雷電與浪涌防護(hù)及EMC設(shè)計(jì)

培訓(xùn)背景
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人類對雷電防護(hù)的意識也在不斷加深，在雷電防護(hù)方面，人類已經(jīng)開始從上個(gè)世紀(jì)的建筑防雷時(shí)代，開始走進(jìn)產(chǎn)品防雷和信息防雷的時(shí)代。人類社會從“建筑防雷”發(fā)展到“產(chǎn)品防雷”和“信息防雷”，這是科技進(jìn)步的必然結(jié)果。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，EMC標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)也在不斷提高，產(chǎn)品防雷技術(shù)與EMC技術(shù)密切相關(guān)。本學(xué)習(xí)內(nèi)容將從電磁場理論方面，對雷電的產(chǎn)生和防護(hù)以及EMC技術(shù)進(jìn)行比較詳細(xì)的分析，并列舉很多案例加以說明。希望從事電子技術(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程師，不斷提高“產(chǎn)品防雷”的意識，以及EMC設(shè)計(jì)技術(shù)也大幅度提高。
課程大綱
1. 雷電的產(chǎn)生
1.0 雷電危害簡介
1.1 什么是電，電是什么？
1.2 地球表面的電場
1.3 電場感應(yīng)
1.4 電場感應(yīng)產(chǎn)生位移電流
1.5 實(shí)驗(yàn)證明空間電場的存在
1.6 雷電的產(chǎn)生— 極化帶電
1.7 雷電的產(chǎn)生— 分離帶電
1.8 雷電的產(chǎn)生— 極化帶電體的組合
1.9 雷電的產(chǎn)生— 帶電體的組合
1.10 雷電的產(chǎn)生— ESD 放電
2. 雷電的基本參數(shù)和輸電設(shè)備的防雷
2.1 雷云的電荷分布
2.2 雷云的放電過程
2.3 避雷針的工作原理與落雷密度
2.4 避雷針的防雷作用
2.5 避雷針容易引起二次雷擊
2.6 避雷針的引雷作用
2.7 雷擊在地面產(chǎn)生跨步電壓淺析
2.8 雷擊時(shí)地面電位的分布
2.9 雷電的落地電阻
2.10 雷感應(yīng)電流、電壓的測試
2.11 中國地區(qū)雷電流幅值的概率分布
2.12 雷云放電時(shí)，電位隨時(shí)間變化的曲線
2.13 雷云等效電容的計(jì)算
2.14 避雷針容易引起二次雷擊淺釋
2.15 外部防雷系統(tǒng)遭雷擊后容易引起二次雷擊
2.16 亂拉電線容易引起雷擊
2.17 因亂拉電線引雷擊壞的電視機(jī)
2.18 雷擊脈沖在輸電線上的電位分布
2.19 雷擊脈沖在輸電線上的傳輸
2.20 輸電線路的防雷
2.21 最后兩公里輸電線路的防雷
2.22 低壓輸電設(shè)備被雷擊時(shí)產(chǎn)生反擊高壓
2.23 雷擊時(shí)中線與地面浪涌電壓的比較
2.24 被二次雷擊損壞的電視機(jī)
3. 電子設(shè)備的雷電防護(hù)
3.1 現(xiàn)有供電設(shè)備容易引起二次雷擊的原因
3.2 現(xiàn)有各種接地方法的不足
3.3 等電位體防雷技術(shù)
3.3.1 等電位體應(yīng)用舉例
3.3.2 等電位體防雷技術(shù)應(yīng)用
3.4 對現(xiàn)有配電線路防雷技術(shù)的改進(jìn)
3.5 對變壓器進(jìn)行靜電屏蔽的必要性
3.6 電子產(chǎn)品的雷擊防護(hù)電路試驗(yàn)與設(shè)計(jì)
3.6.1 電子設(shè)備雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
3.6.2 雷擊浪涌脈沖生成電路的工作原理
3.6.3 雷擊浪涌電壓脈沖的基本參數(shù)
3.6.4 雷擊浪涌電流脈沖的基本參數(shù)
3.6.5 對電子設(shè)備進(jìn)行差模雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn)
3.6.6 對電子設(shè)備進(jìn)行共模雷擊浪涌抗擾度試驗(yàn)
