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EMC測(cè)試項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn)要求

 Nora書閣 2018-05-04


測(cè)試依賴3個(gè)方面因素:方法,、技術(shù),、設(shè)備,。

方法由測(cè)量原理和測(cè)試設(shè)備的使用方法兩者來(lái)確定,技術(shù)是為了得到正確的測(cè)試結(jié)果(較高的準(zhǔn)確度)而采取的一切測(cè)試手段,,設(shè)備則是體現(xiàn)上述兩個(gè)因素為測(cè)試服務(wù)的一切技術(shù)裝置,。這些都必須標(biāo)準(zhǔn)化,以保證測(cè)試具有重現(xiàn)性和真實(shí)性,。


EMC測(cè)試條件由測(cè)試方法決定,。具體測(cè)試方法分為在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的試驗(yàn)臺(tái)法和在實(shí)際使用條件下進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)法。要模擬現(xiàn)場(chǎng)可能碰到的所有干擾現(xiàn)象是不可能的,,特別是現(xiàn)場(chǎng)法具有無(wú)法克服的局限性,。但通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試可以較全面地獲取被測(cè)設(shè)備EMC性能如何的信息。為此,,國(guó)際上推薦首先采用試驗(yàn)臺(tái)法,,除非無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,一般不用現(xiàn)場(chǎng)法,。

抗擾度測(cè)試主要方法是按照設(shè)備所處的電磁環(huán)境條件,,結(jié)合用戶對(duì)設(shè)備采取的措施,選擇合適的嚴(yán)酷度等級(jí),,依照有關(guān)測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試,,最后根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出的合格判決條件評(píng)定測(cè)試結(jié)果是否合格。這是抗擾度測(cè)試與其它測(cè)試主要差異之處,。


電磁環(huán)境中的電磁騷擾源,、電磁騷擾源對(duì)設(shè)備的耦合方式,、設(shè)備對(duì)電磁騷擾的敏感度以及用戶對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的防護(hù)措施直接與嚴(yán)酷度等級(jí)相關(guān)。


即使用環(huán)境決定了干擾的形式,,安裝防護(hù)條件決定了干擾的嚴(yán)酷度等級(jí),。GB/T13926.4具體規(guī)定了在電磁環(huán)境中與嚴(yán)酷度等級(jí)相對(duì)應(yīng)的設(shè)備工作下的電氣環(huán)境條件:

1級(jí),具有良好保護(hù)的環(huán)境,,如計(jì)算機(jī)房,;
2級(jí),受保護(hù)的環(huán)境,,如工廠和電廠的控制室或終端室,;
3級(jí),典型的工業(yè)環(huán)境,,如工業(yè)過(guò)程裝置,、電廠和露天高壓變電所的繼電器房等場(chǎng)所;
4級(jí),,嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境,,如電站、未采取特殊安裝措施的工業(yè)過(guò)程設(shè)備,、室外區(qū)域等,。

IEC801-5中針對(duì)電涌的源為電力切換瞬變或間接雷擊的閃電瞬變,對(duì)設(shè)備的安裝條件與防護(hù)設(shè)施作如下分類(適用電涌):
0類:保護(hù)良好的,、有一次和二次過(guò)壓保護(hù)的電氣環(huán)境,,通常處于特殊的房間內(nèi),電涌電壓不會(huì)超過(guò)25V,;
1類:局部保護(hù)的,、有一次過(guò)壓保護(hù)的電氣環(huán)境,電涌電壓不超過(guò)500V,;
2類:電源線與其它線路分離開(kāi),,電纜隔離良好的電氣環(huán)境,電涌電壓不超過(guò)1kV,;
3類:電源電纜與信號(hào)電纜并行敷設(shè)的電氣環(huán)境,,電涌電壓不超過(guò)2kV;
4類:互連線象室外一樣沿著電源電纜敷設(shè),,且電子線路和電氣線路均使用電纜的電氣環(huán)境,,電涌電壓不超過(guò)4kV;
5類:非人口稠密區(qū)內(nèi)電子裝置聯(lián)接電訊電纜和架空電源線的電氣環(huán)境,。
對(duì)0類不做電涌測(cè)試,。一般電源產(chǎn)品處于1類或2類電氣環(huán)境,可選擇嚴(yán)酷度等級(jí)為1級(jí)或2級(jí),。

必須指出,,把環(huán)境作為抗擾度測(cè)試的相關(guān)條件是抗擾度測(cè)試的重要特點(diǎn),。因?yàn)槿绻鲆曔@些相關(guān),不考慮裝置的應(yīng)用工作環(huán)境條件,,而認(rèn)為裝置應(yīng)該'獨(dú)立',,應(yīng)該適合于插入任何一種組合裝置(或系統(tǒng))中,就會(huì)由此產(chǎn)生所有被測(cè)裝置都必須接受全部項(xiàng)目的干擾試驗(yàn),,并且要達(dá)到最高嚴(yán)酷度等級(jí)的錯(cuò)誤結(jié)論,。


