XXXX汽車電子產(chǎn)品檢測(第九講)

1、 汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定任課教師：李正國講授時(shí)間：20112012學(xué)年第一學(xué)期2021/9/121第九講 汽車電子產(chǎn)品電磁兼容性檢測試驗(yàn)與設(shè)備2021/9/122汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定第二節(jié) 電磁兼容試驗(yàn)與設(shè)備 一、電磁兼容試驗(yàn) 為了規(guī)范電子產(chǎn)品的電磁兼容性，所有的發(fā)達(dá)國家和部分發(fā)展中國家都制定了電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是使產(chǎn)品在實(shí)際電磁環(huán)境中能夠正常工作的基本要求。之所以稱為基本要求，也就是說，產(chǎn)品即使?jié)M足了電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際使用中也可能會(huì)發(fā)生干擾問題。大部分國家的標(biāo)準(zhǔn)都是基于國際電工委員會(huì)（IEC）所制定的標(biāo)準(zhǔn)。Page 3汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定第二節(jié) 電磁兼容試驗(yàn)與設(shè)備 一、電磁兼容

2、試驗(yàn) IEC有兩個(gè)平行的組織負(fù)責(zé)制定EMC標(biāo)準(zhǔn)，分別是CISPR（國際無線電干擾特別委員會(huì)）和TC77（第77技術(shù)委員會(huì)）。CISPR制定的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為：CISPR Pub. XX ，TC77制定的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為IEC XXXXX 。Page 4汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定第二節(jié) 電磁兼容試驗(yàn)與設(shè)備 一、電磁兼容試驗(yàn)關(guān)于CISPR： 1934年成立。目前有七個(gè)分會(huì)：A分會(huì)（無線電干擾測量方法與統(tǒng)計(jì)方法）、B分會(huì)（工、科、醫(yī)射頻設(shè)備的無線電干擾）、C分會(huì)（電力線、高壓設(shè)備和電牽引系統(tǒng)的無線電干擾）、D分會(huì)（機(jī)動(dòng)車和內(nèi)燃機(jī)的無線電干擾）、E分會(huì)（無線接收設(shè)備干擾特性）、F分會(huì)（家電、電動(dòng)工具、照明設(shè)備及類似電

3、器的無線電干擾）、G分會(huì)（信息設(shè)備的無線電干擾）。 Page 5汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定第二節(jié) 電磁兼容試驗(yàn)與設(shè)備 一、電磁兼容試驗(yàn)關(guān)于TC77： 1981年成立。目前有3個(gè)分會(huì)：SC77A（低頻現(xiàn)象）、 SC77B（高頻現(xiàn)象）、 SC77C（對高空核電磁脈沖的抗擾性）。 Page 6汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定第二節(jié) 電磁兼容試驗(yàn)與設(shè)備 一、電磁兼容試驗(yàn) 我國的民用產(chǎn)品電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)是基于CISPR和IEC標(biāo)準(zhǔn)，目前已發(fā)布57個(gè)，編號(hào)為GBXXXX - XX，例如GB 9254-98。 歐盟使用的EN標(biāo)準(zhǔn)也是基于CISPR和IEC標(biāo)準(zhǔn)，其對應(yīng)關(guān)系如下：EN55 = CISPR標(biāo)準(zhǔn)， （例： EN550

4、11 = CISPR Pub.11）EN6 = IEC標(biāo)準(zhǔn)， （例： EN61000-4-3 = IEC61000-4-3 Pub.11）EN50 = 自定標(biāo)準(zhǔn)， （例： EN50801） 我國軍用產(chǎn)品采用的標(biāo)準(zhǔn)GJB是基于美國軍標(biāo)，例如GJB151A = MIL-STD -461D。Page 7汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定第二節(jié) 電磁兼容試驗(yàn)與設(shè)備 一、電磁兼容試驗(yàn) 盡管電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)文件繁多，內(nèi)容復(fù)雜，但從對設(shè)備的要求方面看，無非是兩方面的要求： 一個(gè)是設(shè)備工作時(shí)不會(huì)對外界產(chǎn)生不良的電磁干擾影響，另一個(gè)是不能對外界的電磁干擾過度敏感。前一個(gè)方面的要求稱為干擾發(fā)射（EMI）要求，后一個(gè)方面的要求稱為

