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文檔簡介

1、僅供個人參考燈具做CE認證時的電磁兼容測試燈具做CE認證時的電磁兼容測試CE-EMC認證是CE認證關于電磁兼容方面的認證,燈具的EMC認證的測試包括以下方面:1、靜放電(ESD)2、射頻干擾(RI)3、工頻磁場(HI)4、快速脈沖群(EFT)5、電流注入(CI)6、浪涌(Surge)7、電壓跌落(VD)關于目前EMC測試項目說明:EMI ( CISPR 15):1,騷擾電壓(Disturbanee voltage)2, 輻射電磁騷擾( Radiated eleetromagnetic disturbanee)3,插入損耗(電感鎮(zhèn)流器)(Insertion loss)EMS ( IEC 6100

2、0-4-6):1,傳導抗擾度(Conducted immunity)備注(Remark):電子變壓器、電子鎮(zhèn)流器需要做上述EMI中的1、2項即可,電感鎮(zhèn)流器只需要做上述EMI中的第3項即可,電子感應器、電子調(diào)光器需要做上述EMI、EMS中的所有項目??垢蓴_標準簡介如果打算把電子產(chǎn)品銷往國外,就不但要了解一些有關抗干擾方面的問題,還要知道用哪些測試方 法和設備才能使產(chǎn)品符合歐盟(EU的標準。歐盟的EMC標準要求所有的電子產(chǎn)品都要進行抗干擾試驗,包括認為干擾和自然干擾兩種。標準還 要求產(chǎn)品不能發(fā)射出有害的信號,因為這種信號會干擾其他產(chǎn)品的正常工作。產(chǎn)品是否符合 EMC要求,應根據(jù)歐洲標準(EN-E

3、uropean Norms )進行測試。歐洲標準由電子技術標 準化委員會頒布,而EN的抗干擾標準則是由國際電工技術委員會(IEC-1 nternationalEleetroteehnicalCommissi on)制定而成,并從1997年1月起,采用與 EN同樣的編號。如IEC1000-4-2 變成IEC61000-4-2, 這和 EN61000-4-2 的靜電放電(ESD-Eleetrostatie Diseharge)標準是相同的。由IEC制定的抗干擾標準有一定的設備要求,并與放射標準有明顯的差別,對于美國廠商銷售產(chǎn)品 會帶來一些問題。因此,選擇正確的設備和了解正確的測試方法具有同樣的重要

4、性,最終的目的是使產(chǎn) 品符合要求。本文介紹四種抗干擾標準:1. IEC61000-4-2靜電放電測試:這是一項對產(chǎn)品的一般性測試,目的是考察儀器在ESD條件下的性能。放電在人與儀器附近的目標之間進行,或者使放電干擾直接傳到儀器中去。在IEC61000-4-2中,要求一個人手持一金屬物(如改錐等)去接近儀器的某個部位。該標準規(guī)定了空氣放電方式和直流放電方式。在空氣放電方式下,從ESD信號發(fā)生器的測試探頭發(fā)出的火花傳向待測的設備(EUT。測試探頭必須能提供8kV的可調(diào)充電電壓。直流放電方式要求用ESD信號發(fā)生器的沖擊脈沖,當信號發(fā)生器的探頭尖部接觸到EUT時,發(fā)生放電。在這種方式下,信號發(fā)生器應能

5、提供4kV的可調(diào)電壓。2. IEC61000-4-3輻射電磁場測試:這項測試是考察電子產(chǎn)品對輻射EMI場的敏感度。例如,考察一臺計算機在非常靠近一個輻射能量的天線時的性能。該標準規(guī)定了產(chǎn)品在保持正常工作的情況下所能承受的輻射能量等級。例如,產(chǎn)品經(jīng)受得住手提無線電收發(fā)信機、熒光、工業(yè)焊機或半地TV天線等產(chǎn)生的強電磁場的電磁干擾。測試過程和測試等級由標準加以規(guī)定,并作為測試設備的共同標準。測試頻率為80MHz-1000MHz調(diào)制度為80%到EUT的距離為3米。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考3. IEC61000-4-4 電快速瞬變測試:當一個感性負載(如電機等)關斷時就會產(chǎn)生一個尖脈沖或突 發(fā)脈沖,

6、這就是所謂的電快速瞬變( EFT-E lectrical Fast Transients )。當一個開關斷開時在 接點之間也會發(fā)生嚴重打火。起初,當接點合上時電火花在低電壓和高頻率上發(fā)生,當接點分開 之則在高電壓和低頻率上發(fā)生。當電源線中有大電流流動,而且非常靠近電源、數(shù)據(jù)或 I/O 電纜 時,EFT就會耦合進電子設備。4. IEC61000-4-5 浪涌敏感度測試:電網(wǎng)的開關操作和附近的雷電沖擊都會在交流電源線上發(fā)生浪涌現(xiàn)象。該項標準規(guī)定了設備對浪涌的敏感度測試方法及其測試等級,并且描述由于高能量對電 源和互連線的干擾而引起的單方向浪涌現(xiàn)象。開關式瞬時變化主要是由于電源系統(tǒng)的開關、短路或諧振

7、電路引起的,如閘流管等。閃電感應的 瞬時變化是由于直接沖擊系統(tǒng)的電源線路并通過系統(tǒng)中的幾條傳導路徑而產(chǎn)生高壓大電流的結 果,見解地閃電沖擊也會在設備中才產(chǎn)生瞬時變化。新電磁兼容指令 2004/108/EC從 2007 年 1 月開始,歐共體國家將新的 EMC 指令作為其國家的規(guī)范,新的指令將在 2007 年 7 月開始 實施。從 2009 年 7 月開始新指令將被強制實施, 只有符合新指令的產(chǎn)品才能被允許在歐共體國家中銷售 .文章對歐洲電磁兼容新指令 2004/108/EC 的部分內(nèi)容作了簡單介紹,包括某些定義、適用/不適用的設備、基本要求、協(xié)調(diào)標準、符合性評定程序、技術文件、符合性聲明、標識

