3C電磁兼容檢驗.ppt

1、2020/7/29，CEPREI EMC實驗室，電磁與電容檢測，(準備講稿)中國賽寶實驗室范電話87237178傳真說明)中國賽寶實驗室EMC室電話87237656傳真200第一章IEC61000-3-2標準由國際電工委員會第77工作組(TC77)維護和發(fā)布。新的IEC61000-3-2標準在技術(shù)上繼承了2000年A14修正案的1995版。2020年7月29日，CEPREI EMC LAB，2?；靖拍?，周期函數(shù)可以分解為傅立葉級數(shù)，傅立葉級數(shù)表示為多級正弦函數(shù)的和，即周期信號可以看

2、作是正弦函數(shù)的基波和高次諧波的合成。因此，我們可以將設(shè)備的電流波形分解為基波和高次諧波，并用專用儀器測量高次諧波的含量。GB17625.1考慮了40次諧波電流含量。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，第三，諧波的危害，大量非線性設(shè)備的應(yīng)用，將引起電網(wǎng)的電壓波形畸變，從而降低電網(wǎng)的電能質(zhì)量。當電網(wǎng)中存在過大的諧波電流時，不僅會降低發(fā)電機的效率，嚴重時還會對發(fā)電機和電網(wǎng)設(shè)備造成損壞。同時，還會影響電網(wǎng)用戶設(shè)備的正常工作，如電腦操作錯誤和電視屏幕滾動等。正是為了保護共享電網(wǎng)的電能質(zhì)量，保證電網(wǎng)和用戶設(shè)備的正常運行，國際電工委員會提出了諧波限流標準。2020/7/29，CEPREI EM

3、C LAB，iv。本標準的適用范圍，只要求與頻率為50Hz、相電壓為220伏或230伏的低壓供電系統(tǒng)相連的設(shè)備的諧波電流限值，每相輸入電流不超過16A。本標準是一個通用電磁兼容標準。一般來說，適用于本標準的產(chǎn)品類別有很多，如家用電器、電動工具、電氣照明設(shè)備、信息技術(shù)設(shè)備、視聽設(shè)備等。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，v .設(shè)備分類，根據(jù)不同的諧波電流限值進行。a類：平衡三相設(shè)備和所有其他設(shè)備，以下設(shè)備除外b類：便攜式工具c類：電氣照明設(shè)備(包括調(diào)光裝置)d類：有功功率不超過600瓦和特殊輸入電流波形的設(shè)備?？梢钥闯?，b類和c類設(shè)備的定義相對簡單，而a類和d類設(shè)備的區(qū)別相對復(fù)雜。

4、D類設(shè)備特殊電流波形的主要特征是“脈沖波”。開關(guān)電源的電流波形往往具有這一特性。2020/7/29，CEPREI EMC實驗室，VI。一般要求，1?？刂品椒ㄒ笠话悴辉试S對設(shè)備采用不對稱相位控制方法，也不允許對電源進行直接半波整流。允許的例外情況如下：1)當電源的不對稱控制或直接半波整流是檢測不安全狀況的唯一可用方法時，可以采用電源的不對稱控制和直接半波整流。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，2)受控有功功率為100W，或受控設(shè)備由雙芯軟電纜供電，僅使用時間較短，因此電源可以半波整流。3)對于發(fā)熱元件，如果輸入功率為200瓦，不超過標準表3中D類設(shè)備的限值，可以采用電源控制。雖

5、然在上述條件下允許不對稱控制和半波整流，但這些裝置仍需滿足標準中相應(yīng)諧波電流限值的要求。此外，標準規(guī)定，使用對稱控制短時間工作的家用電器應(yīng)作為甲級設(shè)備進行測試。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，2，測量方法2.1標準附錄c給出了各種設(shè)備諧波電流測量的測試條件。2.2標準提出了兩種測量過程：穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)。每個本標準中的限值表直接適用于穩(wěn)態(tài)測量結(jié)果，暫態(tài)測量結(jié)果應(yīng)以此限值表來判斷：在任何2.5分鐘觀測周期的10%內(nèi)，210個偶次暫態(tài)諧波電流和319個奇次暫態(tài)諧波電流的限值允許為限值表中限值的1.5倍，其他等級的限值不變。此外，當設(shè)備手動或自動投入或退出運行時，持續(xù)時間小于10秒的諧波

6、電流將不予考慮。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，2.3對于安裝在機柜或機箱中的組合設(shè)備，如果分立單元可以獨立連接到電網(wǎng)，則只測量每個分立單元的諧波電流，而不檢查整個組合設(shè)備。2020年7月29日，CEPREI EMC實驗室，第七版。諧波電流限值(注：大于1kW的特殊設(shè)備的諧波電流限值尚未確定。)1 .甲類設(shè)備的諧波電流限值從標準中的表1可以看出，甲類設(shè)備的諧波電流限值是一個以安培為單位的有效值，對于低功率的視聽設(shè)備和信息技術(shù)設(shè)備(假設(shè)是甲類設(shè)備)來說并不嚴格，但需要注意的是，20倍以上的高次諧波電流問題不容忽視。2020年7月29日，CEPREI EMC LAB，2。b類設(shè)備