這不僅對(duì)要用的裝置造成過(guò)高的不合理的嚴(yán)格限制,而且還會(huì)因需要進(jìn)行大量試驗(yàn)而不得不承擔(dān)很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),。

另外,抗擾度測(cè)試涉及到高壓信號(hào),,除了應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)安全規(guī)定外,,還有必要在抗擾度實(shí)驗(yàn)后再對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全測(cè)試。 對(duì)于交流穩(wěn)壓電源這類大功率電工產(chǎn)品,,選取從市電導(dǎo)入的以高頻,、高能為特征的抗擾度項(xiàng)目,并且選擇較其它電工,、電子產(chǎn)品要高的嚴(yán)酷度等級(jí),,是必要的。

抗擾度測(cè)試的另一重要特點(diǎn)是對(duì)試驗(yàn)發(fā)生器技術(shù)參數(shù)作出嚴(yán)格而明確的規(guī)定,。為了對(duì)設(shè)備的抗擾度性能進(jìn)行比較,,就要有一種能產(chǎn)生比較一致并可重復(fù)再現(xiàn)的試驗(yàn)裝置,這就是干擾模擬發(fā)生器,。


顯然必須規(guī)定發(fā)生器的輸出內(nèi)阻,、輸出波形要求、開(kāi)路電壓幅度與誤差,;以保證試驗(yàn)結(jié)果的一致,,重復(fù)性好。


否則,,因不同被測(cè)設(shè)備源端阻抗不同,,對(duì)發(fā)生器的阻抗匹配不同而無(wú)法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。


實(shí)際上,,阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個(gè)有效手段,。 交流穩(wěn)壓電源對(duì)外界(通過(guò)市電網(wǎng)絡(luò))的電磁騷擾測(cè)試項(xiàng)目有:諧波傳導(dǎo)干擾測(cè)試、高頻傳導(dǎo)干擾測(cè)試,。

諧波傳導(dǎo)干擾測(cè)試是對(duì)設(shè)備的電源進(jìn)線入端工頻電流諧波進(jìn)行測(cè)試,;測(cè)出40次以下各次電流諧波最大值,對(duì)三相電源還應(yīng)測(cè)試中線的電流諧波,。在交流穩(wěn)壓電源性能項(xiàng)目中以源電流相對(duì)諧波含量來(lái)考核此項(xiàng)目,。

交流穩(wěn)壓電源的傳導(dǎo)干擾試驗(yàn)同其它電子產(chǎn)品一樣,,可采用GB6833-86電子測(cè)量?jī)x器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范(參照采用HP公司標(biāo)準(zhǔn)或GB9254-88信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電干擾極限值和測(cè)量方法(等效采用CISPR 22 1985)。


高頻傳導(dǎo)干擾測(cè)試中一個(gè)重要測(cè)試裝置是要用人工電源網(wǎng)絡(luò)(Artificial Main Network),,在美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中則稱為電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(Line Impedance Stabilization Network, LISN),。


這是由于不同電力條件下,市電在不同設(shè)備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同,,為使測(cè)試結(jié)果反映真實(shí)情況,,必須在受試設(shè)備與其電源端子間接入合乎要求的網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)既能使設(shè)備與電網(wǎng)間實(shí)現(xiàn)射頻隔離,,又能為設(shè)備提供穩(wěn)定的高頻阻抗,。


人工電源網(wǎng)絡(luò)的支路數(shù)與供電系統(tǒng)的線路數(shù)相同,網(wǎng)絡(luò)與干擾測(cè)量?jī)x之間的連接應(yīng)保證阻抗匹配(50Ω/50μH),,對(duì)每根電源線分別進(jìn)行測(cè)試,,測(cè)量的是干擾電壓值。GJB152-86則推薦采用電流探頭法測(cè)量傳導(dǎo)干擾電流,;其中在電源線與地之間并接10μF穿心電容器,,作用與LISN相同。


電流探頭法使用簡(jiǎn)便,,測(cè)量迅速,,便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,較接近實(shí)際情況,,可能今后測(cè)量以其為主,。此外,軍標(biāo)采用峰值檢波器,,GB9254采用準(zhǔn)峰值檢波器,。

射頻輻射干擾測(cè)試較復(fù)雜,涉及到測(cè)試場(chǎng)地,、天線,、測(cè)試線路連接等測(cè)試問(wèn)題。測(cè)試場(chǎng)地為野外開(kāi)闊,、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB,。這種要求很難實(shí)現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)還推薦可以用電磁屏蔽室(還有如電波暗室等)作為替換,。測(cè)試輻射場(chǎng)強(qiáng)時(shí)被測(cè)設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格按實(shí)際工作方式接線,,電源線、信號(hào)線都不允許特意卷曲,、收縮,,以反映真實(shí)性。


