雷电与浪涌防护及EMC设计

培训背景
随着科学技术的不断进步，人类对雷电防护的意识也在不断加深，在雷电防护方面，人类已经开始从上个世纪的建筑防雷时代，开始走进产品防雷和信息防雷的时代。人类社会从“建筑防雷”发展到“产品防雷”和“信息防雷”，这是科技进步的必然结果。另外，随着科学技术的不断进步，EMC标准技术也在不断提高，产品防雷技术与EMC技术密切相关。本学习内容将从电磁场理论方面，对雷电的产生和防护以及EMC技术进行比较详细的分析，并列举很多案例加以说明。希望从事电子技术产品设计的工程师，不断提高“产品防雷”的意识，以及EMC设计技术也大幅度提高。
课程大纲
1. 雷电的产生
1.0 雷电危害简介
1.1 什么是电，电是什么？
1.2 地球表面的电场
1.3 电场感应
1.4 电场感应产生位移电流
1.5 实验证明空间电场的存在
1.6 雷电的产生— 极化带电
1.7 雷电的产生— 分离带电
1.8 雷电的产生— 极化带电体的组合
1.9 雷电的产生— 带电体的组合
1.10 雷电的产生— ESD 放电
2. 雷电的基本参数和输电设备的防雷
2.1 雷云的电荷分布
2.2 雷云的放电过程
2.3 避雷针的工作原理与落雷密度
2.4 避雷针的防雷作用
2.5 避雷针容易引起二次雷击
2.6 避雷针的引雷作用
2.7 雷击在地面产生跨步电压浅析
2.8 雷击时地面电位的分布
2.9 雷电的落地电阻
2.10 雷感应电流、电压的测试
2.11 中国地区雷电流幅值的概率分布
2.12 雷云放电时，电位随时间变化的曲线
2.13 雷云等效电容的计算
2.14 避雷针容易引起二次雷击浅释
2.15 外部防雷系统遭雷击后容易引起二次雷击
2.16 乱拉电线容易引起雷击
2.17 因乱拉电线引雷击坏的电视机
2.18 雷击脉冲在输电线上的电位分布
2.19 雷击脉冲在输电线上的传输
2.20 输电线路的防雷
2.21 最后两公里输电线路的防雷
2.22 低压输电设备被雷击时产生反击高压
2.23 雷击时中线与地面浪涌电压的比较
2.24 被二次雷击损坏的电视机
3. 电子设备的雷电防护
3.1 现有供电设备容易引起二次雷击的原因
3.2 现有各种接地方法的不足
3.3 等电位体防雷技术
3.3.1 等电位体应用举例
3.3.2 等电位体防雷技术应用
3.4 对现有配电线路防雷技术的改进
3.5 对变压器进行静电屏蔽的必要性
3.6 电子产品的雷击防护电路试验与设计
3.6.1 电子设备雷击浪涌抗扰度试验标准
3.6.2 雷击浪涌脉冲生成电路的工作原理
3.6.3 雷击浪涌电压脉冲的基本参数
3.6.4 雷击浪涌电流脉冲的基本参数
3.6.5 对电子设备进行差模雷击浪涌抗扰度试验
3.6.6 对电子设备进行共模雷击浪涌抗扰度试验
3.6.7 浪涌电压抑制电路的工作原理
3.6.8 共模浪涌抑制电路参数的选取
3.6.9 共模浪涌抑制电路参数的计算
3.6.10 差模浪涌抑制电路参数的选取
3.7 雷击浪涌脉冲电压抑制常用器件
3.7.1 气体放电管
3.7.2 金属氧化物压敏电阻
3.7.3 单相防雷保安器（SPD ）
3.7.4 单相防雷保安器的应用
3.7.5 超高浪涌电压抑制电路-1
3.7.6 超高浪涌电压抑制电路-2
3.7.7 超高浪涌电压抑制电路-3
3.7.8 超高浪涌电压抑制电路-4
3.7.9 直接在PCB 板上制作避雷装置
3.7.10 用PCB 板气隙放电装置代替放电管
3.7.11 各种防雷器件的连接
3.7.12 通讯线路防雷器件的连接
3.8 对雷击损坏的电子产品进行原因分析
3.8.1 被雷电击毁的LCD 电视机开关电源
3.8.2 被雷击损坏的电源输入电路
3.8.3 被雷击损坏的整流滤波电容
3.8.4 中线与地线接错容易产生雷击
3.8.5 中线与地线接错容易发生火灾
3.8.6 中线与地线接错容易产生雷击的原理分析
3.8.7 中线与地线接错，地线接触不良起火试验
3.9 小结