8、和信息等。該指令將取代 89/336/EMC 。新的歐洲電磁兼容指令歐洲議會和理事會2004/12/15 關于使成員國電磁兼容法律相似并廢止89/336/EEC 的 2004/108/EC 指令(DIRECTIVE 2004/108/EC OF THEEUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 15 December 2004 on theapproximation of the laws of the Member States relating to electromagneticcompatibility and repealing Directi

9、ve 89/336/EEC )已于 2004 年 12 月 31 日在 “歐盟的官方期刊 ” ( Official Journal of the European Union )上發(fā)布,并于2005 年1月20日開始生效。 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。注:為便于描述,以下簡稱 2004/108/EC 為“新指令 ”, “89/336/EEC ”為 “老指令 ”, “歐盟的

10、官方期 刊”(Oficial Journal of the European Un io n)為"OJ:新指令完全被重新編寫,以便更符合新指令的格式。新指令有不少重大變化,有些要求更嚴格了,有 些要求卻放松了。同老指令相比,新指令為每條都增加了標題。有關定義和說明老指令針對的對象是 “apparatus ,”而新指令針對的則是“ equ i pme nt 。 ”兩者的中文意思幾乎相同,都可以譯作 “設備 ”,但在新指令中兩者有一點區(qū)別: equipment 包括 apparatus (設備)和fixed installations (成套設備),涵蓋的設備范圍更寬。由于對 appar

11、atus 、 fixed installations 的要求 不同,故新指令將其分別列入第二章“apparatus 和”第三章 “fixed installation 。”根據(jù)新指令的文本,equipment 一詞出現(xiàn)在第一章、附錄 1 和附錄 6 這些無須區(qū)分 apparatus 和 fixed installations 的章節(jié)內(nèi), apparatus 一詞用于第二章及與其相關的附錄 25 中,而詞組 fixed installations 僅在第三章和附錄 1 中 分別出現(xiàn)12次。考慮到fixed installations 出現(xiàn)的次數(shù)少,且在描述它時都已明確用成套設備”一詞,尤其考慮到

12、大家的習慣,本文在翻譯 apparatus 和 equipment 時不加區(qū)別,均譯作 “設備”。Equipment 、 fixed installation 是新增的定義, apparatus 的定義也被做了修改。Fixed installation 的定義為:幾種類型設備、其它裝置( devices )(適用時)經(jīng)過裝配、安裝并在一 個預先規(guī)定的地點永久使用的特定組合。其典型的例子為電力網(wǎng)、電話網(wǎng)。新指令還增加了 “ safety purposes 術”語,刪除了老指令中的 “ Competent body 和”“ EC type-examination certificate 術語”。新

13、指令適用的設備新指令適用于第 2 條規(guī)定的設備,即 equipment 、apparatus 和 fixed installation 。新指令不適用的設備1) 不會產(chǎn)生超過允許電磁騷擾電平的無線、電信設備和其它設備;按預期正常工作、雖然有電磁騷不得用于商業(yè)用途僅供個人參考擾出現(xiàn)但沒有出現(xiàn)工作性能降低的設備;2)1995/5/EC 指令歐洲議會和理事會關于無線和電信終端設備及其符合性互認的 1999/5/EC 指令 ( Directive 1999/5/EC of the European Parliament and of the Council of 9 March 1999 on rad

14、io equipment and telecommunications terminal equipment and the mutualrecognition of their conformity )適用的設備;3)歐洲議會和理事會 2002/7/15 的法規(guī)( EC)No 1592/2002 所指的航空設備、部件和設備;4)在"ITI憲章和公約 ” the Constitution and Convention of the ITU)框架內(nèi)采納的 無線規(guī)則"(RadioRegulation )意義內(nèi)無線電業(yè)余愛好者使用的無線設備,除非設備是可購商品。由無線電愛好者裝配

15、的套 件和由無線愛好者修改并使用的商業(yè)設備不認為是可購商品。對第一段所指的設備,針對附錄 I 中的基本要求,如果其它委員會指令全部或部分地提出了比新指令 更明確的要求,則從那些指令實施開始,新指令將不再適用?;疽?(essential requirements)設備產(chǎn)生的射頻騷擾不會高于某個電平; 超過此電平時, 無線和通信設備或其它設備不能按預期工作。 另外,設備對預期使用中將遇到的電磁騷擾有抗擾性。同老指令比較,新指令還增加了對固定成套設備 的基本要求,即對零件的安裝、安裝過程的文件化和存檔提出了要求。協(xié)調(diào)標準( Harmonized standards )“協(xié)調(diào)標準 ”指經(jīng)過公認的歐

16、洲標準化技術機構采用的技術詳細說明。設備滿足有關協(xié)調(diào)標準的要求后 將被成員國認為符合新指令的基本要求。符合協(xié)調(diào)標準與否可以作為符合性評定的一個方法,但符合協(xié) 調(diào)標準不是強制的,也即還有其它的符合性評定方法。在 OJ 內(nèi),列出了所有的協(xié)調(diào)標準。由于標準的換 版,期刊會不時地更新協(xié)調(diào)標準的版本。通常,新版協(xié)調(diào)標準推出后,相應的舊版協(xié)調(diào)標準并不會馬上 作廢,而是兩者共存一段時間,通常有好幾年。如果成員國或委員會認為某協(xié)調(diào)標準沒有完全滿足附錄 1 所描述的基本要求,則對有關協(xié)調(diào)標準的引用可能是:1)不引用;2)有限制地引用;3)在 OJ 維持對其的引用;4)從 OJ 中撤消對其的引用。設備符合性評定程