7、的諧波電流限值。b類設(shè)備的諧波電流限值是a類設(shè)備限值的1.5倍(即相應(yīng)標準表1中的限值)。2020年7月29日，CEPREI EMC LAB，3?？梢钥闯?，c類設(shè)備的諧波電流限值由基波相對含量表示。三次諧波含量相對寬松，但總的來說，這些限制相對嚴格。此外，該標準放寬了獨立調(diào)光裝置和控制白熾燈的內(nèi)置調(diào)光裝置的諧波電流限值，即它們由標準中的表1(A類設(shè)備限值)進行評估。然而，標準要求調(diào)光器的相位控制不應(yīng)使觸發(fā)角超過145。然而，對于用于控制放電燈的內(nèi)置調(diào)光裝置，仍然需要表2中的限制。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，(注：對于功率小于25W的照明設(shè)備，現(xiàn)行國家標準沒有規(guī)定諧波電流限

8、值，但新的IEC標準已經(jīng)規(guī)定了諧波電流限值。)，2020年7月29日，ceprei EMC實驗室，4類和d類設(shè)備的諧波電流限值，4.1僅限制奇次諧波電流。實際上，D類設(shè)備的偶次諧波電流相對較小。4.2 319奇次諧波電流不僅要滿足最大允許諧波電流(對應(yīng)表1中A類設(shè)備的限值)，還要滿足“每瓦功率最大允許諧波電流”，因此可以說對D類設(shè)備的要求比較嚴格，但實際情況是D類設(shè)備的諧波電流往往比較大。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，過去人們采用整形電流波形的方法來解決D類設(shè)備諧波電流發(fā)射大的問題，即采取一定的措施使電流波形的上升沿和下降沿不那么陡，使設(shè)備由D類變?yōu)锳類，從而放寬了限值。這

9、個對策暫時仍然有效。但是，可以預(yù)計，在按照新的國際電工委員會標準實施修訂后的國家標準后，個人電腦、顯示器和電視的諧波抑制技術(shù)難度將會增加。(注：對于輸入功率小于75W的D類設(shè)備，新舊標準都沒有給出限值。)，2020年7月29日，CEPREI EMC LAB，8。諧波電流測量儀，諧波測量設(shè)備一般由兩部分組成：精密電源單元和測量儀器單元。要求電源部分能夠為被測器件提供具有良好波形、負載能力和平坦阻抗特性的電壓源。通常，基于快速傅立葉變換的諧波測量儀在實驗室中使用，并且它們通常與電源相結(jié)合。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，測量儀器的前一級為采樣電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，后一級為快速傅立葉變

10、換分析儀(可由PC機實現(xiàn))。為了盡可能不改變電源和被測設(shè)備的電路特性，要求整個測量設(shè)備的輸入阻抗(主要是采樣電阻)上的壓降不超過1.5V，2020/7/29幾個典型設(shè)備的測試條件：2020/7/29，CEPREI電磁兼容實驗室，1。匹配彩色電視機的天線端75，全電視信號的標準彩色條，輸入電平65分貝，1千赫茲聲音。將電視機的亮度、對比度、色彩飽和度和音量調(diào)整到特定狀態(tài)。2020年7月29日，CEPREI EMC LAB，2。測試時音頻功率放大器首先確定被測設(shè)備的輸入信號類型：將音頻輸入端的輸入信號與無信號輸入和額定信號源電動勢進行比較，如果設(shè)備的輸入電流變化小于最大電流的15%，則在無輸入信號

11、的情況下進行測試；否則，根據(jù)以下條件進行測量：調(diào)整音質(zhì)、音色等控制功能，以獲得最寬平坦的頻率響應(yīng)特性，并輸入白噪聲信號。2020年7月29日，CEPREI EMC LAB，3。信息技術(shù)設(shè)備應(yīng)按照制造商的要求進行配置，并應(yīng)盡可能進行調(diào)整以達到額定電流。2020/7/29，CEPREE EMC LAB，第2章，音頻和電視廣播接收器及相關(guān)設(shè)備的無線電干擾測量，GB13837-1997 eqv IEC/CISPR 1:1996音頻和電視廣播接收器及相關(guān)設(shè)備的無線電干擾限值和測量方法介紹，2020/7/29，CEPREE EMC LAB，I .標準背景CISPR 13和EN 55013已修訂并發(fā)布。GB

12、13837正在積極修訂，預(yù)計將在一兩年內(nèi)發(fā)布和實施。與新版CISPR 13一樣，新版GB13837將對設(shè)備的輻射騷擾場強提出更嚴格的要求。CISPR 13最初是由國際電工委員會/CISPR(E)分會提出和維護的。在2001年6月于英國布里斯托爾舉行的CISPR年會上，E章和G章(負責維護信息技術(shù)設(shè)備的EMC標準)正式合并。2020年7月29日，CEPREI EMC LAB，第二版。適用范圍適用于本標準的設(shè)備包括：電視廣播接收機、錄像機、收音機、衛(wèi)星廣播接收機、錄音機、音頻功率放大器、有源揚聲器、攝像機、音頻和視頻光盤播放器、組合音頻設(shè)備以及具有上述功能或某些功能的獨立設(shè)備或單元、調(diào)諧器、變頻器