總之,,基于交流穩(wěn)壓電源使用價(jià)值要求,,其EMC性能應(yīng)當(dāng)是:除了本身能達(dá)到較高嚴(yán)酷度等級(jí)的抗擾度指標(biāo),、合格的電磁干擾限制以及提供合適的交流電壓條件外,更重要的是要為其負(fù)載(對(duì)EMI敏感的電子儀器設(shè)備特別是信息技術(shù)設(shè)備),,在較嚴(yán)酷電磁環(huán)境條件下工作,,提供充足的EMC安全裕度。這不但是交流穩(wěn)壓電源的基本功能,,而且也是對(duì)其的EMC要求及對(duì)其進(jìn)行EMC測(cè)試的依據(jù),。

一般對(duì)于歐盟的產(chǎn)品EMC測(cè)試都對(duì)應(yīng)選擇下面的標(biāo)準(zhǔn)
EMS抗饒度部分
ESD IEC61000-4-2 (ESD) 靜電放電抗干擾性測(cè)試RS IEC 61000-4-3 輻射抗饒度測(cè)試
EFT/B IEC 61000-4-4 (EFT/B) 電性快速脈沖群抗干擾檢測(cè)
Surge IEC 61000-4-5 (Surge) 雷擊抗干擾檢測(cè)
C/S IEC61000-4-6  (CS) 傳導(dǎo)抗干擾檢測(cè)
M/S IEC61000-4-8 (PFMF)電源頻率磁場(chǎng)抗干擾檢測(cè)
Dips IEC61000-4-11  (V.Dips) 電壓瞬降抗干擾檢測(cè)
IEC 61000-4-12 振蕩波浪涌
IEC 61000-4-13 (Harmonic&interharmonics) 諧波、諧間波抗干擾

EMI發(fā)射部分
Conduction Emission/ Cispr 22 傳導(dǎo)干擾
Radiation Emission / Cispr 22 空間輻射
Harmonics IEC61000-3-2 電源諧波發(fā)射測(cè)試
Flicker IEC61000-3-3 電壓閃爍發(fā)射檢測(cè)

EMC檢測(cè)項(xiàng)目:
- EMC性能檢測(cè)主要考核電氣產(chǎn)品在使用中產(chǎn)生的干擾信號(hào)特性和對(duì)周圍干擾信號(hào)的抗干擾能力,,它包括干擾特性(EMI)和抗干擾能力(EMS)的測(cè)試內(nèi)容


EMI檢測(cè)項(xiàng)目
- 傳導(dǎo)干擾(9/150kHz – 30MHz): 主要檢測(cè)產(chǎn)品在電源端的干擾信號(hào)


一般使用直流電機(jī), 串極電機(jī)的產(chǎn)品, 使用晶閘管的產(chǎn)品易出現(xiàn)問(wèn)題, 如吸塵器, 攪拌器, 微波爐等


- 輻射干擾(30MHz – 300/1000MHz): 主要檢測(cè)產(chǎn)品正常使用時(shí),產(chǎn)生的空間輻射干擾信號(hào)


一般使用直流電機(jī), 串極電機(jī)的產(chǎn)品, 使用晶閘管的產(chǎn)品, 晶振元件的產(chǎn)品易出現(xiàn)問(wèn)題, 如吸塵器, 攪拌器, 微波爐, 電動(dòng)工具, 直流電機(jī)產(chǎn)品等


- 諧波電流: 主要檢測(cè)交流產(chǎn)品對(duì)公共電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波電流干擾
一般大電流電機(jī)產(chǎn)品, 有整流線路的產(chǎn)品易出現(xiàn)問(wèn)題, 如微波爐, 空調(diào), 可調(diào)光的燈具等


- 電壓波動(dòng): 主要檢測(cè)交流產(chǎn)品使用中對(duì)公共電網(wǎng)的電壓產(chǎn)生跌落和波動(dòng)干擾
一般大功率的電機(jī)或變壓器產(chǎn)品易出現(xiàn)問(wèn)題, 如微波爐, 空調(diào), 大功率的電動(dòng)產(chǎn)品等

EMS檢測(cè)項(xiàng)目
- 所謂的EMS測(cè)試, 主要通過(guò)模擬產(chǎn)生不同類型的干擾信號(hào), 對(duì)被測(cè)產(chǎn)品進(jìn)行干擾, 以考核該產(chǎn)品的抗干擾能力,。


- 一般模擬的干擾信號(hào)有, 靜電放電(ESD), 快速瞬變脈沖群(BURST), 浪涌脈沖(SURGE), 輻射干擾信號(hào), 電網(wǎng)電壓波動(dòng)等。


- 一般干擾信號(hào)對(duì)電子控制線路中的有源電子元件如,芯片, 會(huì)產(chǎn)生干擾,甚至損壞,。


產(chǎn)品中的電氣結(jié)構(gòu)的改動(dòng),包括更換敏感元件(如電機(jī), 芯片, 電子元件), 調(diào)節(jié)印刷線路板的布線 等都會(huì) 引起EMC的測(cè)試結(jié)果變化,。


來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng),EMC家園編輯整理

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