17、序老指令中提供了 3 條設備符合性評定途徑:用得最廣的自我申明途徑(也稱標準途徑)、技術結構文件(TCF )途徑和EC型號核準證書途徑,見圖1。新指令規(guī)定了兩種符合性評定途徑, 差別在于制造商是否請下述的 Notified Bodies (被通知機構) (以 下簡稱 NB )進入了符合性評定過程,見圖2。因此,符合性評定的途徑被簡化了,詳見指令附錄 2 和指令附錄 3。不管哪條途徑,新指令都要求制 造商或其在歐盟的授權代表提供一份技術文件(其詳細內(nèi)容見附錄4)以此作為符合基本要求的證據(jù)。技術文件可以由制造商自己擬訂(見指令附錄2),也可以委托給 NB (見指令附錄 3)。需要說明的是:老指令中

18、的 “能力機構( Competent Bodies ) ”已成為新指令中的 NB ,兩者的職能是 相同的(見老指令附錄 2 和新指令附錄 4)。不要將新指令中的 NB 和老指令中的 NB 弄混,老指令中的 NB 在新指令中已沒有對應的角色,因為無線發(fā)射設備已不屬于新指令的范圍了。在任何情況下,NB 是否加入到符合性評定過程中完全由制造商決定,即使在協(xié)調(diào)標準沒有完全應用于評定時也如此。新指令第十二條為有關 NB 的內(nèi)容:1)成員國應通知委員會本國內(nèi)被指定為進行附錄 3 所指任務的機構。成員國將依據(jù)附錄 4 列出的判 據(jù)來指定機構。這樣的通知應申明這些機構是否被指定成可以: 為新指令中所包括的所有

19、設備進行附錄3 所指的工作,和 /或完成附錄 1 中所指的基本要求或指定的范圍被限制在一定的領域和 /或設備種類上。2)符合相關協(xié)調(diào)標準規(guī)定的評定判據(jù)的機構應被認為:在這些協(xié)調(diào)標準所包括的范圍內(nèi)符合附錄6中的判據(jù)。委員會將在 OJ 中公布這些標準。3)委員會將在OJ中列表公布NB。委員會將確保該表的內(nèi)容都是經(jīng)過更新的。4)如果一個成員國發(fā)現(xiàn)某 NB 不再滿足附錄 4 中列出的判據(jù), 它應通知委員會和其它成員國。 委員會 應從第三段中的表中撤消該機構的名稱。僅供個人參考技術文件 (Technical documentation)對 EMC 指令而言,技術文件是新增內(nèi)容,但技術文件的內(nèi)容與老指令中

20、的技術結構文件( Technical Construction File )非常相似,之所以這么修改,是考慮到技術文件是新近發(fā)布的一些新方法指令中的一 個要求。新指令附錄 4 1 )對技術文件的內(nèi)容進行了規(guī)定: 技術文件必須使設備滿足基本要求的符合性可以得到評定。它必須包括設備的設計和制造,尤其是:1) 設備的一般描述;2) 如果全部或部分使用了協(xié)調(diào)標準,應提供符合協(xié)調(diào)標準的證據(jù)。3) 如果沒有使用協(xié)調(diào)標準或只使用了一部分,則提供為滿足指令基本要求而采取的步驟描述和解釋, 包括附錄 2 第一點提出的電磁兼容評定的描述、所作的設計計算結果、實施的檢查、測試報告等;4) 當按附錄 3 程序實施時,

21、 NB 的聲明。EC 符合性聲明 (EC declaration of conformity)新指令的 EC 符合性聲明比老指令所要求的內(nèi)容更多、更嚴格。新指令附錄 4 2 )對技術文件進行了 規(guī)定:EC 符合性聲明必須至少包括以下內(nèi)容:1) 新指令的引用;2) 按第九條( 1 )對設備的標識;3) 制造商、它在歐盟內(nèi)的授權代表(適用時)的名稱和地址;4) 聲稱的符合性根據(jù)注有時間的引用規(guī)范作出,保證設備的符合性符合新指令的規(guī)定;5) 發(fā)布聲明的時間;6) 制造商或其授權代表的授權簽字人的身份和簽名。新指令附錄 2 規(guī)定的符合性評定程序1) 制造商應根據(jù)相關的現(xiàn)象對設備進行電磁兼容評定,以便滿

22、足附錄 1 第一點中的保護要求。如果 所有相關協(xié)調(diào)標準都得到了正確應用,則認為完成了電磁兼容評定。2) 電磁兼容評定應考慮所有預期的工作條件。如果設備有多種配置,則電磁兼容評定應在制造商規(guī) 定的所有配置下進行以確保設備滿足附錄 1 第一條的保護要求。3) 根據(jù)附錄 4 的規(guī)定,制造商應編制技術文件用以作為設備符合新指令基本要求的證據(jù)。4) 按管理機構的要求,從該設備最后生產(chǎn)的日子往后計算,制造商或其在歐盟內(nèi)的授權代表應至少 保存技術文件 10 年。5) 制造商或其在歐盟內(nèi)的代表應用 EC 符合性聲明來證明設備符合所有相關基本要求。6) 按管理機構的要求,從該設備最后生產(chǎn)的日子往后計算,制造商或

23、其在歐盟內(nèi)的授權代表應至少 保持 EC 符合性聲明 10 年。7) 如果制造商或其在歐盟內(nèi)的代表均未確定, 則管理機構要求保持 EC 符合性聲明和技術文件的義務 由將設備投放到歐盟市場的人承擔。8) 制造商應采取所有必要的措施確保產(chǎn)品的制造是根據(jù)第三點所指的技術文件和新指令的規(guī)定進行 的。9) 應根據(jù)附錄 4 中的規(guī)定編制技術文件和 EC 符合性聲明。 如果制造商或其授權的代表愿意,還可以按附錄 3 規(guī)定的程序進行評定。 新指令附錄 3 規(guī)定的符合性評定程序1) 本程序由附錄 2 和以下內(nèi)容組成;2) 制造商或其在歐盟內(nèi)的代表應將技術文件提交給NB, 由它進行評定。 制造商或其代表應向 NB

