EMC基本原理家電

會計學1EMC基本原理家電

非關稅壁壘技術壁壘

1.技術法規(guī)

2.標準

3.認證第1頁/共43頁各國ＥＭＣ認證認證中國CCC安全+EMC歐洲的CE認證LVD(安全)+EMC美國UL(安全)+FCC澳大利亞C-Tick認證日本VCCI認證第2頁/共43頁中國大陸－CCC認證中國大陸－CCC認證全稱：ChinaCompulsoryCertification

中國強制性認證性質：該認證針對產(chǎn)品安全和EMC要求，中國市場的強制要求。范圍：所有存在潛在危險和電磁問題的設備，因首批公布的產(chǎn)品目錄中有具體要求認證的設備。采用標準：不同產(chǎn)品采用標準不一樣，對于家用電動設備，EMC采用GB4343.1和GB17625.1。備注：只要求EMI第3頁/共43頁歐盟市場－CE認證全稱：ConformitéEuropéene（法語）歐盟性質：該認證針對產(chǎn)品安全和EMC（含EMI和EMS）要求，歐洲市場的強制要求。范圍：所有存在潛在危險和電磁問題的設備的電子設備采用標準：EN標準備注：EMC指令89/336/EEC于1992.1.1開始執(zhí)行,過度期到1995.12.31,1996.1.1強制執(zhí)行；新的EMC指令2004/108/EC于2005年1月20開始生效。被取代的89/336/EEC指令將于2007年7月20日廢止;不過符合89/336/EEC指令要求的設備可以銷售到2009年7月20日。在2007年7月20日前，制造商可以根據(jù)自己的需要從兩者中任選一個指令。第4頁/共43頁北美市場－FCC認證全稱：FederalCommunicationCommission聯(lián)邦通信委員會性質：該認證針對產(chǎn)品EMI要求，美國市場的強制要求，也就是說進入美國市場必須要經(jīng)過該認證。范圍：數(shù)字設備（DigitalDevice）（與咱們無關的在此不列出）采用標準：FCCpart15/18備注：和加拿大互認可，即可用于加拿大市場。加拿大的EMC認證是IC認證第5頁/共43頁澳洲市場－C-Tick認證C-Tick是澳大利亞的電磁兼容部分，由澳大利亞通訊局(ACA-AustraliaCommunityAssociation)來管制,目前只對干擾部份進行管制,管制范圍內的產(chǎn)品從1999年1/01開始強制執(zhí)行。電氣安全要求

在澳大利亞，電氣安全符合性評估是地方政府的責任。每一個主管部門統(tǒng)一采用“1945年電氣安全法”的互惠認可架構（ApprovalsScheme）。此架構將電氣產(chǎn)品分為“公告“（Declared）及”非公告“（Non-declared）兩大類。

公告產(chǎn)品須符合相關的澳洲安全標準，并取得州主管機關的認可證書。

非公告的電氣及電子設備可不經(jīng)認證直接銷售。但是，零售商、制造商及進口商必須保證該類電氣的安全。

EMC要求

澳大利亞對EMC的要求采用EMC架構（1992無線電通信法）的自我宣告方式。在此架構規(guī)范的電氣產(chǎn)品都須符合澳大利亞標準，并取得澳大利亞通信局的認可，才能使用C－Tick標志。

若產(chǎn)品同時符合電氣安全及電磁兼容要求，亦可申請法規(guī)符合標志(RCM)。任何獲得澳大利亞安全標志的產(chǎn)品，在新西蘭都被承認。也只要求EMI第6頁/共43頁