4. 低压电网浪涌电压的产生与防护
4.1 低压电网浪涌电压的产生原理
4.2 快速瞬变脉冲群抗扰度试验（GB/T17626.4 ）
4.3 脉冲群模拟试验波形的基本参数
4.4 多波群浪涌脉冲电压抑制电路
4.5 IEC62.41.2-2002 标准简介
4.5.1 IEC62.41.2-2002 浪涌试验方法1
4.5.2 IEC62.41.2-2002 浪涌试验方法2
4.5.3 IEC62.41.2-2002 浪涌试验方法3
5. 静电的产生与防护
5.1 静电的产生
5.2 静电抗扰度测试的目的
5.3 GB/T17626.2 简介
5.4 静电抗扰度试验要点
5.5 静电抗扰度试验详解
5.6 ESD 防护对策
5.6.1 电路分析及参数选择
5.7 静电屏蔽原理
5.8 ESD 防护经验点滴
6. EMI 和EMC
6.1 EMC 与3C 认证
6.2 什么是EMI 和EMC
6.3 电子线路中的电磁干扰
6.4 电磁感应与电磁干扰
6.5 电场感应与电容
6.6 孤立导体的电容
6.7 电容与电容器
6.8 电场感应干扰的等效电路
6.8.1 PCB 板两导体产生的EMI 串扰
6.9 电感线圈产生的电磁感应
6.10 磁场感应干扰的等效电路
6.11 载流体产生的磁场
6.12 载流体产生的磁场干扰
6.13 传输线产生的磁场
6.14 一种消除磁场干扰的方法
6.15 传输线中的位移电流
6.16 传输线的阻抗
6.16.1 PCB 板中的微带线
6.16.2 PCB 板中的带状线
6.16.3 低频信号在微带线中传送
6.16.4 高频信号在微带线中传送
6.17.1 传输线的阻抗匹配
6.17.2 传输线阻抗匹配电路
6.18 传输线中的电位、电流分布与阻抗
6.19 改变传输线的阻抗
6.20 传输线负载短路时的阻抗
6.21 传输线的特殊应用
6.21.1 利用四分之一波长的微带线做为功放管直流偏置走线
6.21.2 四分之一波长微带线耦合器
6.21.3 微带线功率分配器
6.21.4 正确使用传输线
1. 三种传输线特性比较
2. 四分之一波长传输线的应用
6.22 多层PCB 布板原则
7. 传导干扰测量与对策
7.1 DI 和CI 两种传导干扰
7.2.0 传导干扰的测量方法
7.2.1 传导干扰的测量电路
7.2.2 传导干扰的测量原理
7.3.0 传导干扰详解
7.3.1 回路电流产生传导干扰
7.3.2 各电流回路之间产生串扰
7.3.3 变压器漏磁对回路产生电磁感应
7.3.4 漏磁与分布电容组成的电流回路辐射最严重
7.3.5 漏感与分布电容产生冲击振荡
7.4.0 电磁辐射干扰的产生过程
7.4.1 电磁场极化天线的原理
7.4.2 各种干扰脉冲波形的频谱
7.4.3 电磁辐射干扰原理
7.4.3.1 共模电流辐射与差模电流辐射对比
7.4.4 电流回路辐射详解
7.4.5 正确选择电流回路滤波电容的位置
7.5 小结
7.5.1 电子线路中地的连接问题讨论-1
7.5.2 电子线路中地的连接问题讨论-2
7.6 减小EMI 产生的对策
7.6.1 用铜箔对变压器进行屏蔽
5.6.2 减小电流回路的面积
7.6.3 不要采用多个回路串联供电
8. EMC 滤波电路设计
8.1 什么是热地、冷地、浮地、接地
8.2 各种接地的意义
8.3 EMC 滤波电路中各种地的连接
8.4 EMC 滤波电路设计
8.4.1 差模干扰信号电压的计算
8.4.2 计算结果分析
8.5. 滤波电容和滤波电感的频率特性
8.6 电容器的截止频率
8.7 利用函数曲线对差模抑制电路参数进行设计
8.8 利用函数曲线对共模模抑制电路参数进行设计
8.9 共模电压对MOS 电路的损害
8.10 带防雷功能的EMC 滤波电路-1
8.11 带防雷功能的EMC 滤波电路-2
8.12 对变压器初次级加静电屏蔽
9. EMI 辐射测量原理
9.1 自制EMI 辐射测试天线
