EMC风险评估技术与国家标准介绍

随着国家标准GB/Z 37150-2019 电磁兼容可靠性风险评估导则 正式发布，国家标准《电磁兼容 风险评估 电子电气产品》正式立项，EMC领域的风险评估标准内容逐渐露出水面。这一系列的标准包括：

   ——GB/T27921 风险管理  风险评估技术

   —— GB/Z 37150-2019 电磁兼容可靠性风险评估导则

   ——《电磁兼容 风险评估 电子电气产品》

   ——《电磁兼容 风险评估 电子电气系统》

EMC风险评估技术是建立在产品EMC设计分析方法的基础上，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系统设计EMC理想模型、产品架构EMC设计理想模型和产品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。这个评估手段及得到的结果可以直接用来对产品进行EMC合格评定。

EMC风险评估技术的原型

本书基于EMC测试原理，解读一种产品EMC设计的分析方法（包括产品机械架构设计、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。避免了从技术角度出发谈论EMC设计而出现的过于理论化问题，通过本书所描述的EMC分析方法可以系统的指导开发人员避免产品开发过程中所碰到的EMC问题。

该书描述的产品EMC设计分析方法，它根据产品的实际设计情况，对应产品EMC设计的EMC相关因素逐个进行分析，过程中设计者可以发现产品EMC设计的缺陷，然而，在工程应用中，还有存在如下问题和需求：

（1）某一个EMC设计点做不到是否会导致EMC测试失败？或某一个EMC设计点我做了是否EMC测试就可以通过？

（2）产品的最终EMC性能，不是产品中某个或某几个EMC设计点决定的，它应该是所有EMC相关因素的综合设计的结果，当产品实际的设计结果在某一个或几个EMC相关因素没有满足时，设计者往往需要决定是否需要花成本去改进，但是设计者可能无法知道这一个或几个EMC相关因素没有满足是否一定会导致EMC测试失败，最后导致设计者虽然明白某些措施有效，但总是在成本、付出与EMC测试成败的结果之间犹豫，简单的说总是有一个问题困扰着设计者，“我知道此措施有效，但在不加此措施的情况下，是否也有可能让产品EMC测试通过？”

（3）不进行EMC测试的情况下，是否能否评定产品的EMC性能？

EMC设计风险评估法就能解决以上问题，它会给出一种EMC测试失败的风险概率，通过这种概率可以帮助设计者做出是否需要增加成本去继续改进自己的设计的决定，降低EMC测试失败的风险概率。EMC设计风险评估技术是建立在EMC设计分析方法的基础上，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（其中理性模型可以分为产品架构EMC设计理想模型和产品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，最终通过较为成熟的风险评价的技术，通过算法获得产品的EMC风险等级。

EMC风险等级用来表明产品应对EMC测试失败的概率、EMC测试通过率或产品在实际应用中出现故障的概率。EMC设计风险评估技术应用的意义在于产品设计者、管理者和鉴定者可以在不进行EMC测试的情况下，预知产品EMC测试失败的概率，对其进行合格评定。达到不进行昂贵的EMC测试就可以评定产品的EMC性能。

 正确应用EMC风险评估技术，将揭开产品EMC性能的黑盒，可以无需EMC测试而对产品进行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评价或合格评定，也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。

产品的设计者或使用者，如果使用正确的EMC风险评估技术，就可以清楚的看到被评估产品在EMC方面存在的优点、缺陷与风险，而且通过对优点、缺陷与风险的分析和评估，可以预测产品EMC测试的通过率，也可以评价产品在其生命周期中的EMC表现。

EMC风险评估标准就在此技术基础上孕育而生。

GB/Z 37150-2019 电磁兼容可靠性风险评估导则的介绍

《电磁兼容可靠性风险评估导则》是基于GB/T27921 《风险管理  风险评估技术》标准，讲述什么是EMC风险评估和程序的标准，标准中从 EMC风险评估目的和作用、EMC风险评估对象、风险准则出发，简述了 EMC风险评估过程。他包括风险识别、 风险分析、风险评价、 风险评估工具等内容。