3.6.7 浪涌電壓抑制電路的工作原理
3.6.8 共模浪涌抑制電路參數(shù)的選取
3.6.9 共模浪涌抑制電路參數(shù)的計(jì)算
3.6.10 差模浪涌抑制電路參數(shù)的選取
3.7 雷擊浪涌脈沖電壓抑制常用器件
3.7.1 氣體放電管
3.7.2 金屬氧化物壓敏電阻
3.7.3 單相防雷保安器（SPD ）
3.7.4 單相防雷保安器的應(yīng)用
3.7.5 超高浪涌電壓抑制電路-1
3.7.6 超高浪涌電壓抑制電路-2
3.7.7 超高浪涌電壓抑制電路-3
3.7.8 超高浪涌電壓抑制電路-4
3.7.9 直接在PCB 板上制作避雷裝置
3.7.10 用PCB 板氣隙放電裝置代替放電管
3.7.11 各種防雷器件的連接
3.7.12 通訊線路防雷器件的連接
3.8 對雷擊損壞的電子產(chǎn)品進(jìn)行原因分析
3.8.1 被雷電擊毀的LCD 電視機(jī)開關(guān)電源
3.8.2 被雷擊損壞的電源輸入電路
3.8.3 被雷擊損壞的整流濾波電容
3.8.4 中線與地線接錯容易產(chǎn)生雷擊
3.8.5 中線與地線接錯容易發(fā)生火災(zāi)
3.8.6 中線與地線接錯容易產(chǎn)生雷擊的原理分析
3.8.7 中線與地線接錯，地線接觸不良起火試驗(yàn)
3.9 小結(jié)
4. 低壓電網(wǎng)浪涌電壓的產(chǎn)生與防護(hù)
4.1 低壓電網(wǎng)浪涌電壓的產(chǎn)生原理
4.2 快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)（GB/T17626.4 ）
4.3 脈沖群模擬試驗(yàn)波形的基本參數(shù)
4.4 多波群浪涌脈沖電壓抑制電路
4.5 IEC62.41.2-2002 標(biāo)準(zhǔn)簡介
4.5.1 IEC62.41.2-2002 浪涌試驗(yàn)方法1
4.5.2 IEC62.41.2-2002 浪涌試驗(yàn)方法2
4.5.3 IEC62.41.2-2002 浪涌試驗(yàn)方法3
5. 靜電的產(chǎn)生與防護(hù)
5.1 靜電的產(chǎn)生
5.2 靜電抗擾度測試的目的
5.3 GB/T17626.2 簡介
5.4 靜電抗擾度試驗(yàn)要點(diǎn)
5.5 靜電抗擾度試驗(yàn)詳解
5.6 ESD 防護(hù)對策
5.6.1 電路分析及參數(shù)選擇
5.7 靜電屏蔽原理
5.8 ESD 防護(hù)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)滴
6. EMI 和EMC
6.1 EMC 與3C 認(rèn)證
6.2 什么是EMI 和EMC
6.3 電子線路中的電磁干擾
6.4 電磁感應(yīng)與電磁干擾
6.5 電場感應(yīng)與電容
6.6 孤立導(dǎo)體的電容
6.7 電容與電容器
6.8 電場感應(yīng)干擾的等效電路
6.8.1 PCB 板兩導(dǎo)體產(chǎn)生的EMI 串?dāng)_
6.9 電感線圈產(chǎn)生的電磁感應(yīng)
6.10 磁場感應(yīng)干擾的等效電路
6.11 載流體產(chǎn)生的磁場
6.12 載流體產(chǎn)生的磁場干擾
6.13 傳輸線產(chǎn)生的磁場
6.14 一種消除磁場干擾的方法
6.15 傳輸線中的位移電流
6.16 傳輸線的阻抗
6.16.1 PCB 板中的微帶線
6.16.2 PCB 板中的帶狀線
6.16.3 低頻信號在微帶線中傳送
6.16.4 高頻信號在微帶線中傳送
6.17.1 傳輸線的阻抗匹配
6.17.2 傳輸線阻抗匹配電路
6.18 傳輸線中的電位、電流分布與阻抗
6.19 改變傳輸線的阻抗
6.20 傳輸線負(fù)載短路時(shí)的阻抗
6.21 傳輸線的特殊應(yīng)用
6.21.1 利用四分之一波長的微帶線做為功放管直流偏置走線
6.21.2 四分之一波長微帶線耦合器
6.21.3 微帶線功率分配器
6.21.4 正確使用傳輸線
1. 三種傳輸線特性比較
2. 四分之一波長傳輸線的應(yīng)用
6.22 多層PCB 布板原則
7. 傳導(dǎo)干擾測量與對策
7.1 DI 和CI 兩種傳導(dǎo)干擾
7.2.0 傳導(dǎo)干擾的測量方法
