EMC(EMI+EMS)測試項目及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要儀器儀表測試測量  技術(shù)說明

EMC包括EMI和EMS.

• EMI (Electro-Magnetic Interference)

電子電器產(chǎn)品工作時對周邊外界環(huán)境的電磁干擾發(fā)放

• EMS (Electro-Magnetic Susceptibility)

電子電器產(chǎn)品在一定的電磁環(huán)境中工作時其本身對電磁干擾的敏感度

• 一般將環(huán)境分成兩類:

• A類(工業(yè)環(huán)境)。例如，有工、科、醫(yī)射頻設(shè)備的環(huán)境；頻繁切斷大感性負(fù)載或大容性負(fù)載的環(huán)境；大電流并伴有強磁場環(huán)境等。
• B類(居民區(qū)、商業(yè)區(qū)及輕工業(yè)環(huán)境)：例如：居民樓群、商業(yè)零售網(wǎng)點、商業(yè)大樓、公共娛樂場所、戶外場所(如加油站、停車場、游樂場、公園、體育場)等

 EN61000-6-3            通用發(fā)射標(biāo)準(zhǔn) B 類

            EN61000-6-4            通用發(fā)射標(biāo)準(zhǔn) A 類

            EN61000-6-1            通用抗擾度標(biāo)準(zhǔn) B 類

            EN61000-6-2            通用抗擾度標(biāo)準(zhǔn) A 類

l 判斷等級和試驗結(jié)果的評估

在EMS試驗中,由于受試設(shè)備和系統(tǒng)的多樣性和差異性,要對產(chǎn)品的不同測試項目評估判斷等級.試驗結(jié)果應(yīng)該按受試設(shè)備的運行條件和功能規(guī)范進行如下分類。

a)在技術(shù)要求限值內(nèi)性能正常;
b)功能或性能暫時降低或喪失，但能自行恢復(fù);
C)功能或性能暫時降低或喪失，但需操作者干預(yù)或系統(tǒng)復(fù)位;
d)因設(shè)備元件或軟件損壞，或數(shù)據(jù)丟失而造成不能自行恢復(fù)至正常狀態(tài)的功能降低或喪失。

EMS測試項目如下:

• 浪涌(沖擊)抗擾度測試(Surge)

Surge immunity test

標(biāo)準(zhǔn): GB/T17626.5

IEC 61000-4-5

• 雷電產(chǎn)生浪涌電壓的主要原理如下：
  
  A)直接雷擊于外部電路，注入的大電流流過接地電阻或外部電路阻抗而產(chǎn)生電壓
  
  B)在建筑物內(nèi)，外導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)電壓和電流的間接雷擊
  
  C)附近直接對地放電的雷電入地電流耦合到設(shè)備組接地系統(tǒng)的公共接地路徑
• 瞬態(tài)的模擬
  
  A)信號發(fā)生器的特性應(yīng)盡可能地模擬上述現(xiàn)象
  
  B)如果干擾源與受試設(shè)備的端口在同一線路中，例如在電源網(wǎng)絡(luò)中，那么信號發(fā)生器在受試設(shè)備的端口能夠模擬一個低阻抗源
  
  C)如果干擾源與受試設(shè)備的端口不在同一線路中，那么信號發(fā)生器能夠模擬一個高阻抗源

• 實驗環(huán)境
  
  -環(huán)境溫度： 15℃~35℃
  
  -相對濕度： 10%~75%
  
  -大氣壓力： 86Kpa~106Kpa

• 試驗等級

等級開路試驗電壓(±10%)KV

等級1      0.5

    2      1.0

    3      2.0

    4      4.0

• 試驗設(shè)備:組合波信號發(fā)生器

• 用于電源線實驗的波形(1.2/50us和8/20us),開路電壓波和短路電流波

內(nèi)阻:差模(線-線)2歐,共模(線-地)12歐

輸出極性:+/-

試驗次數(shù)：在選定點至少加五次正極性和五次負(fù)極性
重復(fù)率：快為每分鐘一次

當(dāng)產(chǎn)品交流輸入時：移相范圍:0-270,一般為變化角度為90.

      直流輸入時: 則不用設(shè)置相位,+/-各五次即可.

