EMC定義和術(shù)語、測試的培訓(xùn)講義

1、EMC 培訓(xùn)講義,BACL深圳公司培訓(xùn)資料 文件號：TRSZ021107,目 錄,一、EMC 基礎(chǔ)知識 二、EMC 測試內(nèi)容介紹 三、EMC 測試標(biāo)準(zhǔn)介紹 四、各國法規(guī)簡介,一、電磁兼容基礎(chǔ)知識,1.電磁兼容的概念： IEC60050（161）（電磁兼容術(shù)語）中的定義為：設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。 電磁兼容是研究在有限的空間、有限的時間、有限的頻譜資源條件下，各種用電設(shè)備（分系統(tǒng)、系統(tǒng)、廣義的還包括生物體）可以共存并不致引起降級的一門科學(xué)。,一、電磁兼容基礎(chǔ)知識,2.電磁兼容的重要性 電磁干擾普遍存在 電子技術(shù)日益普及 越來越多的干擾

2、源進(jìn)入電磁環(huán)境 電子設(shè)備的靈敏度越來越高 干擾和抗干擾成為一個日益突出的問題,一、電磁兼容基礎(chǔ)知識,3.EMC涉及的相關(guān)名詞 3.1電磁騷擾（Electromagnetic disturbance） 3.2電磁干擾（Electromagnetic interference） 3.3電磁發(fā)射 （Electromagnetic emission） 3.4 抗干擾 （Immunity） 3.5 電磁敏感度（Electromagnetic Susceptibility) 3.6 電磁兼容性（Electromagnetic compatibility）,一、電磁兼容基礎(chǔ)知識,4.電磁兼容的三要素： 干擾

3、源 、干擾途徑 、敏感設(shè)備,一、電磁兼容基礎(chǔ)知識,5. 研究EMC標(biāo)準(zhǔn)的主要國際組織 IEC- 國際電工委員會 ITU- 國際電信聯(lián)盟 ANSI-美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 ETSI- 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會 ASTM-美國材料實驗協(xié)會 IEEE-電子電器工程師協(xié)會 CENELEC-歐洲電工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會,1. IEC -國際電工委員會介紹,成立于1906年，是世界上最早的國際性電工 標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)，總部在日內(nèi)瓦。1947年ISO成立后，曾合并如ISO，根據(jù)1976年ISO與IEC新協(xié)議，兩個組織各自獨立，IEC負(fù)責(zé)有關(guān)電工、電子領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，其他領(lǐng)域則由ISO負(fù)責(zé)。 IEC已制定國際電工標(biāo)準(zhǔn)3000多

4、個。其下承擔(dān)研究工作的主要是電磁兼容咨詢委員會（ACEC）、無線電干擾特別委員會（CISPR）和TC77。,2.CISPR 國際無線電干擾特別委員會介紹 CISPR是世界上最早成立的國際性無線電干擾組織，目標(biāo)是促進(jìn)國際無線電干擾問題在下列幾方面達(dá)成一致，以利于國際貿(mào)易： （1） 保護(hù)無線電接收裝置，使其免受以下干擾： A 所有類型的電子設(shè)備 B 點火系統(tǒng) C 包括電力牽引系統(tǒng)的供電系統(tǒng) D 工、科和醫(yī)用無線電頻率 E 聲音和電視廣播接收機(jī) F 信息技術(shù)設(shè)備 （2） 干擾測量的設(shè)備和方法 （3） 由（1）中干擾源產(chǎn)生的干擾的限值 （4）聲音和電視廣播接收裝置抗擾度要求和抗擾度測量方法 （5） 為

5、避免與其他部門工作重復(fù)，溝通協(xié)調(diào) （6） 安全規(guī)程對電器設(shè)備的干擾抑制的影響 IEC 主要制定抗干擾標(biāo)準(zhǔn)；CISPR主要制定干擾標(biāo)準(zhǔn)。 附表：CISPR 標(biāo)準(zhǔn),3. ANSI 美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會介紹,成立于1918年，非贏利性的民間標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體，總部在紐約華盛頓特區(qū)。目標(biāo)：增強(qiáng)美國企業(yè)在全球的競爭力和美國人的生活質(zhì)量。 通過ANSI的參與活動，美國快速介入ISO和IEC的標(biāo)準(zhǔn)指定工作。并領(lǐng)導(dǎo)了許多關(guān)鍵的分委會的工作。,4. ETSI 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會,由歐共體委員會在1988年批準(zhǔn)成立，非贏利性的電信標(biāo)準(zhǔn)化組織，總部在法國尼斯。宗旨：為實現(xiàn)統(tǒng)一的歐洲電信大市場，及時制定高質(zhì)量的電信標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)基礎(chǔ)

