微波仿真論壇 - 電磁兼容進(jìn)展 - 下 --

1、ELECTRONICS QUALITY 2007第01期預(yù)期的電磁環(huán)境中正常工作,無性能降低或故障;(2對(duì)該電磁環(huán)境不是一個(gè)污染源。在電子系統(tǒng)的開發(fā)中,要考慮到系統(tǒng)、分系統(tǒng)和設(shè)備與周圍環(huán)境之間的相互騷擾。每個(gè)設(shè)計(jì)者都應(yīng)在電子系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)過程中采取正確的設(shè)計(jì)措施,按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限值,減小電子系統(tǒng)本身的EMI 發(fā)射,并使電子系統(tǒng)的抗擾度滿足標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。有80%的EMC 問題可以在設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中解決。否則,當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)完成以后,工程師們將化成倍的力氣去解決系統(tǒng)的騷擾問題。抗擾度問題也是這樣。電磁兼容設(shè)計(jì)又可分為系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間兩部分。主要是對(duì)系統(tǒng)之間及系統(tǒng)內(nèi)部的電磁兼容性進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)、控制、和

2、評(píng)估,實(shí)現(xiàn)電磁兼容和最佳效費(fèi)比。(一系統(tǒng)間電磁騷擾控制技術(shù)1.對(duì)有用信號(hào)的控制對(duì)有用信號(hào)的控制包括:頻譜管理和規(guī)定發(fā)射功率、信號(hào)類型(調(diào)制和帶寬、天線的空間覆蓋范圍、方向性和極化、使用時(shí)間和地點(diǎn)等。發(fā)射、高壓輸電線、工科醫(yī)設(shè)備等的騷擾發(fā)射,這需要按照有關(guān)的EMC 標(biāo)準(zhǔn)來控制。3.對(duì)自然騷擾的控制自然騷擾以其發(fā)生源不可控制為特點(diǎn),只有在系統(tǒng)性能設(shè)計(jì)時(shí)加以防護(hù)。例如,接收機(jī)靈敏度指標(biāo)按內(nèi)部騷擾和天電騷擾的總和來確定,以及對(duì)電快速脈沖群和靜電放電采取適當(dāng)?shù)牡姆雷o(hù)措施等。(二系統(tǒng)內(nèi)電磁兼容控制技術(shù)通常將系統(tǒng)內(nèi)電磁兼容設(shè)計(jì)分為五個(gè)部分:印制電路板設(shè)計(jì)和元器件的選用、濾波、屏蔽、布線以及接地等。四.電磁兼

3、容設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法電磁兼容設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容是指標(biāo)分配和功能分塊設(shè)計(jì)。也就是首先要根據(jù)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)(國際、國家、企業(yè)、特殊標(biāo)準(zhǔn)等等把整體電磁兼容指標(biāo)逐級(jí)分配到各功能塊上,細(xì)化成系統(tǒng)級(jí)的、設(shè)備級(jí)的、電路級(jí)的和元件級(jí)的指標(biāo)。然后,按照要實(shí)現(xiàn)的功能和電磁兼容指標(biāo)進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)。如:按電路或設(shè)備性,各種騷擾參數(shù)的計(jì)算和測(cè)試,各種結(jié)構(gòu)的屏蔽效果,各種防護(hù)方法、測(cè)試方法、選用標(biāo)準(zhǔn)等等。2000年以前,我國許多企業(yè)幾乎不對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì),只是在市場(chǎng)抽檢或申請(qǐng)生產(chǎn)許可證檢測(cè)時(shí)才發(fā)現(xiàn)電磁兼容問題,此時(shí)才被動(dòng)地,從防范或補(bǔ)救出發(fā),對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行修改,即所謂“測(cè)試修改法”,必然帶來許多困難與浪費(fèi)。這是一種冒險(xiǎn)的方法,

4、不僅費(fèi)用高,而且效果差,不但具有盲目性,而且反復(fù)次數(shù)多,時(shí)間長,甚至失敗。最終的產(chǎn)品也不是最佳方案。針對(duì)這種情況,2000年5月,在“全國電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量認(rèn)證研討會(huì)”上,白同云首次提出了“分層與綜合設(shè)計(jì)法”,即電磁兼容設(shè)計(jì)的新方法,受到與會(huì)兩百多位企業(yè)家和大會(huì)執(zhí)行主席的關(guān)注。2000年以來,為各科研院所,高校,部隊(duì)和企業(yè)作了近百場(chǎng)專題報(bào)告和培訓(xùn),推廣此方法.還在研發(fā)現(xiàn)場(chǎng),解答和解決各種實(shí)際問題,制定了“產(chǎn)品電磁兼容設(shè)計(jì)規(guī)范”和“產(chǎn)品電磁兼容設(shè)計(jì)評(píng)審表”,幫助各單位走出”測(cè)試修改法”的“怪圈”,做到在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初,就主動(dòng)進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì),既2007第01期 ELECTRONICS QUALIT