• 用于信號線實驗的波形(10/700us)

動態(tài)阻抗:40歐

輸出極性:+/-

試驗次數(shù)：在選定點至少加五次正極性和五次負(fù)極性

重復(fù)率：快為每分鐘一次

• 靜電放電抗擾度測試(ESD)

Electrostatic discharge immunity test

標(biāo)準(zhǔn): GB/T17626.2

IEC 61000-4-2

• 實驗原理
  靜電放電試驗是模擬人體自身所帶的靜電在接觸電子電氣設(shè)備表面或周圍金屬物品時的放 電。由于這種放電會通過近場的電磁變化引起正在工作的電子電氣設(shè)備的誤動作或通過器件對靜電放電的能量吸收而動作或通過器件對靜電放電的能量吸收而造成設(shè)備損壞、所以要測試其可靠性.

• 實驗環(huán)境
  溫度：15℃-35℃

濕度：30%-65%

氣壓：68kpa-106kpa

參考接地板
（材料為0.25mm以上的銅板或鋁板，在選用其它金屬材料時，厚度至少是0.65mm，參考接地板小尺寸為1m*1m，四邊超出試驗桌面水平耦合板或地面設(shè)備每一邊0.5m以上，并和實驗室保護地相連）
   參考平面上0.8m的木桌,就放1.6m*0.8m的水平耦合板(HCP),用一個厚0.5mm的絕緣墊將EUT和電纜與耦合板隔離.垂直耦合板(VCP)尺寸為0.5m*0.5m,與EUT保持0.1m的距離.HCP和VCP到地之間應(yīng)該分別連接470K的電阻.

• 試驗的放電方式分接觸放電和空氣放電，標(biāo)準(zhǔn)給出的試驗嚴(yán)酷度等級分為：
  等級   接觸放電   空氣放電
  1級   2KV         2KV
  2級   4KV         4KV
  3級   6KV         8KV
  4級   8KV        15KV
  X級   特殊         特殊

• 測試中應(yīng)該考慮以下情況:                         

• 試驗的實施.

確定EUT的工作條件,屬于臺式設(shè)備還是落地式設(shè)備.測試試驗等級,施加放電點.

   試驗應(yīng)以單次放電的方式進行.在預(yù)選點上,至少施加十次單放電,連續(xù)單次放電的時間間隔至少為1s.在實施放電時,發(fā)生器的放電回路電纜與受試設(shè)備的距離至少應(yīng)保持0.2m.

• 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(EFT)

Electrical fast transient/burst immunity test

標(biāo)準(zhǔn): GB/T17626.4

IEC 61000-4-4

• 實驗原理

重復(fù)性快速瞬變試驗是一種將由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群耦合到電氣和電子設(shè)備的電源端口信號和控制端口的試驗.試驗的要點是瞬變的短上升時間重復(fù)率和低能量.

2. 實驗環(huán)境

-環(huán)境溫度： 15℃~35℃

-相對濕度： 25%~75%

-大氣壓力： 86Kpa~106Kp

受試設(shè)備應(yīng)該放置在接地參考平面上并用厚度為0.1m±0.01m的絕緣支座與之隔開

若受試設(shè)備為臺式設(shè)備則受試設(shè)備應(yīng)放置在接地參考平面上方0.8m±0.08m處

接地參考平面應(yīng)為一塊厚度不小于0.25mm的金屬板銅或鋁也可以使用其他的金屬材料但

它們的厚度至少應(yīng)為0.65m

接地平面的小尺寸為1m*1m其實際尺寸取決于受試設(shè)備的尺寸

接地參考平面的各邊至少應(yīng)比受試設(shè)備超出0.1m

接地參考平面應(yīng)與保護地相連接

受試設(shè)備應(yīng)該按照設(shè)備安裝規(guī)范進行布置和連接以滿足它的功能要求

除了位于受試設(shè)備下方的接地參考平面外受試設(shè)備和所有其他導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)例如屏蔽室的墻壁之間的小距離應(yīng)大于0.5m

受試設(shè)備應(yīng)按照制造商的安裝規(guī)范連接到接地系統(tǒng)上不允許有額外的接地

試驗設(shè)備接地電纜與接地參考平面的連接和所有搭接所產(chǎn)生的電感應(yīng)盡可能地小

應(yīng)使用耦合裝置施加試驗電壓試驗電壓應(yīng)耦合到受試設(shè)備和去耦網(wǎng)絡(luò)之間的線路上或與試驗有關(guān)的兩個設(shè)備之間的線路上