7.2.1 傳導(dǎo)干擾的測量電路
7.2.2 傳導(dǎo)干擾的測量原理
7.3.0 傳導(dǎo)干擾詳解
7.3.1 回路電流產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾
7.3.2 各電流回路之間產(chǎn)生串?dāng)_
7.3.3 變壓器漏磁對回路產(chǎn)生電磁感應(yīng)
7.3.4 漏磁與分布電容組成的電流回路輻射最嚴(yán)重
7.3.5 漏感與分布電容產(chǎn)生沖擊振蕩
7.4.0 電磁輻射干擾的產(chǎn)生過程
7.4.1 電磁場極化天線的原理
7.4.2 各種干擾脈沖波形的頻譜
7.4.3 電磁輻射干擾原理
7.4.3.1 共模電流輻射與差模電流輻射對比
7.4.4 電流回路輻射詳解
7.4.5 正確選擇電流回路濾波電容的位置
7.5 小結(jié)
7.5.1 電子線路中地的連接問題討論-1
7.5.2 電子線路中地的連接問題討論-2
7.6 減小EMI 產(chǎn)生的對策
7.6.1 用銅箔對變壓器進(jìn)行屏蔽
5.6.2 減小電流回路的面積
7.6.3 不要采用多個(gè)回路串聯(lián)供電
8. EMC 濾波電路設(shè)計(jì)
8.1 什么是熱地、冷地、浮地、接地
8.2 各種接地的意義
8.3 EMC 濾波電路中各種地的連接
8.4 EMC 濾波電路設(shè)計(jì)
8.4.1 差模干擾信號電壓的計(jì)算
8.4.2 計(jì)算結(jié)果分析
8.5. 濾波電容和濾波電感的頻率特性
8.6 電容器的截止頻率
8.7 利用函數(shù)曲線對差模抑制電路參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)
8.8 利用函數(shù)曲線對共模模抑制電路參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)
8.9 共模電壓對MOS 電路的損害
8.10 帶防雷功能的EMC 濾波電路-1
8.11 帶防雷功能的EMC 濾波電路-2
8.12 對變壓器初次級加靜電屏蔽
9. EMI 輻射測量原理
9.1 自制EMI 輻射測試天線
9.1.1 用自制測試天線對EMI 輻射進(jìn)行測量
9.2 自制帶檢波器的EMI 輻射測試天線
9.2.1 用帶檢波器的測試天線對EMI 輻射進(jìn)行測量
9.2.2 對測試結(jié)果進(jìn)行規(guī)范化
9.3 巧用示波器對EMI 敏感器件進(jìn)行檢測
9.3.1 巧用示波器-1
9.3.2 巧用示波器-2
9.4 自制測試工具
9.4.1 自制電流卡鉗與電流卡鉗的工作原理
9.4.2 自制近場測試探頭
9.4.3 用近場探頭探測“ 地雷”
9.4.4 對測試結(jié)果進(jìn)行定量分析
9.4.5 繪制EMI 輻射地形圖
9.5 不合格產(chǎn)品整改步驟
9.5.1 傳導(dǎo)干擾超標(biāo)診斷
9.5.2 傳導(dǎo)干擾超標(biāo)的解決方法
9.5.3 傳導(dǎo)干擾超標(biāo)檢查步驟
9.5.4 輻射干擾超標(biāo)檢查步驟
9.5.5 解決電纜線輻射干擾的檢查方法
9.6. 不合格產(chǎn)品整改舉例
10. EMC 測試不合格產(chǎn)品整改經(jīng)驗(yàn)討論
問答：1 ～10
老師介紹
陶老師　EMC資深頂尖務(wù)實(shí)專家
　　1970年在桂林722廠參加工作，1973 經(jīng)考試、選拔進(jìn)入大連理工大學(xué)學(xué)習(xí)（雷達(dá)專業(yè)），1976 年畢業(yè)。1988年經(jīng)電子部選拔，國家經(jīng)委派送，德國企業(yè)界資助（中德政府簽訂的150 個(gè)專家學(xué)者到德進(jìn)修學(xué)習(xí)項(xiàng)目），曾到過德國CDC和SIEMENS等大學(xué)和企業(yè)進(jìn)修學(xué)習(xí)。