EMC란 ElectroMagnetic Compatibility의 약어로 전자환경 문제에서의 전자기적 양립 전자기로 인한 전자파장애 등 전자환경 문제에는 많은 문제들이 있으며 무선통신에서 예를들면 텔레비전의 수신장애에서는 고층빌딩, 송전선, 고가교탑 등으로부터 반사되 전자환경은 예전에는 전파잡음으로 일원적으로 파악되고 있었으나 전기적 에너지 이 Electro Magnetic Interference(전자파간섭 또는 전자파장해) EMI(전자파간섭 또는 전자파장해)는 전기·전자기기로부터 직접방사, 또는 전도되는 전자파가 다른 기기의 전자기 수신 기능에 장해를 주는 것을 말하며 Electro Magnetic Interference의 줄임말이다. 국제전기표준회의(IEC)의 정의에 의하면 "EMI는 불필요한 전자기신호 또는 전자기잡음에 의해 희망하는 전자기신호의 수신이 장해를 받는 것"으로 돼 있다. 1930년대 부터 대두되기 시작한 EMI가 50년대까지는 주로 전파잡음 간섭의 범위에서 다루어졌으며 1958년에 전기·전자기기로부터 직접방사하는 방사잡음간섭(Radiated EMI)과 전원선을 따라 새어나오는 전도잡음간섭(Conductive EMI)등을 취급하는 전문그룹으로 GRFI(Group Radio Frequency Interference)를 미국전기전자학회(IEEE)내에 설치했다. 각종 전자기기의 사용이 폭발적으로 증가함과 동시에 디지털기술과 반도체기술 등의 발달로 정밀전자기기의 응용분야가 광범위해지면서 이들로부터 발생하는 전자파 장해가 전파잡음 간섭을 비롯해 정밀전자기기의 상호 오동작, 인체등 생체에 미치는 생체악영향(Biological hazard)등을 낳게 되어 생물생태계에의 전자에너지의 영향이 큰 문제로 대두되면서 1973년에 IEC는 EMC(전자환경문제-Electro Magnetic Compatibility)를 다루는 기술위원회인 TC-77을 만들어 전자환경문제를 중점적으로 심의하고 있다. 특히 전자파가 생체에 미치는 영향은 심각한 것으로 생체에 미치는 열적효과의 경우 생체에 의해 흡수된 전자에너지가 원인으로 온도상승이 발생, 이 때문에 생체의 조직·기능이 손상을 입기도 한다. 따라서 사람에게 안전하다고 인정되는 전자계 레벨이 국제기구(WHO, IRPA)나 미국(ANSI, NIOSH, ACGIH) 캐나다, 소련, 독일 등 각국에서 설정되어 있다. <출처 : 1996년 전자신문 용어> EMC (Electro-Magnetic Compatibility : 전자파양립성)이라는 개념이 있으며, 이 개념 하부에 EMI(EM Interference : 전자파장해)와 EMS(EM Susceptibility : 전자파내성)가 있습니다. EMC는 EMI와 EMS를 총칭하는 개념이고, EMI는 제품으로 부터 방사되는 RF에너지(잡음)에 의해서 주변에 위치해 있는 다른 제품에 악영향을 미치는 현상을 의미하며, EMS는 이와 반대되는 개념으로써 주변에 존재하는 모든 RF에너지 및 노이즈(정전기, 써어지 등)에 의해서 제품의 정상동작에 영향을 받지 않을 수 있는 제품의 자체의 내성을 의미합니다. 이러한 EMI와 EMS에 대해서 국내에서도 정부 부처별로 관련 제품에 대해서 판매전에 반드시 해당규격에 적합하다는 규격승인을 받도록 의무화하고 있으며, 합격한 제품에 대해서 승인마크를 표시토록 하고 있읍니다. 물론 해외지역도 마찬가지입니다. 이번에는 EMI, EMC, EMS 입니다. EMI/EMC는 21세기의 전자 엔지니어들에겐 피할 수 없는 숙명입니다. 실제 EMI 문제를 해결하는 인증부서의 엔지니어가 아니라 하더라도, EMI 문제는 설계단계에서 부터 제조, 양산과 테스트 방법론에 이르기까지 영향을 주지 않는 부분이 없기 때문입니다. EMI (Electro-Magnetic
Interference):전자파 간섭 또는 전자파장애로 해석되며 법규에 의하여 EMS (Electro-Magnetic Susceptibility): 전자파에 대한 내성, 즉 어떤기기에 대해 전자파방사 또는 전자파 EMC (Electro-Magnetic Compatibility): 전자파적합, 양립성이라 해석되며 ‘전자파를 주는 측과 받는 측의 이런 문제들은 전자장비의 불요 전자파 방출량을 일정 수준 이하로 제어하고, 외부에서 강한 전자파가 오더라도 오동작 EMC가 어려운 이유는, 문제를 예측하기도 어렵고,
발견된다 하더라도 그 원인과 해결점을 찾기가 막연한 경우가 많기 이런 저런 이유로, EMI 문제는 현장에서 측정과 경험으로 잡아야 한다는 경향이 대세였지만, 최근에는 시뮬레이션 기술의 발전으로 여러 가지 다양한 예측과 해결법이 제시되어지고 있습니다. 시뮬레이션이란 결국 어떤 현상을 이론적인 수식으로 풀어내는