在使用耦合夾時除了位于耦合夾和受試設(shè)備下方的接地平面外耦合板和所有其他導(dǎo)電性結(jié)構(gòu)之間的小距離是0.5m

耦合裝置和受試設(shè)備之間的信號線和電源線的長度應(yīng)不大于1m

如果制造商提供的與設(shè)備不可拆卸的電源電纜的長度超過1m那么超出的部分應(yīng)該收攏在一起形成一個直徑為0.4m的扁平線圈并放置在接地參考平面上方0.1m處受試設(shè)備和耦合裝置之間的距離應(yīng)不大于1m

3. 試驗等級

表中列出了對設(shè)備的供電電源保護接地信號和控制端口進行電快速瞬變試驗時應(yīng)優(yōu)先

采用的試驗等級的范圍

• 試驗的實施

試驗電壓應(yīng)施加在受試設(shè)備下列不同類型的線路或端口上

l 對供電電源端子和保護接地端子的試驗

試驗電壓應(yīng)該施加在接地參考平面和每一個交流或直流供電電源的接線端子之間以及受試設(shè)備機殼的保護接地或功能接地端子上

接地參考平面尺寸大約為1m*1m應(yīng)放置得靠近受試設(shè)備并與電源插座處的保護接地導(dǎo)線連接

電快速瞬變脈沖群發(fā)生器應(yīng)該放置在參考平面上.從電快速瞬變脈沖群發(fā)生器的同軸輸出到受試設(shè)備接線端子的”帶電導(dǎo)線”長度應(yīng)不超過1m.這種連接線不應(yīng)屏蔽但應(yīng)絕緣良好如果需要使用交流/直流隔離電容其電容量應(yīng)為受試設(shè)備的所有其他連接應(yīng)根據(jù)它的功能要求

經(jīng)軟線和插頭連接到電源的非固定安裝的受試設(shè)備

試驗電壓應(yīng)施加到每根電源線和連接受試設(shè)備的電源插座處的保護接地之間

l 對I/O和通信端口的試驗

為了把試驗電壓耦合到線路上應(yīng)盡可能地使用容性耦合夾但是如果因為電纜敷設(shè)中機械方面

的問題尺寸電纜布線而不能使用耦合夾時則可代之以金屬帶或導(dǎo)電箔來包覆被試的線路這種帶有箔或帶的耦合布置的電容應(yīng)該與標(biāo)準(zhǔn)耦合夾的電容相等

在其他情況下用分立的100pF電容來代替耦合夾金屬箔或帶的分布電容以把電快速瞬變脈沖群發(fā)生器的電壓耦合到線路端子上可能是有用的

從試驗發(fā)生器引出的同軸電纜應(yīng)在耦合點附近接地不允許把試驗電壓施加到同軸電纜或屏蔽通信線路的接頭(帶電線)上

在施加試驗電壓時不應(yīng)降低設(shè)備的屏蔽保護

——試驗等級

——施加試驗電壓的次數(shù)

——試驗電壓的正負(fù)兩種極性均為強制性

——試驗的持續(xù)時間不少于1min

• 電壓暫降 短時中斷和電壓變化的抗擾度試驗（Dips）

Voltage dips,short interruptions and voltage variations immunity tests

標(biāo)準(zhǔn): GB/T17626.11

IEC 61000-4-11

• 實驗原理

電壓暫降，短時中斷是由電網(wǎng)，電力設(shè)施的故障或負(fù)荷突然出現(xiàn)大的變化引起的。在某些情況下會出現(xiàn)兩次或更多連續(xù)的暫降或中斷。電壓變化是由連接到電網(wǎng)的負(fù)荷連續(xù)變化引起的。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了模擬上述現(xiàn)象電壓效應(yīng)的實驗。

2. 實驗環(huán)境

-環(huán)境溫度： 15℃~35℃

-相對濕度： 25%~75%

-大氣壓力： 86Kpa~106Kp

3. 試驗等級

以設(shè)備的額定工作電壓（U）作為規(guī)定電壓試驗等級的基礎(chǔ)。

l 電壓暫降和短時中斷

• 電壓變化

• 試驗的實施。

• 電壓暫降和短時中斷

EUT應(yīng)按每一種選定的試驗等級和持續(xù)時間組合，順序進行三次跌落或中斷試驗，小間隔10s（兩次試驗之間的間隔）

電源電壓的突變發(fā)生在電壓過零處，相位優(yōu)先選擇45°,90°,135°,180°,225°,

270°,315°.

• 電壓變化。

對EUT進行每一種規(guī)定的電壓變化，在典型的運行方式下進行三次試驗，試驗之間間隔10s.