EMC测试介绍解析课件.ppt
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1、3C认证中部分产品增加电磁兼容的测试要求,在第一批实施强制性产品认证的产品目录中,增加了电磁兼容要求的产品有如下: 家用和类似用途设备 1家用电冰箱和食品冷冻箱2电风扇3空调器4家用电动洗衣机5真空吸尘器6皮肤和毛发护理器具7电熨斗8电饭锅由于新的认证制度对以上产品增加了电磁兼容的要求,所以已获得CCEE、CCIB认证的产品,如果产品只获得安全方面的认证证书而没有EMC认证证书,还要补做电磁兼容测试,才能转换3C证书。,照明电器电动工具音视频设备 信息技术设备,EMC要求家用和类似用途设备,依据的电磁兼容检测标准 1)EN55014-1:1997(GB4343-1995)家用和类似用途电动、电
2、热器具、电动 工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值2)GB17625.1-2003(IEC61000-3-2:1995)低压电气及电子设备发出的谐波 电流限值(设备每相输入电 流16A3) GB17625.2-1998(IEC61000-3-3:1994) 对额定电流不大于16A的设备在低 压供电系统产生的电压波动和闪烁的限制4) EN55014-2:1997 (GB4343.2-1995) 家用和类似用途电动、电热器具、电 动工具以及类似电器的电磁兼容性要求:抗扰度电磁兼容检测项目连续干扰电压 、连续干扰功率 、断续干扰电压 谐波电流(GB17625.1 - 2003) 电压波动和
3、闪烁 抗扰度的试验*3C项目只进行正体部分标准试验,CE加斜体部分的标准。如整机上无电子控制线路,不需进行抗扰度的试验。,CISPR 14-2 包括下述六个抗扰度测试项目:1. 静电放电试验IEC 61000-4-22. 射频辐射电磁场抗扰度试验(80MHz1000MHz)IEC 61000-4-33. 电快速瞬变/脉冲试验IEC 61000-4-44. 浪涌抗扰度试验IEC 61000-4-55. 射频场传导抗扰度(注射电流)试验(0.15MHz230MHz)IEC 61000-4-66. 电压跌落、短时中断和电压波动抗扰度试验IEC 61000-4-11,欧盟对EMC的要求,欧洲联盟(EU
4、)面积:300万平方公里人口:近4亿 自96年1月1日起,欧盟强制执行EMC指令。EC:European Community ISO/IEC/CISPR .EU:European Union(EC+EFTA)EFTA:European Free Trade AssociationEEA:European Economic Association东欧国家:基本上采取接受欧盟的技术法规与标准。,美国对EMC的要求,FCC:Federal Communications Commission 1934对无线电、通信等进行管理与控制,既与政府、企业合作,制定FCC标准、法规,包括认证体系、组织管理制度,
5、也具有执法权。标准:FCC part 15, FCC part 18覆盖的产品:各式各样FCC part 15将产品分为三大类:有意、偶尔、无意发射设备无意发射设备又细分为A级和B级:A级:用于商业、工业环境B级:用于居住环境认证情况:可采用自我声明(self-declare, D.o.C)的方式、符合性声明和ID认证的方式A级自愿认证B级强制认证, 由FCC认可试验室进行,在澳大利亚、新西兰:1997年7月1日对新上市产品实行EMI要求 1999年1月1日对所有产品都实行EMI强制性要求以D.o.C方式代替传统的产品认证程序,加贴C-Tick。 制造者向政府管理部门提出书面申请,得到书面批准
6、后可以加贴C-Tick以示符合EMC 要求。两种途径: 标准测试:有相应的标准 技术结构文件:没有相关标准执行的EMC标准: EMI标准:强制标准,但不包含谐波和电压波动标准 EMS标准:自愿性标准。主管部门: 澳大利亚:Spectrum Management 新西兰:Ministry of Commerce,澳大利亚、新西兰对EMC的要求,日本对EMC的要求,执行“电器用品取缔法”和“电波法”自愿认证,自检为主。对信息技术设备,在1985年成立了VCCI:Voluntary Control Council for Information Technology Equipment产品设计型式试