長期從事電子技術(shù)工作，精通微波技術(shù)、高頻技術(shù)、視頻技術(shù)、數(shù)字技術(shù)，熟悉計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，從事技術(shù)開發(fā)三十多年，產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)知識全面，產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)含量高，熟悉各種產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用技術(shù)，以及各種產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)與工藝，技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)成功率高。在技術(shù)界有較高的聲譽(yù)，被多家權(quán)威部門授予發(fā)明家稱號，多次作為嘉賓、技術(shù)專家、科學(xué)家被邀請參加國內(nèi)各種高級技術(shù)論壇和名人活動，曾任深圳市計(jì)算機(jī)協(xié)會第六屆副會長，現(xiàn)任“（中國）半導(dǎo)體應(yīng)用聯(lián)盟”秘書長，“中國管理科學(xué)研究院”特約研究員，“中國電源學(xué)會”專家委員會委員。多項(xiàng)發(fā)明已被錄入《中國專利發(fā)明人年鑒》第十一卷，并榮獲“建國六十周年百名優(yōu)秀發(fā)明家”榮譽(yù)稱號。
　　曾參與開發(fā)651 甲、970、713 雷達(dá)，并對651甲雷達(dá)、970 雷達(dá)等產(chǎn)品進(jìn)行過較大的技術(shù)改進(jìn)，榮獲中國科學(xué)大會授予科學(xué)進(jìn)步獎。自從1989年進(jìn)入康佳公司工作以來，一直是康佳公司技術(shù)開發(fā)中心的技術(shù)帶頭人，也是康佳技術(shù)開發(fā)中心的創(chuàng)始人，曾任康佳公司技術(shù)開發(fā)中心總體技術(shù)設(shè)計(jì)所所長，被公司授予“資深高級工程師”稱號。十幾年來，曾為康佳公司一共開發(fā)出了30多種電視機(jī)新產(chǎn)品，是公司開發(fā)新產(chǎn)品數(shù)量最多的人。其中：
　　《分布式車輛無線電查詢法及車輛戶籍網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)》專利（ZL03106562.7）榮獲“國家科技發(fā)明獎評審委員會”頒發(fā)：“國家專利技術(shù)發(fā)明”二等獎，“國家科學(xué)成果進(jìn)步”一等獎;
　　《智能大功率電子鎮(zhèn)流器與城市照明智能管理系統(tǒng)》專利（ZL200410032040.0）榮獲“國家科技發(fā)明獎評審委員會”頒發(fā)：“國家專利技術(shù)發(fā)明”二等獎，“國家科學(xué)成果進(jìn)步”一等獎；
　　《環(huán)保電子油煙機(jī)及煙塵電子吸收器》專利（ZL 200410005125.X）榮獲“國家專利技術(shù)發(fā)明獎評審委員會”頒發(fā)：“國家專利技術(shù)發(fā)明”金獎，“國家專利技術(shù)創(chuàng)新”銀獎；榮獲第六屆亞太區(qū)域經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作委員會頒發(fā)：“國際技術(shù)貢獻(xiàn)”一等獎，“優(yōu)秀專利發(fā)明”一等獎；
　　《一種利用遙控器在電視機(jī)中讀取／寫入數(shù)據(jù)的方法》（ZL200410051288.1）榮獲康佳公司2008年“優(yōu)秀專利發(fā)明”二等獎。
　　《一種與電視機(jī)交換數(shù)據(jù)的裝置及方法》（ZL200410051287.7）榮獲中國第十二屆專利優(yōu)秀獎。
　　《一種汽車尾氣凈化裝置》（專利申請?zhí)枺?01010261026.3）榮獲2010年第二屆深港技術(shù)創(chuàng)新大賽&航盛杯汽車電子應(yīng)用方案大賽二等獎。
　　陶老師的多項(xiàng)發(fā)明已被錄入《中國專利發(fā)明人年鑒》第十一卷，并榮獲“建國六十周年百名優(yōu)秀發(fā)明家”榮譽(yù)稱號。

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