24、規(guī)定基本要求中的哪些方面必須由 NB 評定;3) NB 對技術文件進行審查,并評定技術文件是否恰當?shù)刈C明了指令中需要評定的要求得到滿足。如 果符合性得到了確認, NB 將為制造商或其代表頒發(fā)證書。證書內(nèi)容應限于 NB 針對基本要求已評定的那 些方面;4) 制造商把 NB 的證書加到技術文件里。其它標識和信息新指令第九條 “其它標識和信息 ”為新增內(nèi)容。考慮到簡化產(chǎn)品的符合性評定程序時賦予了制造商更多 僅供個人參考 的權利,為了避免風險,通過以下標識和信息,可以極大地方便歐盟對產(chǎn)品的管理,降低各種管理費用。 新增的內(nèi)容為:1)應用型號、批次、串號或其它信息來標識每個設備;2)每個設備都應附有制造

25、商或其在歐盟授權代表或負責將設備投入到歐盟市場的人的姓名和地址;3)制造商應提供任何有關裝配、安裝、維護或使用的專門防范信息;4)對于在居住區(qū)不能確保符合保護要求的設備,應附有限制使用的醒目指示。合適時該要求也適用 于設備的包裝上;5)在隨設備提供的使用說明中,應包含使設備按預期目的使用的信息。固定成套設備新指令中的第十三條 “固定成套設備 ”屬新增內(nèi)容:1)已銷售的并且可以被并入一個固定成套設備的設備,應滿足新指令為設備列出的所有相關規(guī)定。2)但對于預期并入一個特定固定成套設備的設備, 如果該設備不能在其它處購得, 則第 5、7、8 和 9 條的規(guī)定則不是強制性的。此時,隨附的文件將對該固定

26、成套設備及其電磁兼容特性加以確定,指出將 設備組合成固定成套設備需要預防的問題, 以便不損害成套設備的符合性。 此外, 它還應包括第九條 ( 1) 和( 2)所指的信息。3)當有跡象表明固定成套設備不符合要求,尤其是有人抱怨它產(chǎn)生了騷擾時,有關成員國的管理機 構可以要求得到固定成套設備的符合性證據(jù),恰當時,開始評定。4)當不符合性得到了確定,管理機構可以采取強制措施以便使該固定成套設備滿足附錄 1 中第一點 提出的保護要求。5)成員國應提出必需的規(guī)定以便確定負責固定成套設備符合相關基本要求的人 員。EMC 測試指南一、EMI (電磁騷擾)分射頻和工頻兩類測試l射頻類測試項目:1.1 射頻分傳導

27、和輻射兩項測試 射頻傳導(屏蔽室測試)1.1.1 傳導分電壓和功率兩項測試1.1.2 傳導電壓標準: CISPR11、 14、 15、 221.1.3 傳導功率標準: CISPR11、 14 射頻輻射(電波暗室測試)1.1.4 射頻輻射標準: CISPR11、 22、 IEC60571l工頻類測試項目(實驗室測試)1.2 工頻分諧波和閃爍兩項測試 工頻諧波 1.2.1 IEC6100-3-2 工頻閃爍 1.2.2 IEC6100-3-3二、EMS(電磁敏感度)分瞬變、射頻、低頻磁場、電源質量l瞬變類測試項目(實驗室測試)2.1 瞬變分靜電、瞬變脈沖和浪涌三項測試瞬變靜電 IEC6100-4-2

28、瞬變脈沖 IEC6100-4-4瞬變浪涌 IEC6100-4-5l射頻類項目2.2 射頻分傳導和輻射兩項測試 射頻傳導 IEC61004-6 (實驗室測試) 射頻輻射 IEC6100-4-3 (電波暗室測試)l低頻磁場類測試項目(實驗室測試)2.3 低頻磁場分脈沖磁場和工頻磁場兩項測試 脈沖磁場 IEC6100-4-9僅供個人參考工頻磁場 IEC6100-4-8電源質量類測試項目(實驗室測試)2.4 分跌落、中斷、電壓變化三項測試IEC6100-4-11 注:幾點說明:1. 傳導功率測試面積 > 7x1M2. 傳導電壓測試桌:推薦 2x1.5x0.8 要考慮柜式設備的測試面積。3. 諧波

29、及閃爍測試面積 >2x24. 靜電放電測試桌:推薦 2x1.5x0.85. 瞬變及電源質量測試桌: 推薦 2x1.5x0.84. 5.可用同一張測試桌6. 傳導射頻敏感度測試桌: 推薦 2x1.5x0.85. 6.可用同一張測試桌 7. 屏蔽室和實驗室要有相應的溫濕度要求 8. 敏感度測試時周圍不能有敏感設備9. 在實驗室做測試時,周圍不能有發(fā)射或干擾設備否則測試要在屏蔽室內(nèi)進行。10. 除功率放大器和諧波,閃爍系統(tǒng)為三相供電外,其他 設備均為單相供電。11. 有標準,為現(xiàn)在手頭的標準。12. 以上為最低測試環(huán)境要求!13. 所有測試標準,如需要國標的請對照標準對照表! !國內(nèi)外電磁兼容

30、標準概況與測試手段簡介隨著技術的發(fā)展,特別是人們環(huán)境保護意識的增強,對產(chǎn)品的電磁兼容性越來越重視。我國已將產(chǎn)品 的電磁兼容性要求納入了國家強制性產(chǎn)品認證范圍,國家規(guī)定從 2003 年 5 月 1 日起凡列入國家強制性產(chǎn) 品認證目錄的產(chǎn)品未經(jīng)認證不得出廠、進口和銷售。那么什么是產(chǎn)品的電磁兼容性?國內(nèi)外電磁兼容標準 發(fā)展情況又如何?產(chǎn)品的電磁兼容性測量又需要那些環(huán)境條件和測量設備。本文就上述內(nèi)容作出簡單介 紹。電磁兼容性(electromagneticcompatibility)縮寫EMC就是指某電子設備既不干擾其它設備,同時也不受其它設備的影響。電磁兼容性和我們所熟悉的安全性一樣,是產(chǎn)品質量最重