6、結(jié)構(gòu)的綜合，確保網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的協(xié)調(diào)，為開放和建立新的電信業(yè)務(wù)提供技術(shù)基礎(chǔ)，并為世界電信標(biāo)準(zhǔn)的制定作出貢獻(xiàn)。迄今，已有5000多項標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)報告發(fā)布。成員來自52個國家。 2000年4月8日，其制定的R 音、視頻設(shè)備; 電信終端設(shè)備; 家電及電動工具類設(shè)備; 照明類設(shè)備; 工、科、醫(yī)(ISM)類設(shè)備; 汽車電子類設(shè)備等;,二、EMC 測試內(nèi)容介紹 - 傳播途徑,電磁干擾發(fā)射或受到電磁干擾的侵害都是通過產(chǎn)品的外殼、交流電源端子、直流電源端子、信號線控制線以及地線所告成的。 1. 傳導(dǎo)干擾：干擾信號通過導(dǎo)體（導(dǎo)線、電感、電容）傳導(dǎo)。出現(xiàn)在各種導(dǎo)體中。頻率30mhz的大多是此類干擾。 2.輻射干擾：干擾

7、信號已電磁場形式向周圍空間傳輸。主要出現(xiàn)在產(chǎn)品周圍的媒體中。 頻率30mhz的信號，輻射變得更明顯。,二、EMC 測試內(nèi)容介紹 - 傳播途徑,通過外殼發(fā)射的電磁干擾，或通過外殼侵入的干擾都是輻射干擾; 通過其它導(dǎo)體發(fā)射或入侵的干擾都屬于傳導(dǎo)干擾。往往同一干擾源可以產(chǎn)生兩種類型的干擾;,二、EMC 測試內(nèi)容介紹 EMI 電磁干擾,（1）電磁干擾的傳導(dǎo)發(fā)射測試是測試電子產(chǎn)品通過電源線、信號線控制線或地線向外發(fā)射的騷擾。根據(jù)騷擾的性質(zhì)，可分為以下幾類： A 連續(xù)騷擾電壓測試 （conducted emission） B 連續(xù)騷擾的功率測試（power clamp） C 斷續(xù)騷擾喀嚦聲測試 （clic

8、k） D 諧波測試 （harmonic） E . 電壓波動 （flicker) （2）電磁干擾的輻射發(fā)射測試是測試電子產(chǎn)品通過空間傳播的電磁干擾輻射場強(qiáng)。(Radiation),二、EMC 測試內(nèi)容介紹 EMI 電磁干擾,Harmonic test EN61000-3-2 對于由交流市電供電的電子、電氣產(chǎn)品，諧波電流是一個很重要的電磁兼容測量項目。 在低壓市電網(wǎng)絡(luò)使用的電子電氣設(shè)備，其供電電壓是正弦波，但其電流波形未必是正弦波，可能有或多或少的畸變。 大量的此類設(shè)備應(yīng)用，會造成電網(wǎng)電壓波形畸變，使電網(wǎng)電能質(zhì)量下降 大量的非線性設(shè)備應(yīng)用，會造成電網(wǎng)電壓波形畸變，使電網(wǎng)電能質(zhì)量下降。 當(dāng)電網(wǎng)中存在

9、過量的諧波電流，不僅會使發(fā)電機(jī)的效率降低，嚴(yán)重時還會造成發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)設(shè)備的損壞，同時還會影響電網(wǎng)用戶設(shè)備的正常工作，比如計算機(jī)運算出錯，電視機(jī)畫面翻滾。 正是出于保護(hù)共用電網(wǎng)電能質(zhì)量，保障電網(wǎng)和用戶設(shè)備的正常進(jìn)行，IEC提出了諧波電流限值標(biāo)準(zhǔn)。,二、EMC 測試內(nèi)容介紹 EMI 電磁干擾,A類：平衡的三相設(shè)備; 家用電器，不包括列入D類的設(shè)備； 工具，不包括便攜式工具； 白熾燈調(diào)光器； 音頻設(shè)備； 以及除以下幾類設(shè)備外的所有其他設(shè)備 B類：便攜式工具；不屬于專用設(shè)備的電弧焊設(shè)備 C類：照明設(shè)備 D類：有功功率不大于600W下列設(shè)備：個人計算機(jī)和個人計算機(jī)顯示器；電視接收機(jī)。,二、EMC 測試內(nèi)