5、敏感度(EMS)或抗擾度要求。Page 8汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定第二節(jié) 電磁兼容試驗(yàn)與設(shè)備 一、電磁兼容試驗(yàn) 圍繞這兩個(gè)方面的要求，從電磁能量傳出設(shè)備和傳入設(shè)備的途徑來進(jìn)一步劃分，又有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩個(gè)方面，傳導(dǎo)干擾是指干擾能量沿著電纜以電流的形式傳播，輻射干擾是指干擾能量以電磁波的形式傳播。因此，對設(shè)備的電磁兼容要求可以分為：傳導(dǎo)發(fā)射、輻射發(fā)射、傳導(dǎo)敏感度（抗擾度）、輻射敏感度（抗擾度）。 Page 9汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定第二節(jié) 電磁兼容試驗(yàn)與設(shè)備 一、電磁兼容試驗(yàn) 參考GB/T6113.1-1995無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備規(guī)范GB/T6113.2-1998無線電騷擾與抗擾度測量方法

6、(分別等效采用CISPR16-1和CISPR16-2)，重點(diǎn)介紹EMC測試項(xiàng)目、測試儀器、測試場地和測試方法。 Page 10汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定第二節(jié) 電磁兼容試驗(yàn)與設(shè)備 一、電磁兼容試驗(yàn) 1、電磁干擾EMI(Electromagnetic Interference)測量： 五大類產(chǎn)品（視聽設(shè)備AV、信息技術(shù)設(shè)備IT、工科醫(yī)射頻設(shè)備ISM、家用電器、電氣照明設(shè)備和燈具）電磁發(fā)射測試項(xiàng)目表（10項(xiàng)）。 中國CCC、美國FCC等大多數(shù)國家和地區(qū)只要求測EMI。 Page 11Page 12汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定第二節(jié) 電磁兼容試驗(yàn)與設(shè)備 一、電磁兼容試驗(yàn) 2、電磁敏感度EMS(Electrom

7、agnetic Susceptibility)測量： 四類產(chǎn)品（IT、家電、燈具、AV）抗干擾度測試項(xiàng)目表（7項(xiàng)）。 歐盟不僅要測EMI，而且還要測EMS。 Page 13Page 14汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 1、EMI測量接收機(jī) ： 接收機(jī)是電磁發(fā)射測量的最基本的設(shè)備，頻率范圍可從20H：到40GHz。除諧波電流和電壓波動(dòng)外，其他的電磁兼容發(fā)射項(xiàng)目的測試幾乎都要用到它。 a)測量無線電騷擾電壓、電流、功率及場強(qiáng)時(shí)，測量接收機(jī)必須與相應(yīng)輔助測量設(shè)備組成系統(tǒng)。主要的輔助測量設(shè)備有人工電源網(wǎng)絡(luò)、電流探頭和電壓探頭、吸收式功率鉗及測量場強(qiáng)的天線。為提高靈敏度可加前置放大器，為測

8、量過強(qiáng)信號(hào)可加衰減器。Page 15汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 1、EMI測量接收機(jī) ： b)測量接收機(jī)是精密的測量儀器，使用時(shí)應(yīng)注意使用的條件。包括電源電壓、頻率、溫度與濕度、振動(dòng)及騷擾信號(hào)的量級等，都必須符合儀器的要求。輸入端不能加直流電壓，因前級電路易因此而損壞。在測量天線端和射頻輸出端有用信號(hào)時(shí)應(yīng)特別小心。某些衛(wèi)星接收機(jī)的天線端有直流饋電，測量時(shí)應(yīng)采取隔離措施。在測量過程中可能出現(xiàn)強(qiáng)脈沖信號(hào)的測量，輸人端可加限幅器和衰減器加以保護(hù)。接收機(jī)的輸入端一般為英制的N型端口或BNC端口，應(yīng)避免用公制的連接頭連到輸人端，而應(yīng)選用匹配的N型連接頭和BNC連接頭進(jìn)行對接。連上及斷開

9、連接頭用力要均勻，否則易損壞輸人端口。Page 16汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 2、人工電源網(wǎng)絡(luò)（LISN/AMN） ： 人工電源網(wǎng)絡(luò)是電源端子傳導(dǎo)騷擾電壓測量的主要設(shè)備，又稱線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)。它能在射頻范圍內(nèi)，在受試設(shè)備端子與參考地之間，或端子之間提供一穩(wěn)定阻抗。同時(shí)它能將來自電源的無用信號(hào)與測量電路隔離開來，而僅將受試設(shè)備的騷擾電壓禍合到測量接收機(jī)輸入端。 人工電源網(wǎng)絡(luò)有兩種基本類型：禍合不對稱騷擾電壓的V型網(wǎng)絡(luò)和禍合對稱電壓和非對稱騷擾電壓的型網(wǎng)絡(luò)。 人工電源網(wǎng)絡(luò)一般都配有三個(gè)端子：連接電源的電源端、連接受試設(shè)備的設(shè)備端和連接測試儀器的測量端。 Page 17Page