5、Y目前,電子信息產(chǎn)業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,使得少數(shù)企業(yè)為降低成本而不惜犧性產(chǎn)品的電磁兼容性。但是,隨著電子產(chǎn)品性能的不斷提高,電磁兼容性問題會(huì)愈來愈突出,不可回避。例如IT設(shè)備CPU的主頻每個(gè)月都在增加、總線速度不斷加快、極卡速度也在頻繁升級(jí)開關(guān)電源的廣泛使用、開關(guān)電源小型化使得開關(guān)頻率不斷增加、顯示器的數(shù)字化程度越來越高、支持的視頻帶寬也越來越寬,使這類產(chǎn)品的電磁兼容設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜。這個(gè)事實(shí),更要求我們認(rèn)真地做好電磁兼容設(shè)計(jì)。經(jīng)驗(yàn)證明,只要我們盡早進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì),成本不會(huì)增加太多,根據(jù)分層與綜合設(shè)計(jì)法,任何復(fù)雜的電磁兼容設(shè)計(jì)都可以迎刃而解的。五.電磁兼容性管理為使系統(tǒng)或設(shè)備具有良好的電磁兼容

6、性,還應(yīng)對(duì)全壽命期間的各個(gè)階段實(shí)施EMC 管理。全壽命期一般包括論證階段、方案階段、工程研制階段、定型階段、以及生產(chǎn)和使用階段。各階段EMC 管理的內(nèi)容如下:(一論證階段而采用的總體途徑、規(guī)劃和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,并說明EMC管理的組織和職責(zé)、技術(shù)要求等;3.選用和剪裁適用的標(biāo)準(zhǔn),即對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中的各項(xiàng)要求進(jìn)行分析和選擇,必要時(shí)進(jìn)行修改、刪減或補(bǔ)充;剪裁是對(duì)執(zhí)行通用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),是為了在滿足使用要求的前提下,滿足最低的技術(shù)要求,以期達(dá)到最佳的效費(fèi)比;4.確定系統(tǒng)、分系統(tǒng)和設(shè)備的EMC要求;擬定各分系統(tǒng)、設(shè)備及天線的最佳布置方案;5.確定頻譜要求,提交頻率分配申請(qǐng)及有關(guān)資料,從系統(tǒng)總體上研究各頻率的配置

7、,進(jìn)行初步的協(xié)調(diào),減少以至消除造成干擾的可能性;6.制定EMC設(shè)計(jì)規(guī)范,它是比EMC 大綱更為具體的技術(shù)文件,目的在于說明如何實(shí)現(xiàn)EMC 指標(biāo)要求,內(nèi)容包括:在管理方面有,負(fù)責(zé)EMC 的部門或人員的職責(zé),研制中各階段的工作目標(biāo)和進(jìn)度以及評(píng)審要求等;在頻譜保障方面應(yīng)根據(jù)性能和EMC指標(biāo)要求,對(duì)各分系統(tǒng)工作頻段或頻率進(jìn)行統(tǒng)一選取和分配;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面應(yīng)說明,使用的材料及其結(jié)構(gòu),屏蔽電磁騷擾發(fā)的預(yù)測(cè)分析以及可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn);7.確定驗(yàn)證要求和制定試驗(yàn)計(jì)劃,這是為了確定EMC指標(biāo)要求,并為EMC 設(shè)計(jì)提供依據(jù),需要進(jìn)行以下試驗(yàn):總體設(shè)計(jì)EMC試驗(yàn),包括電磁環(huán)境分析試驗(yàn)、設(shè)備和分系統(tǒng)及天線最佳布置模擬試驗(yàn)