10、容介紹 EMI 電磁干擾,Flicker Test EN61000-3-3 電網(wǎng)中接有大量的由自動接通和切斷控制的負(fù)荷： 如含有控溫器和定時器的廚房器具、電加熱器、空調(diào)器、復(fù)印機(jī)和其他設(shè)備； 當(dāng)自動控制循環(huán)進(jìn)行接通和斷開時，將引起電源負(fù)荷的頻繁變化，其結(jié)果使電網(wǎng)電壓產(chǎn)生波動； 進(jìn)而對接在同一網(wǎng)絡(luò)的照明設(shè)備的亮度產(chǎn)生變化； 這種變化即是電壓閃爍。,二、EMC 測試內(nèi)容介紹 EMI 電磁干擾,Flicker Test EN61000-3-3 閃爍 flicker 亮度或頻譜分布隨時間變化的光刺激所引起的不穩(wěn)定的視覺效果。 短期閃爍 Pst short-term flicker indicator

11、在短時期內(nèi)(10min)評定閃爍的嚴(yán)酷程度。Pst=1是出現(xiàn)短期閃爍刺激時慣用閾值。 長期閃爍Plt long-term flicker indicator 在長時期內(nèi)（2h）用連續(xù)的Pst值評定閃鑠的嚴(yán)酷程度。Plt0.65是出現(xiàn)長期閃爍刺激時的慣用閾值。 相對穩(wěn)態(tài)電壓變化特性dc 指兩個相鄰穩(wěn)態(tài)電壓差值與額定電壓的百分比值。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不得大于3。 相對電壓變化特性d(t) 指電壓處在至少為1s的穩(wěn)態(tài)條件下，各周期間的電壓有效值相對額定電壓變化的時間函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定超過200ms測量的時間內(nèi)，相對穩(wěn)態(tài)電壓變動不得大于3。 最大相對電壓變化特性 dmax ： 指電壓變化特性的最大與最小有效值之差與

12、額定電壓的百分比，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不得大于4。,二、EMC 測試內(nèi)容介紹 EMI 電磁干擾,Radiation Test 一般要求 在30MHz1000MHz頻率范圍內(nèi)，用帶有準(zhǔn)峰值檢波器的測量接收機(jī)進(jìn)行測量。 直接使用頻率范圍覆蓋30MHz1000MHz的寬帶天線。 實際測量時我們是在3m半電波暗室或3m開闊場進(jìn)行。天線到EUT距離為3m 應(yīng)在地面高度1m4m的范圍內(nèi)調(diào)整天線高度，以便在每一測試頻率點獲得最大指示值 測量過程中，為尋找最大場強(qiáng)讀數(shù)，應(yīng)改變天線相對于EUT的水平和垂直極化方向,二、EMC 測試內(nèi)容介紹 EMI 電磁干擾,Conducted Test 測試項目 傳導(dǎo)騷擾電壓 包括：電源端

13、子騷擾電壓、電信端口的傳導(dǎo)共模（非對稱）騷擾 輻射騷擾場強(qiáng) 1.4.2 騷擾限值 1.4.2.1 電源端子和電信端口的傳導(dǎo)騷擾限值 1.4.2.1.1 電源端子騷擾電壓限值,二、EMC 測試內(nèi)容介紹 EMS 電磁干擾,電子產(chǎn)品的抗擾度測試又稱為電磁敏感度測試，其目的是測試電子產(chǎn)品承受各種電磁騷擾的能力。當(dāng)電子產(chǎn)品由于受到電磁騷擾影響而性能下降時，其性能判據(jù)可分為四級： A級：電子產(chǎn)品工作完全正常； B級：電子產(chǎn)品的功能或指標(biāo)出現(xiàn)非期望偏離，但當(dāng)電磁騷擾去除后可行自恢復(fù)； C級：電子產(chǎn)品的功能或指標(biāo)出現(xiàn)非期望偏離，電磁騷去除后不能自行恢復(fù)，必須依靠操作人員的介入，方可恢復(fù)，但不包括硬件維修和軟件

