常用电磁兼容测试项目和测试要点
我国于2001年12月3日(当时正值正式参加世贸组织的前夕)公布第一批实行强迫性
产品认证目录(3C认证),共涉及9个行业、19大类共计132种产品。在强制性产品认证 目
录上的19大类产品中,除少数显著与电技术无关外(如灵活车辆轮胎、平安玻璃和乳胶制
品等),多数都有电气保险,有相称多的产品还波及电磁兼容问题。
在国度标准GB/T4765-1995《电磁兼容术语》对“电磁兼容”的定义是:“设备或系统
在其电磁环境中能正常工作,且错误该环境中的住何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”。
从字面懂得看,设备的电磁兼容性包括了两方面的意思:首先,设备要有必定的抗干扰
能力,使其在电磁环境中可能畸形工作;其次,设备工作中本身产生的电磁骚扰应克制在一
定程度下,不能对同处于一个电磁环境中的任何事物构成不能蒙受的电磁骚扰。
由此看来,设备的电磁兼容性包含了对设备的抗干扰能力和设备自身骚扰抑制这两方面
的要求。
尽管电子设备的种类不可计数,但除了特别的设备对电磁兼容测试项目可能有些特殊
要求外,实际上,对绝大多数产品来说其测试名目都是共通的。例如,对设备的电磁骚扰发
射在0.15~30MHz范围内测传导发射;在30~1000MHz规模内测辐射发射;对 一些有定时控
制和程序控制的设备还要在0.15~30MHz范围内加测断续干扰(俗称喀呖声干扰)发射 。对
于设备的抗扰度试验,目前主要做静电抗扰度试验、由射频场引起的辐射抗扰度试验、电快
速瞬态脉冲群抗扰度实验、雷击浪涌抗扰度试验、由射频场感应所引起的传导抗扰度试验、
及电压刹时跌落和短时中断抗扰度试验等6种。此外,考虑到设备的非线性工作状况对电网
的传染,还要做设备工作时的谐波电流发射试验。因此,对大多数设备来说,所做的电磁兼
容试验也只是比比皆是的多少项罢了。为便利宽大读者懂得起见,今简述于下:
一.设备工作时的电磁扰骚发射
对传导骚扰的测试,特殊是对电源线上的传导骚扰测试,只管产品变幻无穷,但基础
办法都是一样的。其试验配置都是人工电源网络和干扰接收机(见图1)。其中人工电源网
络可以在射频范围内向受试设备端子间提供现定的阻抗(50Ω),并能将试验电路同电源上
的无用射频信号隔分开来,进而将干扰电压耦合到干扰接牧机上。烦扰接受机则是一种按专
门要求设计的吸收机,存在均匀值和准峰值两种检波功效,这是履行CISPR标准所必需的检
波方法,尤其是后者,它较好地反应了干扰对听觉造成的后果(由于CISPR尺度的本意就是
要解决对通信和播送的掩护,所以检波的结果必定要与人耳的客观反响相一致)。
对于家用电器中有定时或程序掌握的设备,在开关切换霎时会产生比正常工作状态大得
多的断续干扰。在一些标准中提出了对这类干扰的判别方法(依据断续干扰的幅度、频度、
持续时间和距离时间来加以判断)以及设备的及格评定措施(上四分位法)。测试方式目前
大体有两种:一种是将图1干扰测量接收机面板的中频输出信号用50Ω电缆接到数字示波
器,由测试职员目测、记载、判别和评定; 另一种是采取专门的干扰剖析仪主动实现对断续
干扰的测试和评定。
以上试验在屏蔽室里进行。
对骚扰发射的测试,随试品的不同,测试方法有较大变化:
对于家用电器和电动工具等一类产品,由于形状尺寸比较玲珑,一般以为从试品表面向
外的辐射尚不迭通过电源线向外的辐射来得更多,更直接。基于这一主意设计了一个利用吸
