什么是EMI、EMC、EFT和ESD？

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前言

对于初学设计硬件电路的同学来说，EMI、EMC、EFT及ESD是什么？基本是不清楚的，但脑海里有一些比较模糊的概念，今天我们就来梳理下具体的内容，为工作或工程中遇到的问题打下理论基础。

在了解四者的概念之前，我们一定要先了解国际电工委员会制定的相关的国际标准：

（1）IEC 61000-4-2, 这个标准定义了ESD是静电放电（Electrostatic Discharge，ESD），而这个标准规定了静电放电抗扰度测试内容。

（2）IEC 61000-4-4，这个标准定义了EFT是电气快速瞬变（Electrical Fast Transient,EFT）,这个标准规定了电气快速瞬变突发抗扰度测试。

（3）IEC 61000-4-5，这个标准定义了电磁干扰（Electromagnetic interference，EMI）和电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC）雷击/浪涌抗扰度测试。

01 ESD

静电放电（ESD）测试有不同的电压要求，一般的MCU、数字IC都够保证满足2kV人体模型（Human Body Model，HBM），但是对于与IC之间远距离连接的外部设备，如USB设备、以太网设备、LCD设备、通信设备来说，具有更高的要求等级。IEC 61000-4-2电压严重性测试级别有四级，接触放电2kV、4kV、6kV、8kV，空气放电2kV、4kV、8kV、15kV。引起静电放电的的因素主要是环境因素，器件工作周围处在高压电场范围内、人体接触、空气电离等。

ESD有效的抑制手段有：

（1）瞬态电压抑制器

（2）PCB有效设计

（3）铁氧体磁珠

（4）RC、LC和C滤波器

02 EFT

电气快速瞬变（EFT）出现的因素有：

1. 电源突然中断引起感性负载瞬变突发
2. 交流线路断路器打开或断开引起的电火花
3. 雷击
4. 电弧
5. 开关电源高开关电流回路大

EFT对硬件电路的以下模块产生较大影响：

1. 电源、接地信号
2. 复位信号
3. 边沿敏感出发信号
4. 高阻态信号
5. 模拟信号
6. 外部通信信号
7. CPU
8. RAM

EFT的抑制手段：

（1） 电源抑制器：金属氧化物变阻器（Metal Oxide Varistor，MOV）

（2）共模扼流器

（3）铁氧体磁珠

（4）PCB 设计

（5）电容滤波器

（6）双绞线电源线

（7）瞬态电压抑制器（TVS）

03 EMI/EMC

电磁干扰（EMI）一般是内部或外部源产生的干扰，通过电磁感应、静电耦合、传导来影响器件设备的正常工作。电磁兼容涉及电磁能的产生、传播、接收，将会对工作电路引起电磁干扰正常工作。

1. 辐射引起电磁干扰
2. 来源于电线、变压器、电感辐射的磁场
3. 雷击引起的电磁浪涌
4. 高速信号反射
5. 高速时钟
6. 传导，传输信号时，传导路径引起的传导发射，如电缆线之间。

因此，在硬件电路设计中需要考虑这些因素使自己的电路完美的工作。