日本市場－EMC認證

VCCI認證(信息設備)性質：該認證針對產(chǎn)品EMI（RE和CE）要求，日本市場的非強制要求，但是現(xiàn)在已經(jīng)逐漸轉變?yōu)閺娭菩哉J證。范圍：信息技術類產(chǎn)品的傳導和輻射要求；其他標準：電器用品取締法(家用電器、電動工具和工科醫(yī)設備)日本基本沒有抗擾度方面的標準,未來一般直接采用IEC61000系列標準第7頁/共43頁EMC定義第8頁/共43頁EMC：Electromagneticcompatibility，電磁兼容性EMC定義：在同一電磁環(huán)境中，設備能夠不因為其他設備的干擾影響正常工作，同時也不對其他設備產(chǎn)生影響工作的騷擾。EMC三要素，缺少任何一個都構不成EMC問題干擾源敏感設備耦合途徑第9頁/共43頁常見縮略語EMC(ElectromagneticCompatibility)：電磁兼容性EMI(ElectromagneticInterference)：電磁干擾EMS(ElectromagneticSusceptibility)：電磁抗擾度OATS(OpenAreaTestSite)：開闊場CISPR：國際無線電干擾特別委員會IEC(InternationalElectrotechnicalCommission)：國際電工委員會EUT(EquipmentUnderTest)：受試設備FCC（FederalCommunicationCommission）：聯(lián)邦通信委員會CE：字母"CE"是法文句子"ConformitéEuropéene"的縮寫，意指歐盟。第10頁/共43頁第11頁/共43頁基礎標準某一類產(chǎn)品的標準，例如：GB9254(CISPR22)：信息技術設備的發(fā)射要求規(guī)定了一系列試驗方法與限值要求，并且給出了這些方法要求適用于什么環(huán)境，例如：EN61000-6-2：工業(yè)區(qū)環(huán)境抗擾度通用標準是制定其它EMC標準的基礎，通常不涉及具體產(chǎn)品類別。例如：IEC/EN61000-4-X系列標準通用標準產(chǎn)品類標準第12頁/共43頁

常見EMC測試項目EMC：電磁兼容性EMI：電磁干擾EMS：電磁敏感IEC61000-4-XRECEHarmonicsFlicker輻射發(fā)射傳導發(fā)射及Click諧波電流閃爍RS-3CS-6ESD-2EFT/B-4Surge-5PMS-8輻射抗擾度傳導抗擾度靜電抗擾度電快速瞬變脈沖群浪涌抗擾度工頻磁場抗擾度Dips-11

電壓跌落/短時中斷第13頁/共43頁RE：RadiatedemissionRE主要是考察設備在正常工作時自身對外界的輻射干擾強度，測試頻段根據(jù)不同的標準要求不同，在CISPR22中，測試頻段為30～1000MHz，值得注意的是設備進行RE測試時標準要求盡可能滿配置、滿負荷的運行。RE問題是EMC中的難點。主要因為RE設計產(chǎn)品EMC設計的各個環(huán)節(jié)：屏蔽、濾波、接地。第14頁/共43頁輻射測試場地以及設置在RE測試中，天線的高度、天線的極化方向以及轉臺的角度都需要不斷改變，以求檢測到設備輻射的最大點。RE測試可以在開闊場和半電波暗室內進行。第15頁/共43頁CE：Conductedemission任何一個非便攜式設備都和其他設備有電纜互連關系，無論是通過電源電纜還是信號電纜，只要有這種互連關系的存在，設備就有一個途徑將自身的共模電流傳導給與其互連的設備，這種現(xiàn)象就叫傳導干擾，又成為傳導發(fā)射。傳導發(fā)射包含兩個部分：電源端CE和通信端CE電源端CE：測試設備通過自己的電源端口向交流電網(wǎng)或直流配電網(wǎng)絡傳送的干擾，測試頻段為150kHz～30MHz，（原來直流的測試頻段起始頻率為20MHz，新版的歐洲386標準將其改為150kHz，此外FCC標準中測試頻段也已經(jīng)和CISPR22一致了）。通信端CE、測試頻段同上，此處描述的通信端指得是針對接駁到公網(wǎng)的端口，如網(wǎng)口、ISDN口等才有CE測試要求，而對于接終端的信號端口如音視頻端口則無CE要求。第16頁/共43頁CE：測試示意圖（電源端）LISN：Lineimpedancestabilizationnetwork線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡，用來進行電源端CE測試時的阻抗穩(wěn)定，并且該網(wǎng)絡上面有一取樣端子，EUT沿電源線向外的干擾就從此端子取出，送至接收機進行檢波。第17頁/共43頁Harmonics：交流電源諧波設備的輸入電壓為正弦波（50Hz或者60Hz），當該電壓的輸入負載為非線性電路時，將會使得輸入電流發(fā)生畸變，即輸入電流不為正弦波，根據(jù)傅利葉變換，非正弦波信號在頻域將會存在諧波，這些諧波電流將會降低設備電源的使用效率，并且會倒灌至電網(wǎng)，對電網(wǎng)產(chǎn)生污染。測試上限為基頻的40次諧波頻率。第18頁/共43頁Flickers：交流電源閃爍考察設備電源模塊引起輸入電源的頻率變化能力，該中頻率變化從設備端口反灌入電網(wǎng)，會引起電網(wǎng)頻率的波動，導致對人體的傷害。限值主要根據(jù)因供電電電壓波動對230V/60W螺旋式燈絲的燈產(chǎn)生的閃爍的主觀嚴酷角度確定的。第19頁/共43頁靜電放電ESD：ElectrostaticdischargeESD：靜電放電，考察設備在接收外界靜電源（如帶電人體、帶電設備等）所產(chǎn)生的直接放電或靜電場干擾時的抵抗能力。靜電波形及參數(shù)Tr約為0.7至1ns，因上升時間非常短，根據(jù)傅利葉變換，其產(chǎn)生干擾的頻率可以延伸至500MHz第20頁/共43頁靜電放電試驗包含兩個部分：直接放電和間接放電直接放電：又包含接觸放電和空氣放電接觸放電主要針對設備表面的金屬裸露部分進行?？諝夥烹娭饕槍υO備表面覆蓋有絕緣物質的地方進行，入噴有絕緣漆等。直接放電主要模擬人體或其他帶電源直接對設備放電的現(xiàn)象。間接放電：只包含接觸放電對水平耦合板和垂直耦合板進行放電，耦合板距離設備一定距離，耦合板通過兩個470k歐姆的電阻接地，所以當對耦合板放電時，耦合板上的靜電不會馬上泄放到地，而以耦合板為靜電源形成一靜電場，對設備進行干擾。模擬設備抗靜電場干擾的能力第21頁/共43頁輻射抗干擾RS：RadiatedsusceptibilityRS：輻射抗干擾，該項試驗的目的主要用來考察設備對于外界電磁場干擾的抗擾能力，例如在設備附近使用無線通訊設備時，設備已經(jīng)在進行一場考驗了，測試頻段：80MHz～2500MHz，使用1kHz或2Hz的正弦波進行調幅。該項試驗一般在全電波暗室內進行。第22頁/共43頁