과정이고, 모든 자연계 현상은 물리적 법칙을 벗어나지 못합니다. 그러한 점에서, 물리 법칙에 근거한 이러한 전자파는 우리 인체에도 큰 영향을 미칩니다. 인체에 영향을 미치는 전자파는 극저주파(ELF), 초저주파(VLF), 라디오파(RF) 및 마이크로웨이브(마이크로파) 등으로 다음과 같은 악영향을 미칠 수 있습니다. 01. 두통, 시력저하, 백혈병, 뇌종양 02. 인체에 누적된 뇌파혼란 초래, 순환계 이상 03. 남자 생식기능 파괴 04. VDP 증후군 및 안질환유발 05. 암세포증식속도 가속화 06. 암, 당뇨, 유전성질환 유발 07. 임산부 유산기능 08. 태아기형, 악성임파종 09. 면역체계 이상, 각종 암 발생 10. 멜라토닌 호르몬 분비장애 (불면증) 11. 스트레스, 악성빈혈, 치매등 스웨덴 : 일반 전기용품에서 방출하는 전자파 중 자계의 허용한도를 사방 50Cm의 거리에서 2.5mG이하로 규정. 미국(국립방사선보호위원회NCRP): 자계의 안전기준을 2mG이하로 권고,NCRP에서는 1995년 전선과 가전제품 등에서 발생하는 전자파가 백혈병 등 심각한 인체 질병을 일으킬 위험이 있다고 경고하고 있습니다. 그럼 EMI의 발생원인과 해결방안, EMS는 어떻게 보호를 하는가!? EMC는 어떤 것을 의미하는지를 알아보도록 하겠습니다.
EMI 원리는 EMI가 일어나기 위해서는 외부에 불필요한 전자파 복사의 전원이 되는 송신원과 이를 잡음으로 받아들이는 부하, 이 둘 사이를 전자기적인 결합에 의해 공간적으로 연결시켜주는 전파경로의 세 가지 요소가 필요합니다. 1. 장해를 일으키는 전자파 에너지의 발생원이 있습니다. 2. 장해 전자파의 세기가 허용한계를 넘어설 때 피해를 받는 기기가 있습니다. 3. 발생원에서 감수품 사이에 전자파가 전달되는 경로가 있습니다. EMI의 종류 자연노이즈는 구름의 기단 사이에 기상 변화가 심할 때 낙뇌가 송전선 또는 통신 회선 등에 직접 인가 되었을 때, 발생하는 직격 인공노이즈는 방사노이즈와 전도노이즈로 나눕니다. ① 방사노이즈 :
방송이나 휴대 무선기등의 통신용 전파에 의한 장해는 물론 송전선의 코로나 방전, 오토바이의 점화시의 노이즈 등 ② 전도노이즈 : 기기나 회로간을 연결하는 신호선이나 제어선, 전원선 등이 본래 전송해야 할 신호들과 달리 이들 도선을 통해
EMI 대책 1. Switching 전원의 EMI 대책 (1) 기본대책 1) 입력단에 설치하는 L과 C의 값을 크게 하고, Filter의 단수도 증가 시킨다. 2) 입력단자로부터 Filter까지의 거리를 최소한으로 짧게 한다. 3) 입력 Filter부를 Noise발생원으로 부터 멀리 떨어뜨린다. 4) 낮은 주파수 에서는 코일, 높은 주파수에서는 Cap.을 쓰는 것이 효과적 이다. (2) 1~10 MHz대역의 대책 1) Y-cap 의 용량과 적절한 접속점을 검토한다.(AC line – Shield/earth) 2) 출력 및 Shield(FG)간의 Capacitor 용량과 적절한 접속점을 검토한다. (3) 10~30MHz대역의 대책 1) 출력정류용 Diode는 Switching noise 가 작고 성능이 적절한 것을 검토한다. 2) Ferrite bead 를 출력 Diode 바로 앞에 설치 하는것을 검토한다. 3) Switching 전원성능과 Noise발생간의 균형을 이룰 수 있는 Switching speed를 검토한다. 2. 기판으로부터 발생되는 EMI 발생 대책. 1) 우선 고려해야 할 것은 System Clock line, PCB 패턴에 공진 되는 것도 있어서 외부로 크게 나타나게 – 대책 : Clock line을 최소 짧게 하고, 패턴이 분기가 안 되도록
하고, Damping제항을 삽입하여 파형의 Ringing을 2) 기판의 기준 전위층(SG)의 고주파 Impedance를 적게 합니다. (Frame Ground 에 대해서 기판 자체가 common mode로 고주파 진동을 일으켜서 방사 안테나가 됨) - 대책 : 나사 등을 사용하여 FG에 완전 결합시켜 고주파적으로 접지시키고, 103~101정도의 C(커패시터)로 결합 시켜도 3) CPU/주변LSI등의 Chip 에는 전원공급 line에 Chip의 바로 앞에 Coupling cap을 삽입합니다. 4) PCB상에서의 자속상쇄 대책: .
[EMI 노이즈 경로] ◉. EMC 대책 EMC대책의 요소 1. EMI/EMS 대책시기(비용과 자유도) 2. EMI/EMS 해결순서 3. EMC 기법선정 EMC해결순서 발생원의 식별 ⇒수신기의 식별⇒전달경로의 결정⇒간섭현상의 제거⇒⑤ 계속 반복한다.
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