收钳测试电源线辐射的方案(见图2)。利用干扰接收机测试吸收钳前端电流变换器检测到
的吸收电流值(辐射出来的骚扰波以涡流形式被接收钳所吸收)来反映骚扰的辐射功率的大
小。此方法简略,测试的重复性和可比性均较好。试验在屏蔽室里进行。
对工、科、医设备和信息技巧设备等的测试,标准划定在宽阔场或电波暗室中进行。
典范安排见图3所示。被测设备放在转台上,丈量天线分辨处在水温和垂直两种极化状态下,
转台应360度旋转,记载每个测量频率上的辐射骚扰最大值。另外,天线高度应在1~4m
内调节,以测出其最大值。测试结果由干扰接收机读出。
对于照明灯具等一类设备,辐射骚扰是通过设备工作进程中产生的磁场分量来测试的。
为此,标准给出的测试计划见图4所示。大环天线供给的电流探头通过同轴开关和干扰接收
机用同轴电缆相连。测试的频范畴为9KHz~30MHZ。测试结果在干扰接收机上读出。测 试在
屏蔽室内进行。测试有较好的重复性和可比性。
二.产品的抗扰度试验
静电放电试验重要检讨人或物体在接触设备时所引起的放电(直接放电),以及人或物
体对设备附近物体的放电(间接放电)时对装备工作造成的影响。静电放电可能发生的成果
是:①直接通过能量交流引起半导体器件损坏。②放电所引起的近场电场和磁场的变更造成
设备误动作。静电放电是通过放电枪直接对试品名义和临近耦合板的放电来模拟的。因为
静电放电引起的干扰波的前沿达到0.7~1ns(接触放电时),其高次谐波成分极其丰盛,
故对设备的考察也特别严厉。
抗脉冲群干扰是模仿电网中众多的机械开关在切换电理性负载时所产生的干扰。这类
干扰的特点是:成群涌现的窄脉冲(一群脉出现个数达到几十个乃至上百个)、脉冲的重复
频率较高(KHz~MHz级)、回升沿陡峭(ns级)、单个脉冲的持续时间短暂(10~1 00ns
级)、幅度到达KV级。成群呈现的窄脉冲可对半导体器件的结电容充电,当能量积聚到一
定程度后可引起线路(乃至设备)的犯错。试验时将脉冲叠加在电源线(通过耦合/去耦网
络)和通信线路(通过电容耦合夹),对设备构成干扰,
monster beats dr dre tour。通常这一试验造成设备误动作的机
会较多,除非有适合的对策,否则较难通过。
值得指出,因为静电放电和脉冲群试验所产生干扰波形的边缘非常峻峭,持续时间十
分短暂,故对试验配置的标准性请求很高。不良的配置能够对试验成果的反复性、可比性,
ferragamo cufflinks,
以及试验的残酷程度带来显明的影响,务必引起试验人员的注意。
抗浪涌试验又称抗雷击干扰试验。这是模拟天然界里的雷击(间接雷)对供电线路和
通信线路的影响。对于供电线路中因大型开关心换所引起的线路扰动也用浪涌试验加以模
拟。浪涌试验的特点是脉冲重复率低(每分钟1次,每次1个脉冲)、波形一般(前沿为
μs级,持续时间为0.01~1ms)、幅值较高(KV级),但能量特别大(几百焦耳级。 相形
之下,脉冲群的单个脉冲为毫焦耳级;静电放电为皮焦耳级)。因而浪涌试验对设备的影响
可能是损坏性的(很可能因试验造成设备中器件的破坏)。须要一提的,浪涌试验是设备在
正常工作状态下,通过电源线或通信线来加脉冲试验,所以是在线的抗干扰试验。它有别于
设备的脉冲耐压试验,尽管两者波形相同,但脉冲耐压试验用的发生器内阻较大(为500Ω。
而做浪涌试验的发生器的内阻仅2Ω),而且设备是在非工作状态下进行试验的,所以两种
试验相对不能一概而论。
电压跌落和短时中断试验是模拟电网或变电设施由于故障或负荷忽然出现大变化所