9.1.1 用自制测试天线对EMI 辐射进行测量
9.2 自制带检波器的EMI 辐射测试天线
9.2.1 用带检波器的测试天线对EMI 辐射进行测量
9.2.2 对测试结果进行规范化
9.3 巧用示波器对EMI 敏感器件进行检测
9.3.1 巧用示波器-1
9.3.2 巧用示波器-2
9.4 自制测试工具
9.4.1 自制电流卡钳与电流卡钳的工作原理
9.4.2 自制近场测试探头
9.4.3 用近场探头探测“ 地雷”
9.4.4 对测试结果进行定量分析
9.4.5 绘制EMI 辐射地形图
9.5 不合格产品整改步骤
9.5.1 传导干扰超标诊断
9.5.2 传导干扰超标的解决方法
9.5.3 传导干扰超标检查步骤
9.5.4 辐射干扰超标检查步骤
9.5.5 解决电缆线辐射干扰的检查方法
9.6. 不合格产品整改举例
10. EMC 测试不合格产品整改经验讨论
问答：1 ～10
老师介绍
陶老师　EMC资深顶尖务实专家
　　1970年在桂林722厂参加工作，1973 经考试、选拔进入大连理工大学学习（雷达专业），1976 年毕业。1988年经电子部选拔，国家经委派送，德国企业界资助（中德政府签订的150 个专家学者到德进修学习项目），曾到过德国CDC和SIEMENS等大学和企业进修学习。长期从事电子技术工作，精通微波技术、高频技术、视频技术、数字技术，熟悉计算机技术、软件技术、通讯技术、网络技术，从事技术开发三十多年，产品开发经验丰富，技术知识全面，产品开发技术含量高，熟悉各种产品标准和应用技术，以及各种产品生产技术与工艺，技术产品开发成功率高。在技术界有较高的声誉，被多家权威部门授予发明家称号，多次作为嘉宾、技术专家、科学家被邀请参加国内各种高级技术论坛和名人活动，曾任深圳市计算机协会第六届副会长，现任“（中国）半导体应用联盟”秘书长，“中国管理科学研究院”特约研究员，“中国电源学会”专家委员会委员。多项发明已被录入《中国专利发明人年鉴》第十一卷，并荣获“建国六十周年百名优秀发明家”荣誉称号。
　　曾参与开发651 甲、970、713 雷达，并对651甲雷达、970 雷达等产品进行过较大的技术改进，荣获中国科学大会授予科学进步奖。自从1989年进入康佳公司工作以来，一直是康佳公司技术开发中心的技术带头人，也是康佳技术开发中心的创始人，曾任康佳公司技术开发中心总体技术设计所所长，被公司授予“资深高级工程师”称号。十几年来，曾为康佳公司一共开发出了30多种电视机新产品，是公司开发新产品数量最多的人。其中：
　　《分布式车辆无线电查询法及车辆户籍网络管理系统》专利（ZL03106562.7）荣获“国家科技发明奖评审委员会”颁发：“国家专利技术发明”二等奖，“国家科学成果进步”一等奖;
　　《智能大功率电子镇流器与城市照明智能管理系统》专利（ZL200410032040.0）荣获“国家科技发明奖评审委员会”颁发：“国家专利技术发明”二等奖，“国家科学成果进步”一等奖；
　　《环保电子油烟机及烟尘电子吸收器》专利（ZL 200410005125.X）荣获“国家专利技术发明奖评审委员会”颁发：“国家专利技术发明”金奖，“国家专利技术创新”银奖；荣获第六届亚太区域经济技术合作委员会颁发：“国际技术贡献”一等奖，“优秀专利发明”一等奖；
　　《一种利用遥控器在电视机中读取／写入数据的方法》（ZL200410051288.1）荣获康佳公司2008年“优秀专利发明”二等奖。
　　《一种与电视机交换数据的装置及方法》（ZL200410051287.7）荣获中国第十二届专利优秀奖。
　　《一种汽车尾气净化装置》（专利申请号：201010261026.3）荣获2010年第二届深港技术创新大赛&航盛杯汽车电子应用方案大赛二等奖。
　　陶老师的多项发明已被录入《中国专利发明人年鉴》第十一卷，并荣获“建国六十周年百名优秀发明家”荣誉称号。

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