31、要的指標之一。安全 性涉及人身和財產(chǎn), 而電磁兼容性則涉及人身和環(huán)境保護。 在我們的日常生活中經(jīng)常會遇到這樣一些情況, 在我們正常收聽廣播或收看電視節(jié)目的時候如果戶外有汽車駛過,很容易造成收聽或收看質量下降,還有 當我們在家玩電子游戲機時,常常造成鄰居家電視機的某些頻道無法正常收看;同樣鄰居家在玩游戲機時 也會影響自家電視機的接收效果。這樣的例子足以說明,在我們?nèi)粘I畹目臻g確實存在著另外一種環(huán)境 污染電磁污染??梢赃@樣說,凡有電、有開關的設備均會產(chǎn)生電磁干擾。早在一九三四年國際電工委員會就成立了無線電干擾特別委員會簡稱CISPR,專門研究無線電干擾問題,制定有關標準,旨在保護廣播接收效果。當

32、初只有少數(shù)國家參加該委員會,如比利時、法國、荷蘭 和英國等。經(jīng)過多年的發(fā)展人們對電磁兼容的認識發(fā)生了深刻的變化,1989 年歐洲共同體委員會頒發(fā)了89/336/EEC指令,明確規(guī)定,自1996年1月1日起,所有電子、電器產(chǎn)品須經(jīng)過EMC性能的認證,否則將禁止其在歐共體市埸銷售。 此舉在世界范圍內(nèi)引起較大反響,EMC已成為影響國際貿(mào)易的一項重要指標。隨著技術的發(fā)展CISPR工作范圍也由當初保護廣播接收業(yè)務擴展到涉及保護無線電接收的所有業(yè)務。國 際電工委員會IEC有兩個專們從事電磁兼容標準化工作的技術委員會:一個就是CISPR成立于1934年;另一個是電磁兼容委員會 TC77,成立于1981年。C

33、ISPR最初關心的主要是廣播接收頻段的無線電騷擾問 題,之后在EMC標準化工作方面進行了不懈的努力,CISPR共有七個分技術委員會其中A分會涉及無線電騷擾和抗擾度測量設備及測量方法;B分會涉及工業(yè)、科學、醫(yī)療射頻設備的EMC C分會涉及架空電力線路和高壓設備的 EMC D分會涉及車輛、機動船和火花點火發(fā)動機驅動裝置的EMC E分會涉及收音機和電視接收機及有關設備的EMC F分會涉及家用電器、電動工具及熒光燈和照明裝置的EMC G分會涉 僅供個人參考及信息技術設備的 EMC'可題。CISPR已基本上將通常的工業(yè)和民用產(chǎn)品的EMC考慮在其標準中。CISPR還起草了通用射頻騷擾限額值國際標準

34、草案,這樣,對那些新開發(fā)的以及暫時還不能與現(xiàn)有CISPR產(chǎn)品標準相對應的產(chǎn)品,可以用射頻騷擾限額值來加以限制。幾年前CISPR將其工作頻率范圍擴展為 DC-400GHZ目前實際工作范圍為 9KHz- 18GHz以前的CISPR標準主要涉及無線電干擾限額值及其測量方法,近年來在抗擾度方面加強了研究,并已制定了一些標準。TC77最初主要關心低壓電網(wǎng)系統(tǒng)的EMC間題(9KHz以下頻段),后來將其工作范圍擴大到整個EMC所涉及的頻率范圍及產(chǎn)品。目前CISPR已制定有CISPR22(1997)信息技術設備的無線電騷擾特性的測量方法及限值等14個標準;TC77也已制定了 25個IEC標準,其中 IEC61

35、000-4 系列標準是目前國際上比較完整和系統(tǒng)的抗擾度基礎標準。我國的EMC測試及標準化工作始于六十年代,當時國內(nèi)的一些院所建立了相對簡陋的試驗室,開展 無線電干擾(騷擾)測試研究,同時參考前蘇聯(lián)和歐美國家標準制定我們國家自已的EMC標準和技術條件,自從1986年成立了全國無線電干擾標準化委員會后,我國才開始有組織有系統(tǒng)地對應CISPR/IEC開展國內(nèi)EMC標準化工作。目前全國無線電干擾標準化委員會已成立了八個分技術委員會,其中七個分會 與CISPR/, S分會是根據(jù)我國國情而成立的,它主要涉及無線電系統(tǒng)與非無線電系統(tǒng)之間的電磁兼容問 題。目前我國已制定了六十多項EMC國家標準,其中基礎標準為

36、GB4365-1995電磁兼容術語;GB/T6113-1995 無線電干擾和抗擾度測量設備規(guī)范。電磁兼容性的測量手段主要由測試場地和測試儀器組成。EMC測試所需埸地主要包括開闊埸、電波暗室( anechoic chamber )、屏蔽室等。開闊埸:根據(jù)標準要求通常測試埸成橢園形,長軸是焦距的兩倍,短軸是焦距的"3倍,發(fā)射與接收天線分別置橢園的兩個焦點上。兩個焦點的距離即是我們所要求的測量距離,根據(jù)現(xiàn)有標準可分為3米、10米和30米。我國現(xiàn)有標準大多數(shù)規(guī)定 3米法測量,美國的 FCC標準、英國的 VDE標準有10米法測量 的要求。開闊埸一般應選擇遠離市區(qū)、電磁環(huán)境較好的地方建造,但這給