13、、放大器、均衡器等。2020年7月29日，CEPREI EMC LAB，iii。測試項目：1。注入電源的干擾電壓(適用于標準范圍內(nèi)所有可接入公共低壓電網(wǎng)的設(shè)備)2。天線端干擾電壓(適用于電視機、錄像機、調(diào)頻收音機、衛(wèi)星廣播接收機調(diào)諧裝置、調(diào)頻汽車收音機等。其可以與外部天線連接)3。射頻輸出端的有用信號和干擾信號電平(適用于具有射頻輸出的錄像機和視頻錄像機等)。)4 .輻射干擾場強(適用于電視機、錄像機、調(diào)頻收音機、衛(wèi)星廣播接收機調(diào)諧器的第一中頻單元等。)，2020/7/29，CEPREI EMC LAB，5，輻射干擾功率(適用于衛(wèi)星廣播接收機調(diào)諧器的第一中頻單元等)。)6、干擾電源(適用于視頻

14、/光盤播放器、視頻播放器、錄像機/播放器、有源揚聲器、音頻功率放大器、電子琴等。)CEPREI EMC實驗室，4。測量方法，1。注入電源的干擾電壓主要來自時基電路、視頻電路和半導體整流器的窄帶和寬帶干擾。測量準峰值和平均值以分別檢測寬帶干擾和窄帶干擾。分別測量火線和零線對地的干擾。2020年7月29日，CEPREI EMC實驗室，注釋1。在0.150.5兆赫范圍內(nèi)，極限值隨頻率對數(shù)的增加而線性下降；附注2。選擇頻率重疊的下限；附注3。對于具有同軸天線輸入的設(shè)備，選擇兩個測量結(jié)果(即接地和不接地)中較大的一個作為測量結(jié)果。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，測量安排和設(shè)置：向被測設(shè)

15、備提供指定信號。廣播接收設(shè)備采用天線輻射方式，其他設(shè)備采用閉環(huán)或內(nèi)部方式提供輸入信號。提供給彩色電視機和錄像機的輸入信號都是帶有標準彩條和1千赫聲音的電視信號。調(diào)頻收音機是一種調(diào)頻信號，調(diào)制頻率為1千赫，頻率偏移為37.5千赫。在視頻/光盤播放器前播放標準測試光盤。輸入信號應(yīng)該足夠強和穩(wěn)定。被測設(shè)備的電源線折疊成0.8米長的線束，多余的折疊部分為0.30.4米的線束。測量儀器：電磁干擾測試接收器、人工電源網(wǎng)絡(luò)等。2020年7月29日，CEPREI EMC LAB，2。天線端的干擾電壓，主要考慮如下：1)如果廣播接收機連接到公共天線系統(tǒng)，天線端的干擾電壓可能會影響公共天線系統(tǒng)的信號質(zhì)量和其他接收

16、設(shè)備的接收效果；2)如果接收機使用獨立天線，天線端的干擾電壓也可能通過天線輻射，影響相鄰廣播接收機的正常工作。測量儀器和設(shè)備：電磁干擾測試接收器、標準信號發(fā)生器和三端口網(wǎng)絡(luò)。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，測量方法：替代方法。首先，廣播接收器、廣播信號發(fā)生器和電磁干擾測試接收器通過三端口網(wǎng)絡(luò)連接，如果它們不能直接匹配，則插入阻抗轉(zhuǎn)換器。調(diào)整被測廣播接收機，使其接收到清晰的圖像或/和聲音，然后調(diào)整電磁干擾測試接收機，觀察被測干擾電壓，記錄儀器的指示值，但不作為最終測試結(jié)果。然后，用標準信號源替換被測廣播接收機，必要時插入阻抗轉(zhuǎn)換器和衰減器，調(diào)整標準信號源的頻率和幅度，使電磁干擾測試接收機顯示前一步的指示值，然后將標準信號源的輸出電平計入衰減器和阻抗轉(zhuǎn)換器的衰減值，即為被測干擾電壓。2020/7/29，CEPREI EMC LAB，從標準限值表2可以看出，測量的干擾主要是廣播接收機的本機振蕩器和諧波干擾電壓。本項目僅適用于帶外置天線的廣播接收機，不適用于帶室內(nèi)伸縮天線的設(shè)備。使用替代方法的優(yōu)點是可以消除一些系統(tǒng)誤差，而使用三端口網(wǎng)絡(luò)可以模擬廣播接收機實際工作時天線端口發(fā)出的干擾電壓。2020年7月29日，CEPREI EMC LAB，3。輸出端有用信號和干擾信號的電平。錄