EFT/B：電快速瞬變脈沖群EFT/B：電快速瞬變脈沖群

模擬設備附近或設備所在的電網(wǎng)中發(fā)生切斷感性負載時導致的脈沖干擾(開關觸點間隙的絕緣擊穿或觸點彈跳等原因，在斷開處產(chǎn)生的暫態(tài)騷擾)。EFT/B波形及主要參數(shù)雙指數(shù)脈沖15ms脈沖串(5kHz)脈沖串間隔是300ms第23頁/共43頁Surge：浪涌試驗浪涌試驗用來模擬自然雷擊或者電網(wǎng)中接入大容性負載時所產(chǎn)生的脈沖對設備的影響。包含電源端和信號端測試。電源端測試包括L和N線間、L對保護地、N線對保護地、L&N對保護地，其中第一種屬于差模干擾，后三種為共模干擾。信號端測試如果是屏蔽線，干擾加在屏蔽層上，如果是地線，干擾加在信號線上，例如對用戶線，直接加在AB線上。第24頁/共43頁

Surge：浪涌波形浪涌波形有：1.2/50(8/20)組合波，10/700電壓波，其中1.2/50、1.2/50(8/20)波形用在電源端和室內信號端的試驗上，而10/700電壓波用在室外信號端的浪涌試驗上。上述波形中的1.2、8和10都是指波形的波前時間，單位為us，50、20和700指得是波形的脈寬，單位也為us，可見浪涌波形的能量遠大于EFT/B和靜電，但是干擾頻寬卻要窄得多。第25頁/共43頁

Surge：試驗方法第26頁/共43頁

傳導騷擾抗擾度

CS：Conductedsusceptibility現(xiàn)在的空間存在太多的電磁噪聲，當空間的電磁波的波長和設備線纜的長度可以比擬時，電磁波將會耦合在此段線纜上并產(chǎn)生感應電壓/電流，沿著該電纜流進設備內部，從而對設備的正常工作產(chǎn)生干擾，上述的設備線纜包含電源線和信號線。電源端CS試驗此時頻段150kHz～230MHz，加入的試驗電壓根據(jù)產(chǎn)品類型不同而不同，對于家電設備一般要求3V。信號端CS試驗測試頻段同電源端試驗，加擾的強度也因產(chǎn)品類型不同而不同。第27頁/共43頁CS：試驗連接示意圖信號端試驗連接圖EMCLAMP