37、建造、試驗、生活管理等帶來了諸 多不便,目前國內(nèi)大都利用樓頂平臺,因地制宜進行建造。試驗埸地應設有轉臺和天線升降塔,便于全 方位的輻射發(fā)射及天線升降測試,關于開闊埸還有一些具體要求,如要符合埸地衰減要求,埸地周圍無 金屬反射物等等。屏蔽室(screen room):在EMCi試中,屏蔽室能提供環(huán)境電平低而恒定的電磁環(huán)境,它為測量精度 的提高,測量的可靠性和重復性的改善帶來了較大的益處。但是由于被測設備在屏蔽室中產(chǎn)生的干擾信 號通過屏蔽室的六個面產(chǎn)生無規(guī)則的漫反射,特別是在輻射發(fā)射測量和輻射敏感度測量中表現(xiàn)更嚴重, 導致在屏蔽室內(nèi)形成駐波而產(chǎn)生較大的測量誤差。目前國內(nèi)生產(chǎn)的屏蔽室的屏蔽效能在10

38、Kz-10GHz頻率范圍內(nèi)一般能大于 100dB。電波暗室 (anechoic chamber):通常所說的電波暗室在結構上大都由屏蔽室和吸波材料兩部分組成。在工程應用中又分全電波暗室 (fully anechoic chamber)( 六面裝有吸波材料)和半電波暗室 (semi anechoic chamber)( 地面為金屬反射面)。全電波暗室可充當標準天線的校準埸地,半電波暗室可作為 EMC式驗場地。電波暗室的主要性能指標有“靜區(qū)”、“工作頻率范圍”等六個指標(靜區(qū)是指射頻吸波 室內(nèi)受反射干擾最弱的區(qū)域)。但建造電波暗室的成本、難度均相當高,因為暗室的工作頻率的下限取 決于暗室的寬度和吸

39、收材料的高度、上限取決于暗室的長度和所充許的靜區(qū)的最小截面積,所以在建造 上有較大的難度。且由于吸波材料的低頻特性等原因,總的測試誤差有時高達幾十分貝,造價需幾百萬 元。由于開闊場、電波暗室的諸多缺點,1974年美國國家標準局(NBS)的專家首先系統(tǒng)地論述了橫電磁波 傳輸小室(簡稱TEM小室Tran sverse Electromag netic Tran smissio n Cell),其外形為上下兩個對稱梯形。橫電磁波傳輸小室的優(yōu)點是結構簡單,主要缺點是可用頻率上限與可用空間存在矛盾。標準TEM小室的測量尺寸大約限定在設計的最小工作波長的四分之一范圍。如果要進行1GHz(波長30cm)的測

40、試,測試腔尺寸要限定在 7.5cm。如果對PC機進行測試,測試腔高度起碼要有半米,即使加入一些側壁吸收 材料,可用頻率上限也不會超過300MHz我們所引進的德國 RS公司生產(chǎn)的TEM小室腔高80cm,可用頻率上限為250MHz用TEM小室的方法測量已列入 CISPR標準之中。為了克服 TEM小室的缺點,1987年瑞 士 ABB公司發(fā)明了 TEM小室家族中的新成員 GTEM、室,其外形為四棱錐形。GTEM、室綜合了開闊場、屏蔽室、TEM小室的優(yōu)點,克服了各種方法的局限性,便于進行幾乎全部輻射敏感度及發(fā)射試驗。其頻率范 圍可覆蓋0-18GHZ,模擬入射平面波,可以產(chǎn)生強的場強、對周圍的人員和設備沒

41、有危害和干擾。僅供個人參考但GTEM、室的使用目前國際上尚有爭論,還沒有列入標準的測試方法之中,一般用于預測試。在電磁輻射敏感度測量方面還有一種非對稱橫電波傳輸室簡稱ATEM、( Asymmetric TransverseElectromagnetic Transmission Cell )。通常TEM小室呈對稱形, ATEMb室為非對稱形,其外形為中間 是方形的兩頭為非對稱的棱錐形。 ATEM、室目前還處在研究階段,主要用于預測試,尚未正式列入標準。電磁兼容性測量所需的儀器設備的技術參數(shù)在標準中都有描述,電磁兼容性的測量分干擾(騷擾) 和抗干擾:電磁干擾(electromagnetic in

42、terferenee)簡稱EMI,測量一般為兩個參數(shù)即輻射干擾(Radiatedinterference) 和傳導干擾 (Conducted interference) ,所謂輻射干擾是指通過空間傳播的干擾,所謂 傳導干擾是指通過電源端而產(chǎn)生的干擾。測量所需的主要設備有:1 接收天線(根據(jù)測量頻率不同可 以選則偶極子天線、 雙錐天線、對數(shù)周期天線等)。2.測量接收機。3.人工電源網(wǎng)絡(artificialmainsnetwork 串接在被測設備電源進線處的網(wǎng)絡。 它在給定頻率范圍內(nèi), 為騷擾電壓的測量提供規(guī)定的負載阻 抗,并使被試設備與電源相互隔離)。4.天線升降架、轉臺及部分適配器。5.吸收

43、鉗(absorbing clamp )。6. 計算機、接口板、軟件等。價格不算太高根據(jù)不同的頻率范圍,價格在二十一一五十萬馬克之間。 我們所使用的EMI接收機為德國RS公司最新研制的 ESCS30它的頻率范圍為 9KHz-2.75GHz。關于EMI測量儀器的生產(chǎn)廠,目前國內(nèi)尚沒有這方面的生產(chǎn)能力,國際上也只集中在少數(shù)幾家公司 如德國的羅德與施瓦茨公司(RS公司)是生產(chǎn)EMI儀器的著名公司,一直緊跟標準的變化,美國的惠普公司(HP公司,現(xiàn)為安捷倫公司)也以其自身的優(yōu)勢大量生產(chǎn)著EMI測量儀器,目前兩家公司在技術、產(chǎn)品可靠性、售后服務、價格上各有千秋。還有美國的依頓公司、泰克公司、日本的目黑公司等