7、验要进行EMC检测。日本通产省每年进行两次抽检,平时也进行工厂抽查 韩国1997年7月1日实行EMI要求,2000年1月1日实行EMS要求,设备或系统在其环境中能正常工作,且不对该环境中的任何事物产生不允许的电磁骚扰的能力。 电磁骚扰:Electromagnetic Disturbance任何可能引起器件、设备或系统性能减低的电磁现象。电磁干扰:Electromagnetic Interference由电磁骚扰引起的器件、设备或系统性能的下降。电磁敏感性 :Electromagnetic Susceptibility在存在电磁骚扰的情况下,器件、设备或系统不能避免性能减低的能力。电磁抗扰性 :
8、Electromagnetic Immunity在存在电磁骚扰的情况下,器件、设备或系统不减低运行性能的能力。,EMC 电磁兼容定义,EMC=EMI+EMS,电磁干扰源,自然的:宇宙、太阳、大气,有意的:雷达、广播、通讯,无意的: 计算机、电力线、电机、电器、车辆、工、科、医设备,干扰途径,EMC标准体系, 国际标准化组织CISPR:国际无线电干扰特别委员会(1934) IEC/TC77:国际电工委员会TC77(电磁兼容性技术委员会,1981)IEC/TC65:国际电工委员会TC65 (工业过程测量和控制技术委员会,1979)ITU:国际电信联盟 各国和地区的标准化组织欧洲:CEN: 欧洲标准
9、化委员会CENELEC: 欧洲电工标准化委员会ETSI:欧洲电信标准化委员会美国:FCC: 美国联邦通信委员会中国:CTCSRI: 全国无线电干扰标准化技术委员会(1986)全国电磁兼容联合标准化工作组(1996),EMC标准的分类,EMC现象试验设备试验的建立试验结果的评估如:IEC1000-4-X/EN61000-4-X,定义不同的环境规定限值规定试验条件规定性能准则EN50082-1/2适用条件:某种产品没有产品类标准,规定限值规定敏感性规定试验条件CISPR14/EN55014CISPR14-2/EN55014-2,1.基础标准2.通用标准3.产品族标准4.产品标准5.系统间的EMC标
10、准,EMI标准(家用电器),1.CISPR14/GB4343 家用和类似用途电动、电热器具,电动工具及类似电器无线电骚扰特性的测量方法及允许值2. IEC 61000-3-2/GB17625.1 谐波电流辐射限值(每相输入电流小于等于16A的设备)3. IEC 61000-3-3/GB17625.2 额定电流小于等于16A的设备在低压供电系统产生的电压波动,EMI测试项目(家用电器),传导骚扰的检测又分为连续的和断续的二种,分别为:1. 连续干扰电压测量(150kHz30MHz) 端子(电源端、负载端及其他端子)骚扰电压的测量2. 断续干扰电压测量(150kHz30MHz) 也就是喀呖声的测量
11、,该项检测是家用电器类产品所特有的。 *一般认为频率低于30MHz的射频信号主要以传导的方式进行传播。辐射骚扰的测量项目是:3. 引线(电源线及其它线)骚扰功率测量(30MHz300MHz)一般认为频率高于于30MHz的射频信号主要以辐射的方式进行传播。另外,还有设备在低压电网中产生的低频骚扰的测量:4. 谐波电流测量IEC 61000-3-25电压波动和闪烁测量IEC 61000-3-3,传导骚扰电压测量(150kHz30MHz)概述,此项目测量的是EUT通过电源线传回电网的干扰电压。在较低的频段内,干扰主要是通过传导的方式影响环境。,测量设备: 测量接收机 人工电源网络,测量接收机特性,1
12、. 带峰值、准峰值、平均值检波器,1. 准峰值检波器能反映脉冲信号的特性。2. 带宽符合CISPR16-1的要求,带宽的大小直接影响测量结果。3. 特殊的脉冲响应特性。,人工电源网络特性,人工电源网络: 50/50H,50/50H+5,人工电源网络又称为线性阻抗稳定网络。作用: 1. 在射频范围内在受试设备端子与参考地之间提供一稳定阻抗; 2. 隔离来自电网的干扰; 3. 将EUT的干扰信号耦合到测量接收机。,人工电源网络分为V型和型。,干扰电压测量布置,试验配置,接地平板用厚度为0.5mm以上、面积为2000mm 2000mm金属板 接地线应尽量用长宽比小于5:1、厚度为0.5mm的薄铜条;
13、 器具与屏蔽室至少相距800mm器具与人工电源网络之间的距离为800mm;与测量仪器的距离应不小于800mm; 人工电源网络接地 用长宽比不超过3:1、厚度为0.5mm的薄铜条。,预扫描设置:起始频率 终止频率 步长 中频带宽 检波器 测量时间 衰减 预功放 量程 150kHz 30MHz 5kHz 10kHz PK 20msec 10 dB OFF 60dB终测:检波器 测量时间 区域 裕量 QP/AV 1sec 8 30 dB,扫描曲线,2. 断续干扰电压测量(150kHz30MHz),此项目测量的是EUT通过电源线传回电网的干扰。与连续干扰电压不同的是,这些干扰是由于程控开关、继电器、温