8、、總體控制騷擾措施試驗(yàn);電磁發(fā)射和敏感度試驗(yàn),是依照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中規(guī)定的要求和方法進(jìn)行的試驗(yàn);安裝檢測(cè)試驗(yàn),這是為了驗(yàn)證EMC 設(shè)計(jì)的效果,在系統(tǒng)安裝完畢后,對(duì)EMC 控制效果和工藝質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證和檢驗(yàn);總體EMC鑒定試驗(yàn),這是為了驗(yàn)證系統(tǒng)在各種工作狀態(tài)下,設(shè)備與分系統(tǒng)之間,系統(tǒng)與環(huán)境之間的電磁兼容性而進(jìn)行的試驗(yàn)。(三工程研制階段1.實(shí)施EMC設(shè)計(jì)規(guī)范,在功能設(shè)計(jì)的同時(shí)進(jìn)行EMC 設(shè)計(jì);系統(tǒng)EMC 設(shè)計(jì)的一般程序,首先應(yīng)分析并確定電磁環(huán)境電平和系統(tǒng)效能的定量規(guī)定;確定敏感度門限和響應(yīng)電平、預(yù)測(cè)電磁抗擾度;確定防護(hù)要求,對(duì)于防護(hù)要求限于30dB的設(shè)備,一般不需要附加防護(hù)措施,設(shè)計(jì)將被提交批準(zhǔn),如果防

9、護(hù)要求在3070dB之間,則需附加防護(hù)措施,如ELECTRONICS QUALITY 2007第01期(四定型階段1.進(jìn)行總體EMC鑒定試驗(yàn),確制之初、從EMC 管理的較高層次開始,嚴(yán)格建立協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)和工作程序,提高EMC 工作的有效性。CompatibilityHandbook,VanNostrand Reinholdcompany.-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*燒穿了板形試驗(yàn)樣品中的任何一塊樣品,劃分為5VA 級(jí)和5VB 級(jí)兩類。但是,在GB8898-2001中所

10、引申的GB/T11020-2005標(biāo)準(zhǔn)中,在燃燒試驗(yàn)中試驗(yàn)火焰的標(biāo)定已經(jīng)改為使用標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)稱試驗(yàn)火焰,在GB4943-2001中,對(duì)于火焰的規(guī)定還是沿用了以前的熱值表示方法,具體這兩者之間是否能夠完全等同,還需要進(jìn)一步的測(cè)試商榷。而對(duì)于泡沫材料的可燃性等級(jí)的劃分,兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)、以及相互之間也還存在著一定的差異。從以上的比較中,我們可以看出對(duì)由相同的材料制成的產(chǎn)品(如線路板或外殼,在應(yīng)用到IT 或AV 兩類不同的產(chǎn)品上時(shí),其阻燃等級(jí)的要求和試驗(yàn)方法是不盡相同的。我們還無法判斷符合GB8898標(biāo)準(zhǔn)阻燃要求的線路板或外殼就一定能滿足GB4943標(biāo)準(zhǔn)的阻燃要求,我們也無法判斷不符合GB8898標(biāo)準(zhǔn)

11、阻燃要求的線路板或外殼就一定不會(huì)符合GB4943標(biāo)準(zhǔn)的阻燃要求;反之亦然。對(duì)生產(chǎn)企業(yè)(特別是元器件和材料生產(chǎn)企業(yè)來講最好能有一個(gè)單一的試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)判斷產(chǎn)品的阻燃符合性。對(duì)檢測(cè)試驗(yàn)單位來講,在目前沒有相關(guān)的可執(zhí)行的單一判定標(biāo)準(zhǔn)的情況下,應(yīng)深入對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的研究,在實(shí)際的試驗(yàn)過程中不斷積累數(shù)據(jù),總結(jié)經(jīng)驗(yàn),把IT、AV產(chǎn)品阻燃性單一的試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)作為我們今后工作中研究和探討的方向。附加說明:在成文之時(shí),在本文中所提及的GB/T11020-1989已被GB/T11020-2005版替代,但由于GB8898-2001中所引用的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容仍沿用了老的標(biāo)準(zhǔn),故在文章中仍以老標(biāo)準(zhǔn)中的說法為主。參考文獻(xiàn)

12、:1GB8898-2001.音頻、視頻及類似電子設(shè)備安全要求S.2IEC60065-1998.Audio,videoandsimilarelectronicapparatus-Safetyrequirements.3GB4943-2001.信息技術(shù)設(shè)備的安全S.4IEC60950:1999.Safetyof informationtechnologyequipment.5UL94.TestforFlammability ofPlasticMaterialsforPartsin DevicesandAppliances.6GB/T11020-1989.測(cè)定固體電氣絕緣材料暴露在引燃源后燃燒性能的試驗(yàn)方法S.7GB/T11020-20