14、重裝; D級：電子產(chǎn)品元器件損壞，數(shù)據(jù)丟失，軟件故障等。,EMS測試分為以下項目: 1. EN61000-4-2 靜電放電抗擾度測試 ESD 2. EN61000-4-3 射頻電磁場抗擾度測試 RS 3. EN61000-4-6 傳導(dǎo)騷擾抗擾度測試 CS 4. EN61000-4-4 電快速瞬變脈沖群抗擾度測試 EFT EN61000-4-5 浪涌（沖擊）抗擾度測試 SURGE 6. EN61000-4-11電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度測試 DIPS EN61000-4-8 工頻磁場抗擾度測試 PFMF,二、EMC 測試內(nèi)容介紹 EMS 電磁干擾,1. EN61000-4-2 靜電放電

15、抗擾度測試 ESD,低濕度情況下，通過摩擦等因素，使操作者積累了靜電。電子和電氣設(shè)備遭受直接來自操作者的靜電放電和對臨近物體的靜電放電時的抗擾度要求和試驗方法 設(shè)備在正常使用期間可能被觸及到的點或面。 試驗規(guī)范： 接觸放電：4kV （充電電壓） 空氣放電：8kV （充電電壓） 性能判據(jù)： B級及以上為合格,2. EN61000-4-3 射頻電磁場抗擾度測試 RS,輻射抗擾度測試目的是檢驗產(chǎn)品在周邊電磁場干擾情況下，EUT的性能是否出現(xiàn)下降或失效； 試驗時，EUT的放置應(yīng)使其四個面按順序暴露在電磁場中，并在每個位置考核EUT的性能。如果在全頻段內(nèi)已知EUT最敏感面，則可以僅對其敏感面進(jìn)行試驗。

16、試驗規(guī)范： 頻率范圍：80MHz 1GHz 試驗場強(qiáng)：3V/m（r m s未調(diào)制時測量值） 調(diào)制幅度：80% AM（1kHz正弦波調(diào)制） 性能判據(jù)： A級合格,3. EN61000-4-6 傳導(dǎo)騷擾抗擾度測試 CS,檢測EUT各輸入端口電源端抗干擾能力； 交流電源輸入端口、直流電源輸入端口、根據(jù)制造廠規(guī)定的預(yù)期長度超過3m長的電信電纜端口。 試驗規(guī)范： 頻率范圍：0.15MHz80 MHz 試驗場強(qiáng)：3V（r m s未調(diào)制時測量值） 調(diào)制幅度：80% AM（1kHz正弦波調(diào)制） 性能判據(jù)： A級合格 適用范圍： 電信端口、AC電源端口、DC電源端口,4. EN61000-4-4 電快速瞬變脈沖

17、群抗擾度測試 EFT,電快速瞬變脈沖群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。 試驗脈沖的特點是：瞬變的短上升時間、重復(fù)出現(xiàn)和低能量。 電快速速變脈沖群試驗的目的：就是為了檢驗電子、電氣設(shè)備在遭受這類暫態(tài)騷擾影響時的性能。,4. EN61000-4-4 電快速瞬變脈沖群抗擾度測試 EFT,EFT 試驗規(guī)范： 電信端口 0.5kV(峰值) 5/50Tr/Th ns 5kHz(重復(fù)頻率) DC電源端口(不包括連同獨立AC/DC電源轉(zhuǎn)換器一起銷售的設(shè)備) 0.5kV(峰值) 5/50 Tr/Th ns 5kHz(重復(fù)頻率) AC電源端口(包括連

18、同AC/DC電源轉(zhuǎn)換器一起銷售的設(shè)備) 1kV(峰值) 5/50 Tr/Th ns 5kHz(重復(fù)頻率) EFT 性能判據(jù)： B級及以上為合格 EFT適用范圍： 電信端口、AC電源端口、DC電源端口,5.EN61000-4-5 浪涌（沖擊）抗擾度測試 SURGE,電磁兼容領(lǐng)域所指的浪涌沖擊一般來源于開關(guān)瞬態(tài)和雷擊瞬態(tài)。 2.10.1.1 開關(guān)瞬態(tài) 系統(tǒng)開關(guān)瞬態(tài)與以下內(nèi)容有關(guān)： a）主電源系統(tǒng)切換騷擾，例如電容器組的切換； b）配電系統(tǒng)內(nèi)在儀器附近的輕微開關(guān)動作或者負(fù)荷變化； c）與開關(guān)裝置有關(guān)的諧振電路，如晶閘管； d）各種系統(tǒng)故障，例對設(shè)備組接地系統(tǒng)的短路和電弧故障。,5.EN61000-4