44、也生產(chǎn) EMI 測量儀器。有的可用于認證測試,有的可用于企業(yè)預測試。對抗干擾(electromagneticsusceptibility) 簡稱EMS這方面的測量參數(shù)一般有10項:靜電放電、無線電頻率電磁輻射場、電快速瞬變脈沖、浪涌、由射頻場引起的傳導、電源頻率磁場、脈沖磁場、阻 尼振蕩磁場、電壓跌落短期中斷和電壓變化、振蕩波抗擾度試驗。其中無線電頻率電磁輻射場和由射頻 場引起的傳導兩項試驗所需的儀器多一些如需高頻信號源、高頻功率放大器、功率計、場監(jiān)系統(tǒng)、計算 機及相應的專用測試軟件和接口等,價格較高,另外一些大都是專用儀器或幾合一的專用儀器如浪涌儀、 靜電發(fā)生器、電快速瞬變模擬器等。如不考慮

45、廣播電視及相關產(chǎn)品的EMS測試,那么儀器價格一般在二百萬人民幣左右。EMS儀器國內(nèi)也有生產(chǎn),國際上較著名的有瑞士夏弗納公司、哈弗萊公司,國內(nèi)較著名 的是日本與上海電科所合資的上海三基電子工業(yè)有限公司。我們實驗室所使用的是瑞士哈弗萊公司生產(chǎn) 的整套儀器。廣播電視及相關設備的抗擾度是EMS測量中最復雜的,他要求在有用信號上疊加干擾信號,目前國際上只承認德國 RS公司生產(chǎn)的TS9980系統(tǒng),該系統(tǒng)完全滿足 CISPR標準和EN標準要求,且價格也最貴 約為六十萬德國馬克。目前國內(nèi)檢驗機構中只有我們實驗室擁有這套系統(tǒng)。電磁相容性 (EMC) 測試各式各樣之3C整合系統(tǒng)設備帶給人類生活無限方便利益,卻也造

46、成復雜電磁雜訊環(huán)境。四十年前歐體IEC/CISPR等委員會之電磁相容性 (ElectroMagnetic Compatibility, EMC)研究小組有鑒于此電磁雜訊環(huán)境趨勢,發(fā)出 89/336/EEC EMC 指令(及后續(xù)修訂版 92/31/EEC , 93/68/EEC) ,說明電子電機設備相 關產(chǎn)品必須符合輻射干擾與傳導干擾發(fā)射規(guī)格外, 同時陸續(xù)增訂輻射耐受性與傳導耐受性規(guī)格, 要求 1996 年元旦起強制實施,國內(nèi)各類電子電機產(chǎn)品廠商為強化所生產(chǎn)產(chǎn)品符合內(nèi)外銷相關EMC指令,促使EMC測試場地快速成長,較大規(guī)模之資訊廠都趨向自行籌建 EMI (ElectroMagnetic Inte

47、rference) 除錯場地, 加速產(chǎn)品EMC設計達到外銷各國相關 EMC需求。然而為了驗證電子電機設備電磁相容性設計是否良好, 就必須在研發(fā)之整個過程中,對各種電磁干擾源之發(fā)射雜訊、傳輸特性及受干擾設備能否負荷耐受性測 試,驗證設備是否符合相關電磁相容性標準和規(guī)范;找出設備設計及生產(chǎn)過程中,在電磁相容性方面之 盲點。在客戶安裝和使用設備時,提供了既真實又有效之數(shù)據(jù),因此,電磁相容性測試是電磁相容性設 計所不可或缺之重要環(huán)節(jié)。本文將針對EMC測試最新之軍規(guī)、商規(guī)、車輛規(guī)范等作一比較分析測試方法差異及相關經(jīng)驗。表一 .常見美軍軍規(guī) , 歐美商規(guī)及車輛用電磁干擾 (EMI) 測試項目摘要比較不得用

48、于商業(yè)用途僅供個人參考不得用于商業(yè)用途電磁干擾測試EMI傳導放射CMIL-STD-461DCE-06(VBW)天線端10KHZ40GHZEN/IEC-歐聯(lián)傳導干擾與輻射干擾EN550-11工業(yè),科學與醫(yī)療儀器EN550-13廣播接收機EN550-14家電及手工具產(chǎn)品輻 射 放 射RRE-101, 30HZ100KHZ!場量測RE-102, 10KHZ18GHZ| 場量測RE-103, 10KHZ40GH假 波與諧波EN550-15燈具類產(chǎn) 品EN550-22資訊類 產(chǎn)品 EN61000-3-2 電流諧波EN61000-3-3 電壓變 動與閃爍傳導干擾與 輻射干擾PART 15JPART 18傳

49、導干擾與輻射干擾CISPR 12SAE J551C72/245/EEC 95/54/ECSAE J1113-23(扁條式天線)SAE J1113-25(平行板天線)FCC美國車輛-全車或零組件常見美軍軍規(guī),歐美商規(guī)及車輛用磁用耐受性 (EMS)測試項目摘要比較MIL-STD-461DEN/IEC-歐聯(lián)FCC-美 國車輛(全車或零組件CS-101,30HZ10KHZ,電源線,Pmax=80W電磁耐受性測試E傳 導 耐 受 性C輻 射 耐 受 性RCS-103,15KHZ10GHZ交 互調(diào)變CS-104,30HZ20GHZ 消除不要訊號CS-105,30HZ20GHZ 交叉調(diào)變CS-109,60H

50、Z100KHZ 結構電流CS-114, BCI, 10KHZ400MHZCS-115, BCI, 10KHZ 脈沖激發(fā)CS-116,阻尼式弦狀波暫態(tài)RS-101,30KHZ100KHZ 磁場量測RS-103,10KHZ40GHZ 電場量測RS-105暫態(tài)電磁場電磁相容性測試范圍與所采用之標準和規(guī)范IEC 1000-4-2ESD靜電放電IEC 1000-4-3 輻射耐受性IEC1000-4-4 快速暫態(tài)與叢 訊IEC1000-4-5 雷擊突波耐受 性IEC 1000-4-6 傳導耐受性IEC 1000-4-8電源頻率磁場IEC 1000-4-11瞬降瞬斷電壓ISO 11451-2(ISO 114