14、控器的动作而产生的,是断续的。断续干扰的影响取决于干扰电平、持续时间、重复率。测量设备: 喀呖声分析仪 人工电源网络, 喀呖声(Click): 超过连续骚扰的限值,持续时间不大于200ms,而且后一个骚扰离前一个骚扰至少为200ms的一种骚扰。 最小观察时间T:a. 40个喀呖声或40次开关操作或 b. 120min 测量的频率点: 150kHz,500kHz,1.4MHz,30MHz。 喀呖声率N :N = nf/T 断续干扰限值: 喀呖声的允许值Lq是相应的连续干扰允许值L加上: Lq= L+ 44 dB (N0.2) 20lg(30/N) dB (0.2N30) 开关操作: 开关的一次分
15、断或闭合。 上四分位法,喀呖声涉及的概念,下述断续干扰:采用连续干扰限值 a. 除喀呖声以外的干扰; b. 2s内多于两次的喀呖声; c. 喀呖声率等于或大于30的喀呖声。,断续干扰测量流程,断续干扰测量方法,1. 断续干扰分析仪法 用准峰值检波器测量 150kHz,500kHz,1.4MHz,30MHz四个频点的断续干扰电压2. 示波器喀呖声率不大于5且为瞬时开关(即每个喀呖声的持续时间小于10ms)的器具无论喀呖声的幅值是多少都被认为是符合限值要求的。,引线(电源线及其它线)骚扰功率测量概述,此项目测量的是EUT通过电源线、控制线、信号线向环境发射的干扰功率。当电源线、控制线、信号线的长度
16、可以与波长相比拟时,这些线将起到发射天线的作用向外界发射功率。测量设备: 测量接收机 功率吸收钳,干扰扰功率测试配置,干扰功率扫描曲线,预扫描设置:起始频率 终止频率 步长 中频带宽 检波器 测量时间 衰减 预功放 量程 30MHz 300MHz 60kHz 120kHz PK 20msec 10 dB OFF 60dB终测: 检波器 测量时间 区域 裕量 QP 1sec 8 15,谐波电流测量(IEC 61000-3-2), 谐波产生的原因:负载的非线性特性,使用二极管和可控硅相位控制电路是产生谐波主要原 因。 谐波的危害 IEC 1000-3-2标准的适用范围 :额定电流16A的设备谐波电
17、流的分类:瞬态谐波、稳态谐波设备分类:类设备:三相平衡设备和所有其它不属于、和类的设备 类设备:便携式电动工具 类设备:照明设备,包括调光装置 类设备:个人计算机和 个人计算机显示器,电视接收机。,谐波电流测量电路,测试设备要求纯净电源分流器要求:Vp 0.15V,Tc 10-5s 谐波分析仪要求:频域,时域(DFT)精度要求:5%限值或0.2%IN,谐波电流限值,瞬态谐波电流:1. 合上或断开电源时,在不超过10秒的时间内产生的谐波电流 可不作考虑。2. 其它瞬态谐波电流的限值同稳态谐波电流限值,但对210偶次谐波和319奇次谐波次在任何2.5分钟观察周期的最大为10%的时间内的限值可放宽到
18、稳态谐波电流限值的1.5倍。,A类设备的限值,电压波动和闪烁测量(IEC 1000-3-3), 电压波动和闪烁产生的原因:负载的变化。 电压波动和闪烁的危害 IEC 1000-3-3标准的适用范围:额定电流16A的设备,电压波动,电压波动反映电压变化的幅度和持续时间。,电压波动 相对稳态电压变化特性dc相对电压变化特性d(t)最大相对电压变化特性 dmax,当电压波动是由人为开关引起的或发生率小于每小时一次时,电压变动的三项要求的限值放宽到上述限值的1.33倍。,闪烁,闪烁 短期闪烁 Pst 长期闪烁Plt Plt=,闪烁反映一段时间内电压波动所产生的影响。,当电压波动是由人为开关引起的或发生
19、率小于每小时一次时,不考虑Pst和Plt。, 闪烁测量仪 UIE:国际电热联盟 IEC 868 闪烁测量仪功能和设计规范规定了闪烁测试仪的技术条件和实施 闪烁测量仪实际上是一个用电网载频输入进行工作的专用幅度调制分析仪,用以模拟人对50Hz电网中工作在230V交流电压下的60W的螺旋灯丝的白炽灯在电压波动的情况下所产生的闪烁的感受程度。,测量电路,对单相:RA+jXA0.4j0.25对三相:RA0.24 jXA0.15 RN0.16 jXN0.10, 检测仪器设备要求 交流电源要求 阻抗要求,EMS标准(家用电器),CISPR14-2/EN 55014-2 电磁兼容性家用电器,电动工具及类似电



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