10、18汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 3、電流探頭和電壓探頭 ： (1) 電流探頭 電流探頭是測量傳導(dǎo)騷擾的一種特殊的測量傳感器，部分產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定用電流探頭測量傳導(dǎo)騷擾。其優(yōu)點(diǎn)是不需與源導(dǎo)線導(dǎo)電接觸，也不用改變其電路。這種方法的實(shí)用性是不言而喻的。 用專門改進(jìn)的卡式電流傳感器就可以測量線上的非對稱騷擾電流，復(fù)雜的導(dǎo)線系統(tǒng)、電子線路等的騷擾測量可以在不打亂正常工作或正常布置的狀態(tài)下進(jìn)行。電流探頭的構(gòu)造能方便地卡住被測導(dǎo)線。被測導(dǎo)線充當(dāng)一匝的初級線圈，次級線圈則包含在電流探頭中。 Page 19Page 20汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 3、電流探頭和電壓探頭 ：

11、(2) 電壓探頭 電壓探頭由一個(gè)隔直電容器C和一個(gè)電阻R組成，使得電源線與地之間的總電阻為1500a。此探頭可用來測量電源線與參考地之間的騷擾電壓，也可用來測量其他端子或連接線上的騷擾電壓，包括負(fù)載端子和控制端子等。利用電壓探頭測量時(shí)，有時(shí)可能需要增加探頭的輸人阻抗，以避免高阻抗電路過載。 Page 21Page 22汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 4、天線 天線的定義：把高頻電磁能量通過各種形狀的金屬導(dǎo)體向空間輻射出去的裝置。反之，天線的逆向功能亦可把空間的電磁能量轉(zhuǎn)化為高頻能量收集起來。 天線是輻射騷擾場強(qiáng)和輻射抗擾度測試的主要輔助設(shè)備。 在輻射測量過程中，我們利用天線將電磁

12、場量轉(zhuǎn)換為電壓進(jìn)行測量。在抗擾度測量過程中，我們利用天線發(fā)射電磁能量，產(chǎn)生電磁場。Page 23汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 4、天線 (1) 幾種常用的天線Page 24Page 25Page 26Page 27Page 28Page 29汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 5. 電磁屏蔽室 電磁屏蔽室是對電磁場起隔離作用的設(shè)備，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求許多試驗(yàn)項(xiàng)目必須在屏蔽室內(nèi)完成。它是一個(gè)由低電阻金屬材料制作的封閉室體。利用電磁波在金屬體表面產(chǎn)生反射和渦流而起到屏蔽作用。當(dāng)它與大地連接后，同時(shí)能起到靜電屏蔽作用。屏蔽室廣泛用于小信號(hào)高靈敏度要求的場合及計(jì)算機(jī)房等。Page

13、30汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 5. 電磁屏蔽室 (1) 屏蔽室的屏蔽效能 屏蔽體的屏蔽性能是指模擬干擾源置于屏蔽室外時(shí)，屏蔽室安放前后室內(nèi)某點(diǎn)的電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度或功率之比。Page 31汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 5. 電磁屏蔽室 (2)與電磁屏蔽室有關(guān)的輔助設(shè)施屏蔽門與波導(dǎo) 屏蔽門是屏蔽室的關(guān)鍵部件，必須精心設(shè)計(jì)、精心加工，有些材料還需經(jīng)過特殊工藝處理，如鍍銀等。小的屏蔽門大都采用手動(dòng)，而結(jié)構(gòu)尺寸大的屏蔽門一般采用電動(dòng)或氣動(dòng)。不管大小，當(dāng)門關(guān)閉時(shí)都必須使門、門框與屏蔽室體緊密接觸，防止電磁波從門縫處泄漏。屏蔽門是主要影響屏蔽效能的因素。Page 32汽車電子產(chǎn)品檢測與鑒定 二、電磁兼容試驗(yàn)設(shè)備 5. 電磁屏蔽室 (2)與電磁屏蔽室有關(guān)的輔助設(shè)施屏蔽門與波導(dǎo) 通風(fēng)波導(dǎo)，又稱截止波導(dǎo)。電磁屏蔽室作為一個(gè)金屬封閉體，室內(nèi)的通風(fēng)是通過截止波導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)的。波導(dǎo)的孔徑、深度等幾何尺寸根據(jù)電磁屏蔽室的屏蔽效能來確定，即在要求的截止頻率以下能提供與屏蔽效能相適應(yīng)的隔離度?？?/p>