引起的。这些景象实质上是随机的,其特点为偏离额外电压,并连续一段时光。作为大多数
的数据处置设备,
air max 2,个别都有内置的断电检测线路,以便在电压跌落或短时中止产生时能及时
维护现场数据,而当电源恢复时,设备能按正确方式起动,持续电源故障前的工作。反之,
ghd straightener hair,
如武断电检测线路假如不能及时作出反映,就可能引发明场数丧失或转变,这样设备在电源
电压恢复时就不可能准确再起动。
射频辐射电磁场试验用来模拟设备遭遇射频辐射干扰的情况,尤其是模拟设备操作、
维修和安全检查人员在使用移动电话时可能对设备带来的影响。尽管单台移动电话的功率并
不大,但由于使用人员凑近设备,造成部分场强很高的情形不足为奇。其他如无线电台、电
视发射台、挪动无线电发射机、各种产业电磁辐射源,以及电焊机、可控硅整流器、荧光灯
等在工作时也会对设备产生辐射现象。射频辐射电磁场的试验频率在80~1000MHz;试 验用
场强在1~10V/m之间。
对于频率较低(150KHz~80MHz)的射频信号,由于其波长较长,相形之下比正常设
备的尺寸要长得多,但与设备的引线(包含电源线及其连续-户外架空线;以及通讯线跟接
口电缆)的尺寸相称,这样这些引线就可以作为被动天线通过传导方式将射频信号以电压和
电流情势的近场电磁骚扰在设备内部对设备造成干扰。
上述6项试验中的静电、脉冲群、浪涌和电压跌落试验都可以用单台仪器来实现,而
且由于试验电压较高(弘远于普通的环境电磁前提),试验都可以在一般试验室进行。
对于射频辐射电磁场和射频传导试验,都要用一套仪器才干完成一项试验。其中射频
辐射电磁场试验要用信号发生器、射频功率放大器、天线、电磁场测试探头、场强监督仪、
以及计算机和相应软件构成的闭环试验系统。射频传导试验需要用信号发生器、射频功率放
大器、衰减器、耦合/去耦网络、耦合钳、电子毫伏计、以及盘算机和相应软件形成的闭环
试验体系。这里要留神的是信号发生器和射频功率放大器应与使用的试验频段相适应。射频
辐射电磁场试验应在电波暗室中进行,作为替换,也可在GTEM小室中进行。射频传导试验
一般应在屏蔽室中进行。
三.设备运行时所产生的谐波电流测试
开关电源和可控硅器件的大批应用,一方面进步了人们对电源的应用效力;另一方面
由于非线性的电能转换又在电网里引进了大量谐波电流,它不仅使统一电网中的其余用电设
备受到干扰,产生故障,它还会使电网的中线电流超载,影响输电才能。此外,对电源的相
位节制还会引起电网有效值电流发生变化,导致负载侧的有效值电压产生稳定,引起照明灯
具的灯光闪耀。作为对电网品质的把持,在这次要做电磁兼容测试的认证产品中,大多数都
己提出了这方面的要求,足以阐明国家对这项指标的器重水平了。
设备运行所产生的谐波电流的测量线路见图5所示。其中试验电源S是一个幻想化的
交换电源,具备内阻小、波形纯、电压稳和频率准的特色。测量设备M是个离散富里叶变换
的时域分析仪器,可以分析1~40阶次的谐波电流值。
试验之所抉择谐波电流而不是咱们比拟熟习的谐波电压为测试对象,是斟酌了各地各处
的电网阻抗各不雷同,即便相同的谐波电流值在不同的电网阻抗上产生的压降也是各不相同
的,使彼此间缺乏了可比性。相形之下,电网阻抗老是远小于设备阻抗,因此不同电网中的
实际电流(包括由设备引起的谐波电流)相差并不大。故取舍谐波电流测试的方案是可取的。
另外,在试验线路中采用理想的电源,目标在于消除电网中已有的谐波电压和电流对设备工
作电流造成的影响,使试验结果有较好的重复性和可比性。