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文檔簡(jiǎn)介

PCB層級(jí)線路分布參數(shù)分析楊繼深——

畢業(yè)于清華大學(xué)電子工程系,日本廣島大學(xué)碩士。從1988年至今從事軍用設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)工作,取得過多項(xiàng)科技進(jìn)步獎(jiǎng),不僅在電磁兼容理論方面有較深的造詣,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富,而且擅長技術(shù)培訓(xùn)。線路板走線的電感WSL=(L1L2-M2)/(L1+L2-2M)若:L1=L2L=(L1+M)/2MIIL=0.002S{2.303*ln[2S/(W+H)+0.5+0.2235(W+H)/S]}H其中:S-Track長度,W-Track平均寬度,H-Track厚度所有長度單位均為cm,計(jì)算所得電感量單位uH其中:M–兩Track間的互感系數(shù),L1、L2為兩Track電感量導(dǎo)線的阻抗Z=RAC+jLL1H/m=1/(frr)1/2

RAC=0.076rf1/2RDCr電流深度0.37II趨膚效應(yīng)r:電阻率;RDC:直流阻抗;RAC:交流阻抗

RAC=H/(r*SAC)H銅電阻率為0.0175Ω·mm2/m理論上,均勻金屬物質(zhì)的電阻(R表示,單位:歐姆)為:R=ρL/S(Ω),式中,ρ是物質(zhì)的電阻率,單位是:Ω.m。而金屬的溫度系數(shù)的定義是:設(shè)該金屬在0℃時(shí)的電阻率為ρo,100℃時(shí)的電阻率為ρ100,則0℃到100℃之間的平均溫度系數(shù)為αo...100=(ρ100—ρo)/100ρo。這么算下來銅的電阻率在20和100攝氏度的時(shí)候,電阻率分別在0.0175和0.0228f:工作電流基頻;SAC:扣除趨膚效應(yīng)后的導(dǎo)體截面積。常見導(dǎo)體的電阻率實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)溫度改變時(shí),導(dǎo)體的電阻率也要改變。所有金屬的電阻率都隨溫度的升高而增大。在一般的溫度范圍內(nèi),幾乎所有金屬導(dǎo)體的電阻率都與溫度之間近似地有如下的線性關(guān)系:

式中和分別為溫度t℃和0℃時(shí)的電阻率,α稱為電阻的溫度系數(shù),單位為(每度)。純金屬銅在20℃的電阻率為:

1.7376X10^-8

Ω·m(歐·米)

100℃的電阻率為:

2.288X10^-8

Ω·m(歐·米)導(dǎo)線的阻抗電流回路的阻抗~LRIZ=R+jLL=/I

A~過孔的阻抗1.5mmPGA128-pinC/4

PGA1010010.1nH/cm

255075100與過孔之間的距離mm長地線的阻抗設(shè)備Z0=(L/C)1/2RRLLCCFP1=1/2(LC)1/2ZP=(L)2/RRAC

RDC

串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振趨膚深度舉例互電感定義與計(jì)算定義:自感L=1/I1,互感M=12/I1

1是電流I1在回路1中產(chǎn)生的磁通,

12是電流I1在回路2中產(chǎn)生的磁通回路1回路2abaM=(/2)ln[b2/(b2-a2)]實(shí)際電容器的特性ZC實(shí)際電容理想電容f引線長1.6mm的陶瓷電容器電容量諧振頻率(MHZ)1F1.70.1F40.01F12.6

3300pF19.31100pF33680pF42.5330pF60自諧振頻率:f=1/2LCCL陶瓷電容諧振頻率1nf1M100k1010.110k1k10010Hz1001k10k100k1M10M100M1G阻抗100pf10nf100nf10f1f10mf100f1m10cm1cm1mm表面貼裝電容的阻抗特性電壓對(duì)陶瓷電容容量的影響COGX7RY5V200-20-40-60-80020406080100

%額定電壓(Vdc)%C溫度對(duì)陶瓷電容容量的影響0.15-0.150-551255-150-55125-10-5COGX7R-6020-3090-300Y5V30%C%C%C克服電容非理想性的方法衰減電容并聯(lián)LC并聯(lián)電感并聯(lián)小電容大電容并聯(lián)電容頻率大容量小容量實(shí)際電感器的特性ZL理想電感實(shí)際電感f電感量(H)諧振頻率