《电磁兼容 风险评估 电子电气产品》 的介绍：

标准认为电子电气产品的EMC性能与架构设计和电路板设计的20个要素（标准中描述为风险要素）有关，其中机械架构相关的风险要素是10个，印刷电路板相关的风险要素也是10个。并且这20个要素可分类为如下几级：

Ⅰ级：特定条件下不能满足时，一定会导致某项测试失败，风险系数为K1=0.4；

Ⅱ级：不能满足时，必须有其它特定的弥补措施才能避免测试失败，风险系数为K2=0.3；

Ⅲ级：不能满足时，不一定会导致测试失败，但影响相对较大，风险系数为K3=0.2。

Ⅳ级：不能满足时，不一定会导致测试失败，但影响较小，风险系数为K4=0.1。

这20个要素的设计完美时，就产生了理想的EMC设计模型。当产品实际设计的情况在这20个要素上与理想的设计模型之间存在差距时就产生了EMC风险，综合这些风险就产生了电子电气产品整机的EMC风险值。这个值可以代表电子电气产品的测试通过率。

《电磁兼容 风险评估 电子电气系统》的介绍

系统是相对单个产品而言的。电子电气产品是单一封装的设备，其设备构成、线缆数量、耦合关系相对简单，而电子电气系统则包括了多个电子电气产品，如汽车、舰船、飞机等，都属于电子电气系统。电子电气系统分为两类，全集成电子电气系统和半集成电子电气系统。

电子电气系统EMC设计风险评估一定是建立在被评估系统中的所有产品或部件完成EMC设计风险评估的前提下，依据标准GB/Z 《EMC可靠性风险评估导致》规定的程序对系统的机械架构、互联线缆处理、线缆间串扰等EMC设计内容进行评估，以获得整个系统的EMC设计风险等级和风险值。

全集成电子电气系统EMC设计风险评估一定是建立在被评估系统中的所有产品已完成EMC设计风险评估的前提下进行，通常不涉及电路板的EMC设计风险评估。对全集成电子电气系统进行风险评估时，其中的电子电气产品的风险评估已经完成，风险等级和风险值已经获得，它可以参考标准《电磁兼容 风险评估 电子电气产品》，电子电气产品的风险评估结果或风险值是电子电气系统风险评估的风险评估要素之一。

半集成电子电气系统需要对系统中非完整产品的部件按GB《电磁兼容 风险评估 电子电气产品》的方法进行风险评估，得出部件的风险评估等级和风险值，然后结合系统相关风险要素及系统中其它所有产品的EMC设计风险评估结果，综合获得整个系统的EMC设计风险等级和风险值。

标准认为电子电气系统的EMC性能9个要素（标准中描述为风险要素）有关 ，这9个要素的设计完美时，就产生了理想的EMC设计模型。当产品实际设计的情况在这9个要素上与理想的设计模型之间存在差距时就产生了EMC风险，综合这些风险就产生了电子电气系统的EMC风险值。这个值可以代表电子电气系统的测试通过率。

EMC风险评估技术和标准的价值

EMC风险评估标准的出现，将产生重大的技术效应和市场价值：

1、它解开了EMC技术多年来的秘密，认为产品的EMC性能是产品设计的有限个内容所决定的，这些内容就是EMC风险因素，这些风险因素犹如一串密码，每个风险因素的值，犹如密码的码位。

2、创造了一种新的EMC合格评定方法，这些方法成本低、有效性强、结果表现简单，如用二维码标签，一扫就可以看到各要素的设计情况；

3、与EMC设计分析与理论完美结合，掌握EMC设计风险评估即掌握EMC设计技术；

4、EMC风险评估技术可以与产品研发过程相结合，实现企业内部的EMC风险管理。