19、-5 浪涌（沖擊）抗擾度測試 SURGE,試驗規(guī)范： 信號端口和電信端口 施加電壓：1.5kV（峰值） 4kV（峰值） 脈沖波形：10/700 Tr/Th s DC電源輸入端口（不包括連同a.c./d.c.電源轉(zhuǎn)換器一起銷售的設(shè)備） 施加電壓：0.5 kV（峰值） 脈沖波形：1.2/50（8/20） Tr/Th s（綜合波） 在線到地之間試驗 AC電源輸入端口（包括連同a.c./d.c.電源轉(zhuǎn)換器一起銷售的設(shè)備） 施加電壓：線-線 1kV 線-地 2kV 脈沖波形：1.2/50（8/20） Tr/Th s（綜合波） 性能判據(jù)： B級及以上為合格 適用范圍： 信號端口、電信端口、AC電源端口、D

20、C電源端口,6. EN61000-4-11電壓暫降、短時中斷和電壓變化的抗擾度測試 DIPS,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)兩次或更多次連續(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。 這些現(xiàn)象本質(zhì)上是隨機(jī)的，其特征可以用偏離額定電壓量及持續(xù)時間來表述 試驗部位及試驗布置： 對AC電源端口：全部適用 測試時，試驗電壓波形在0交叉點發(fā)生變化。 試驗規(guī)范和判定準(zhǔn)則： 電壓暫降 95%降低 0.5個周期 B級及以上合格 30%降低 25個周期 C級及以上合格 電壓短時中斷 95%降低 250個周期 C級及以上合格 適用范圍

21、： AC電源端口（包括連同AC/DC電源轉(zhuǎn)換器一起銷售的設(shè)備）,7.EN61000-4-8 工頻磁場抗擾度測試 PFMF,當(dāng)設(shè)備遭受與其特定位置和安裝條件（如：設(shè)備靠近騷擾源）相關(guān)的工頻磁場時，本試驗可檢驗設(shè)備的抗擾度。 工頻磁場是由導(dǎo)體中的工頻電流產(chǎn)生，或極少量的由附近的其他裝置（如變壓器的漏磁通）所產(chǎn)生。 試驗規(guī)范： 磁場頻率：50Hz或60Hz 磁場強(qiáng)度：1A/m ( r m s ) 性能判據(jù)： A級合格 適用范圍： 僅適用于包括有對磁場敏感（例如：CRT、霍爾元件、電動麥克風(fēng)、磁場傳感器等等）的設(shè)備。,測試儀器介紹,測量儀器、設(shè)備及場地 靜電放電測試儀 EFT測試儀 EMS測試系統(tǒng) 磁

22、場敏感度測試線圈 寬帶天線 射頻功率放大器 射頻場強(qiáng)監(jiān)視系統(tǒng) RF信號發(fā)生器 傳導(dǎo)抗擾度測試系統(tǒng) 浪涌脈沖發(fā)生器 浪涌脈沖耦合網(wǎng)絡(luò) 綜合浪涌波網(wǎng)絡(luò) 頻譜分析儀 測量接收機(jī) 半電波暗室/開闊場 全電波暗室 抗擾度測量室 其他測試需要的特殊輔助設(shè)備：略,三、EMC 測試標(biāo)準(zhǔn)介紹歐共體EMC 指（Directive）,指令：歐盟的框架法律，使用于個成員國。對指令中規(guī)定的基本要求必須給予滿足。各成員國必須在一個規(guī)定的日期前根據(jù)指令制定各自與指令相一致的國家法律和行政法規(guī)。 目前的主要法規(guī)： 89/336/EEC, 2004/10/EC 在理論上，包括了從電磁驅(qū)動的玩具到大型的工業(yè)設(shè)備在內(nèi)的所有器具 R&TTE Directive 1999/5/EC 涉及到無線電發(fā)射和通訊終端的設(shè)備，其下標(biāo)準(zhǔn)由ETSI制定。如：EN 300 220 version1.3.1 小范圍設(shè)備；25Mhz到1000Mhz功率最高為500mW的無線設(shè)備 .,三、EMC 測試標(biāo)準(zhǔn)介紹基本標(biāo)準(zhǔn),由CENELEC制定的EMC標(biāo)準(zhǔn)分為: 基本標(biāo)準(zhǔn)： 定義和說明EMC