手段，按风险评估的程序，划分风险等级、建立产品设计理想模型（其中理想模型可以分为产品机械架构EMC理想模型和产品PCB设计理想模型）、确定风险要素，再根据产品实际设计的信息与理想模型中所有的风险要素进行比较，以识别产品EMC设计风险，最终获得产品的EMC风险等级。EMC风险等级用来表明产品应对EMC测试的通过概率或产品在实际应用中出现故障的概率。这个评估手段及所得到的结果可以直接用来对产品进行EMC合格评定。

相比于EMC风险评估技术，EMC测试是当前对产品EMC性能进行合格评定的最常见的一种手段，通过各种模拟将现实环境中的干扰施加在产品上，根据产品在干扰施加过程中及过程后的表现来对产品EMC性能进行评价或合格评定。但是这是一种黑盒评定方法，其不足是设计者或测试者无法通过EMC测试结果或测试现象直观推断出EMC问题的所在。

EMC风险评估一般包括两部分：

● 产品机械架构设计的EMC风险评估；

● 电路板设计的EMC风险评估。

正确使用EMC风险评估，将揭开产品EMC性能的黑盒，无须进行EMC测试就可以对产品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，还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。

很多企业、专家给本书的编写和出版提供了帮助。本书的编写得到了法国EMC专家Alain Charoy、Renzo Piccolo、Didier Doucet，英国EMC专家W.Michael King，前IEC/CISPR主席Don Heirman，前IEC/CISPR副主席和A分会主席Martin Wright，现任IEC/CISPR主席Bettina Funk，IEC/CISPR秘书长Stephen Colclough，IEC/CISPR A分会主席Beniamino Gorini，IEC/CISPR D分会主席Mike Beetlestone，以及韩国EMC专家、IEC1906奖获得者Heesung Ahn等的帮助，他们为笔者在本书编写过程中所碰到的技术难题给予了细心的解答；电子工业出版社的编辑牛平月女士为本书的目录编排提出了宝贵的意见。在此，向以上给本书提供帮助的专家表示衷心的感谢。另外，值得庆幸的是，本书的所有技术观点都经过实践的检验，且都有相关应用案例；但限于篇幅，无法将所有的应用案例编入书中，对此深感歉意。本书中所涉及的一些理论公式也许仅仅是近似估算公式，但它将为工程师进行产品的EMC分析提供很大的帮助。如果读者在阅读本书过程中有任何疑问，欢迎与笔者联系并讨论，或索要相关应用案例。联系方式：zhengjunqi.2006＠163.com。

郑军奇