EUTATTENUATERSIGNALGENERATERAMPLIFIERAUXG.R.P0.1m>0.4m

<0.3m第28頁/共43頁CS：試驗連接圖示意圖電源端試驗連接圖0.3mCDNATTENUATERSIGNALGENERATER

AMPLIFIERG.R.P0.1mEUT>0.4m第29頁/共43頁PMS：Power-frequencymagneticsusceptibility試驗儀器EUT線圈50Hz電流PMS：工頻磁場試驗主要模擬50Hz工頻電力線所構成的磁場（如大型變壓設備附近的磁場等）對設備的影響，對此項試驗較敏感的主要是帶線圈的設備如CRT等。試驗示意第30頁/共43頁DIP/interruptions：試驗介紹DIP/interruptions：該試驗主要是模擬交流電網(wǎng)中接入大功率設備引起的電網(wǎng)電壓下降甚至短時中斷的現(xiàn)象，考察設備在處于這種工作狀態(tài)中的性能穩(wěn)定性。跌落深度持續(xù)時間性能判據(jù)70％500msC40%200msC010msC05sC第31頁/共43頁DIP/interruptions：試驗介紹（續(xù)）試驗儀器控制試驗的跌落深度、持續(xù)時間以及跌落相位。其中相位為0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°。第32頁/共43頁家用及電動工具設備電磁兼容—要求和試驗TestItem測試項目lRequirementsortestlevel測試要求或測試等級EMISSION干擾Conductedemission對于手持設備，測試時分接人工手和不接人工手Clicks僅對有溫控開關或有自動控制切換的設備適用Radiatedemission（僅對于使用電池的設備）HarmonicCurrentIEC/EN61000-3-2ClassAVoltagefluctuationsIEC/EN61000-3-3Pst10mins(短時使用)Plt120mins(長時間使用的設備)第33頁/共43頁續(xù)家用及電動工具設備電磁兼容—要求和試驗IMMUNITYESDIEC61000-4-2Category2、3、4CONTACT:±4KVAIR:±8KVRadiatedRFImmunityIEC61000-4-3Category2、3、43V/m80MHz-1GHzModulation:80%AM,1KHzEFTIEC61000-4-4Category2、3、4ACPowerPort:±1KVInput/outputline:±0.5KVSurgeIEC61000-4-5Category2、3、4Line-line:±1KVLine-earth:±2KVConductedRFimmunityIEC61000-4-6Category2、43V/m0.15MHz-230MHzModulation:80%AM,1KHzVoltagedips,shortinterruptionsIEC61000-4-11Category2、4>95%dipinUTfor0.5cycle60%dipinUTfor10cycle30%dipinUTfor50cycle第34頁/共43頁ClassificationofapparatusCategory1:apparatuscontainingnoelectroniccontrolcircuitry,forexamplemotoroperatedappliances,toys,tools,heatingappliancesandsimilarelectricapparatus(suchasUVandIRradiators).Electriccircuitsconsistingofpassivecomponents(suchasradiointerferencesuppressioncapacitorsorinductors,mainstransformersandmainsfrequencyrectifiers)arenotconsideredtobeelectroniccontrolcircuitryExamples:apparatuscontainingcomponentssuchaselectromotors,electromechanicalswitches,thermostats,(rechargeable)batteries.第35頁/共43頁CategoryII:mainspoweredmotoroperatedappliances,tools,heatingappliancesandsimilarelectricapparatus(forexample–UVradiators,IRradiatorsandmicrowaveovens)containingelectroniccontrolcircuitrywithnointernalclockfrequencyoroscillatorfrequencyhigherthan15MHz.NOTE-Thevalue15MHzistentativeandmaybemodifiedafteraperiodofexperience.第36頁/共43頁CategoryIll:batterypoweredapparatus(withbuilt-inbatteriesorexternalbatteries),whichinnormaluseisnotconnectedtothemains,containinganelectroniccontrolcircuitrywithnointernalclockfrequencyoroscillatorfrequencyhigherthan15MHz.第37頁/共43頁CategoryIV:allotherapparatuscoveredbythescopeofthisstandard.第38頁/共43頁不同類別家用及電動工具設備CategoryICategoryIapparatusisdeemedtofulfiltherelevantimmunityrequirementswithouttesting第39頁/共43頁CategoryIICategoryIIapparatusshallfulfilthefollowingrequirements:–electrostaticdischargewithperformancecriter