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EMC常见测试项目

大西洋仪器网  2016-09-08 10:19   点击 3568

电磁兼容性EMC(Electromagnetic compatibility)基础

※EMC定义

在同一电磁环境中,设备能够不因为其它设备的干扰影响正常工作(EMS);同时也不对其它设备产生影响工作的骚扰(EMI)。

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※EMC三要素

干扰源、耦合途径、敏感设备构成EMC三要素,缺少任何一个都不构成EMC问题。

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※EMC常见缩略语

◆EMC(Electromagnetic Compatibility):电磁兼容

◆EMI(Electromagnetic Interference):电磁干扰

◆EMS(Electromagnetic Susceptibility):电磁抗扰度

◆EUT(Equipment Under Test):受试设备

◆QATS(Open Area Test Site):开阔场

◆LISN(Line Impedance Stabilization Network:线路阻抗稳定网络

◆CISPR:国际无线电干扰特别委员会

◆IEC(International Electrotechnical Commission):国际电工委员会

◆FCC(Federal Communication Commission):联邦通信委员会

◆CE法文“Conformite Europeene”的缩写,意指欧盟

●常见EMC测试项目

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※RE(Radiated Emission)辐射发射

考察设备在正常工作时自身对外界的辐射干扰强度,测试频段根据不同的标准要求不同,在CISPR22中,测试频段为30~1000MHz。值得注意的是设备进行RE测试时标准要求尽可能满配置、满负荷的运行。测试可以在开阔场和半电波暗室内进行,天线的高度、天线的极化方向以及转台的角度都需要不断改变,以便检测到设备辐射的最大点。

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※CE(Conducted Emission)传导发射

任何一个非便携式设备都和其它设备有电缆互连关系,无论是通过电源电缆或是信号电缆,只要有这种互连关系的存在,设备就有一个途径将自身的共模电流传导给与其互连的设备,这种现象就叫传到干扰,又称为传导发射。传导发射包含电源端CE和通信端CE两部分,测试频段为150kHz~30MHz。

电源端CE:测试设备通过自己的电源端口向交流电网或直流配电网络传送的干扰。

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LISN:线路阻抗稳定网络,用来进行电源端CE测试时的阻抗稳定,并且该网络上有一取样端子,EUT沿电源线向外的干扰就从此端子取出,送至接收机进行检波。
◆通信端CE:通信端指的是针对接驳到公网的端口,如网口、ISDN口,而对于接终端的信号端口例如音视频端口则无CE要求。

※交流电源谐波(Harmonics)

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设备的输入电压为正弦波(50Hz或60Hz),当该电压的输入负载为非线性电路时,将会使得输入电流发生畸变,即输入电流不为正弦波。根据傅立叶变换,非正弦波信号在频域将会存在谐波,这些谐波电流将会降低设备电源的使用效率,并且会倒灌至电网,对电网产生污染。交流电源谐波测试上限为基频的40次谐波频率。

※交流电源闪烁(Flickers)

考察设备电源模块引起输入电源的频率变化能力,该频率变化从设备端口反灌入电网,会引起电网频率的波动,导致对人体的伤害。

※静电放电ESD(Electrostatic Discharge)

考察设备在接收外界静电源(带电人体、带电设备等)所产生的直接放电或静电场干扰时的抵抗能力,静电放电试验包含直接放电和间接放电两个部分。

◆直接放电:主要模拟人体或其它带电源直接对设备放电的现象,包含接触放电和空气放电。接触放电主要针对设备比表面的金属裸露部分进行;空气放电主要针对设备表面覆盖有绝缘物质的地方进行。

◆间接放电:模拟设备抗静电场干扰的能力,只包含接触放电。耦合板距离设备一定距离,耦合板通过两个470kΩ的电阻接地,所以当对耦合板放电时,耦合板上的静电不会马上泄放到地,而以耦合板为静电源形成一个静电场,对设备进行干扰。

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※辐射抗干扰RS(Radiated Susceptibility)

考察设备对于外界电磁场干扰的抗扰能力,例如在设备附近使用无线通讯设备时,设备已经在进行一场考验了。测试频段:80MHz2500MHz,使用1kHz2kHz的正弦波进行调幅,该项试验一般在全电波暗室内进行。

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※电快速瞬变脉冲群EFT/B

模拟设备附近或设备所在的电网中发生切断感性负载时导致的脉冲干扰(开关触电间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因,在断开处产生的暂态骚扰)。

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※浪涌试验(Surge)

模拟自然雷击或者电网中接入大的容性负载时所产生的脉冲对设备的影响,包含电源端和信号端测试。

电源端测试:包括L和N线间、L对保护地、N线对保护地、L&N对保护地,其中第一种属于差模干扰,其余三种为共模干扰。

◆信号端测试:如果是屏蔽线,干扰加在屏蔽层上;如果是地线,干扰加在信号线上。

浪涌波形有1.2μs/50μs(8μs/20μs)组合波、10μs/700μs电压波。其中1.2μs/50μs(8μs/20μs)组合波波形用在电源端和室内信号端的实验上,而10μs/700μs电压波波形用在室外信号端的浪涌实验上。1.2μs、8μs、10μs指的是波形的波前时间,50μs、20μs、700μs指的是波形的脉冲宽度。浪涌波形的能量远大于EFT/B和静电,但是干扰频宽却要窄的多。

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※传导骚扰抗扰度CS(Conducted Susceptibility)

现在的空间存在太多的电磁噪声,当空间的电磁波的波长和设备线缆(电源线和信号线)的长度可以比拟时,电磁波将会耦合在此段线缆上并产生感应电压和感应电流,沿着该电缆流进设备内部,从而对设备的正常工作产生干扰。

电源端CS试验:测试频段150kHz~80MHz,加入的试验电压根据产品类型不同而不同。

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◆信号端CS试验:测试频段150kHz~80MHz,加扰的强度根据产品类型不同而不同。

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※工频磁场试验PMS(Power-frequency Magnetic Susceptibility)

模拟50Hz工频电力线所构成的磁场(例如大型变压设备附近的磁场等)对设备的影响,对此项试验比较敏感的主要是产品内部有磁敏感设备,例如带线圈的设备CRT或者设备内部有摩尔器件等。

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※电压跌落/短时中断DIP/interruptions

模拟交流电网中接入大功率设备引起的电网电压下降甚至短时中断的现象,考察设备在处于这种工作状态中的性能稳定性。

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来源:大西洋仪器网    编辑:韦文臻
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