51、51-3(ISO 11451-4(全車輻射) 全車)全車BCI)不適用ISO 11452-2(0.2-18GHZ)ISO 11452-3(TEM CELL)ISO 11452-4(ISO 11452-5(ISO 11452-6(ISO 11452-7(零件BCI)扁條式天線)平行板天線) 射頻電源注入)JASO 7637-1(12V 電源)JASO 7637-2(24V 電源)JASO 7637-3(12V-24V) 95/54/ECISO 10605(靜電放電)依據(jù)相應之電磁相容性標準和規(guī)范,電磁干擾(EMI)及電磁耐受性測試(EMS)在不同頻率范圍內(nèi),采用不同之方式進行?;谌我怆娮与姍C設

52、備既可能是一個干擾源,也可能是被干擾者。因而,電磁相容性測試包含電磁干擾測試 (EMI)及電磁耐受性測試(EMS)。由于電磁相容性測試種類太多,實在無法逐一 詳細說明,本文就表1及表2摘要列舉了幾個典型EMC測試標準和規(guī)范(含常見美軍軍規(guī)、歐美商規(guī)及車輛用EMC標準),在不同頻率范圍中之測試項目,從軍規(guī)EMC標準之演變,就可觀察到歐美商規(guī)EMC標準之趨勢。近年來,車輛工業(yè)界面對二一世紀車輛設計新穎要求,紛紛成立車輛研發(fā)中心,由于國內(nèi)主要汽車制造廠均需符合相關車輛用EM(標準和規(guī)范,因此更需了解比較車輛EMC設計與測試驗證之方法。僅供個人參考此二表中 CE表示可以傳導發(fā)射(Conducted E

53、mission) , CS表示傳導耐受性(Conducted usceptibility) RE表示輻射發(fā)射(Radiated Emission) , RS表示輻射耐受性(Radiated Susceptibility)。一般電磁干擾(EMI,包括CE及 RE)測試主要內(nèi)容有:電子電機產(chǎn)品和設備在各種電磁雜訊環(huán)境中之傳導干擾和輻射干 擾發(fā)射量之測試(例如電子電機設備之交換式電源之脈沖干擾和連續(xù)干擾)及各種訊號傳輸時,干擾傳遞特性之測試(例如如各種傳輸線之傳輸特性和屏蔽效果)。而電磁耐受性(EMS包括CS及RS)測試主要內(nèi)容則有:1. 對電場、磁場之輻射耐受性測試2. 對電源線、控制線、訊號線、

54、地線等注入干擾之傳導耐受性測試3. 對靜電放電和各種暫態(tài)電磁波(突波或電性快速暫態(tài))之耐受性測試EMC測試場地之一般要求:如何有效地量測出實際待測產(chǎn)品設備溢出之雜訊,與產(chǎn)生類似EMI之干擾源,用來驗證待測產(chǎn)品設備之電磁耐受性,都是 EMCT程人員所必須掌握。因此,為了模擬復雜電磁雜訊環(huán)境及保證EMC測試結果之重復性、準確性和可靠性,EMC測試對環(huán)境有較高之需求, 測試場地可分為隔離室(包含TEM/GTEMCell 等積向電磁波 EMC測試室)、電波暗室和室外開放測試區(qū)之場地(open Area Test Site ,OATS等。這些EMC測試場地之功能、建材和限制條件簡述如下:就隔離室而言,隔

55、離室之作法一方面是對外來電子電機干擾加以屏蔽,從而保證室內(nèi)電磁雜訊環(huán)境 滿足要求,另一方面是對內(nèi)部如天線等發(fā)射源進行屏蔽而不對外界造成干擾。MIL-STD-461及其它相關電磁相容性標準規(guī)定,許多測試項目必須在隔離室內(nèi)進行,隔離室為一個由金屬材料做成之六面體,其建材形式為鍍鋅鋼板式、銅網(wǎng)式、多層復合金板式等等不勝枚舉。影響隔離 室性能之主要原因有:屏蔽門、屏蔽材料、電源濾波器、通風波導、安裝及焊接接縫、接地等。從屏蔽 效益來看,鋼板式最好,在10kHz至18GHz頻率范圍,可滿足屏蔽效益80120dB之要求。在使用隔離室進行電磁相容性測試時,要注意隔離室之共振及反射。根據(jù)電磁理論,隔離室是一個

56、很大之方形波導共 振腔,具有一系列之電磁共振頻率,當隔離室發(fā)生共振時,將會影響屏蔽效益及測試結果,隔離室基本 共振頻率公式為:f(MHz) = 150 腭丁 + (護 +暫(1)式中f為共振頻率(MHz), a, b, c為隔離室之長、寬、高度(公尺);m, n, p為0及正整數(shù),三者 中最多只能一個為零,對于TE波m不能為零,舉例來說,商規(guī)長、寬、高9*6*6立方公尺之隔離室基本TE101波之共振頻率約為 30MHz由式(1)可見,隔離室有許多個共振頻率,當隔離室共振時,其屏蔽效 益大幅下降,并且會造成很大之測試誤差,因此在進行EMC測試時應避免這些共振頻率。天線等發(fā)射源將會在隔離室壁面上產(chǎn)生多重反射,從而影響測試結果,往往誤差大到3040dB,為此在條件許可之各種狀況下,在體積較大之隔離室內(nèi)進行測試,同時使待測件在保證入射為平面波之前提下,縮短待測件 與接收天線之距離,對于最近之反射路徑,針對反射點局部加貼吸波材料,可

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