(MHZ)3.4458.828685.7

1252.65001.2繞在鐵粉芯上的電感自諧振頻率:f=1/2LCLCR電感寄生電容的來源每圈之間的電容CTT導(dǎo)線與磁芯之間的電容CTC磁芯為導(dǎo)體時(shí),CTC為主要因素,磁芯為非導(dǎo)體時(shí),CTT為主要因素。磁芯對(duì)電感寄生電容的影響鐵粉芯C=4.28pfC=3.48pf19%鐵氧體(錳鋅)C=51pfC=49pf4%減小電感寄生電容的方法然后:起始端與終止端遠(yuǎn)離(夾角大于40度)盡量單層繞制,并增加匝間距離多層繞制時(shí),采用“漸進(jìn)”方式繞,不要來回繞分組繞制(要求高時(shí),用大電感和小電感串聯(lián)起來使用)如果磁芯是導(dǎo)體,首先:用介電常數(shù)低的材料增加繞組導(dǎo)體與磁芯之間的距離脈沖信號(hào)的頻譜T1/d1/trdtr諧波幅度(電壓或電流)頻率(對(duì)數(shù))-20dB/dec-40dB/decAV(orI)=2A(d+tr)/TV(orI)=0.64A/TfV(orI)=0.2A/Ttrf2上升沿越陡高頻越豐富共模和差模電流~~共模/差模干擾的產(chǎn)生VVICMICMICMIDM共模/差模干擾的產(chǎn)生GNDISignalRadiatedEmissionGNDWirePWBI/OCable1cmGNDPlaneorGridCommonmoderadiation(monopoletype)Differentialmoderadiation(looptype)PWB常用的差模輻射預(yù)測(cè)公式考慮地面反射時(shí):E=2.6IAf2/D(V/m)平衡電路的抗干擾特性電磁場(chǎng)V1V2I1I2VD平衡性好壞用共模抑制比表示:CMRR=20lg(VC/VD)VC高頻時(shí),由于寄生參數(shù)的影響,平衡性會(huì)降低怎樣減小共模輻射

E=1.26

ILf/D共模濾波共模扼流圈減小共模電壓使用盡量短的電纜共模濾波電纜屏蔽增加共?;芈返淖杩筆CBPCB共模回路改善量=20lg(E1/E2)=20lg(ICM1/ICM2)=20lg[(VCM/ZCM1)/(VCM/ZCM2)]=20lg(ZCM2/ZCM1)

=20lg(1+ZL/ZCM1

)dB提高共模干擾抑制的方法平衡電路屏蔽電纜共模扼流圈平衡電路CMRR-共模抑制比CMRRff脈沖信號(hào)差模輻射的頻譜頻譜包絡(luò)線差模輻射頻率特性線脈沖的差模輻射包絡(luò)線

1/d1/tr40dB/decfff-20dB/dec-40dB/dec

E=2.6IAf2/DEdB=20lg(2.6IA/D)+40lgf40dB/dec20dB/dec電源線、地線噪聲電壓波形輸出ICCVCCIgVg地線和電源線上的噪聲Q1Q2Q3Q4R4R2R3R1VCC被驅(qū)動(dòng)電路ICCI驅(qū)動(dòng)I充電I放電IgVg線路板的兩種輻射機(jī)理差模輻射共模輻射電流環(huán)桿天線電流環(huán)路產(chǎn)生的輻射近場(chǎng)區(qū)內(nèi):H=IA/(4D3)A/m

E=Z0IA/(2D2)V/mZW=Z0(2D/)遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)內(nèi):H=IA/(2D)A/m

E=Z0

IA/(2D)V/mZW=Z0=377AI隨頻率、距離增加而增加Z0

f、D導(dǎo)線的輻射近場(chǎng)區(qū)內(nèi):H=IL/(4D2)A/m

E=Z0IL/(82D3)V/mZW=Z0(/2D)遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)內(nèi):H=IL/(2D)A/m

E=Z0IL/(2D)V/mIL隨頻率、距離增加而減小Z0

f、D懸浮電纜ICM近場(chǎng)區(qū)內(nèi):E=1430IL/(fD3)V/m遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)內(nèi):E=0.63

ILf/DV/m考慮地面反射:E=1.26

ILf/DV/mL/2或/4時(shí):E=120I/DV/m電纜長度:L實(shí)際電路的輻射ZGZLVZC=ZG+ZL近場(chǎng):ZC7.9DfE=7.96VA/D3(V/m)ZC7.9Df,E=63IAf/D2(V/m)H=7.96IA/D3(A/m)遠(yuǎn)場(chǎng):E=1.3IAf2/D(V/m)環(huán)路面積=A~I非平衡轉(zhuǎn)換為平衡~地線電位示意圖2mV200mV2mV~10mV10mV~20mV20mV~100mV100mV~200mV家用電器產(chǎn)品EMC認(rèn)證進(jìn)行的檢驗(yàn)項(xiàng)目:家用電器產(chǎn)品EMC認(rèn)證進(jìn)行的EMC檢驗(yàn)項(xiàng)目包含電磁發(fā)射(EMI)和電磁抗擾度(EMS)兩個(gè)方面:電磁發(fā)射(EMI)的檢驗(yàn)項(xiàng)目有:

①.

連續(xù)干擾電壓(傳導(dǎo)騷擾,Conduction)(150kHz~30MHz)---------------------EN-55011②.

斷續(xù)干擾電壓(喀嚦聲,Click)(150kHz、500kHz、1.4MHz和30MHz)------EN-55014-1③.

干擾功率(PowerClamp)(30MHz~300MHz)-------------------------------------EN-55013④.

諧波電流(Harmonic)(2~40次諧波)--------------------------------------------IEC61000-3-2⑤.電壓波動(dòng)和閃爍(Flicker)。------------------------------------------------------IEC-61000-3-3

電磁抗擾度(EMS)的檢驗(yàn)項(xiàng)目有:

①.

靜電放電抗擾度(ESD)------------------------------------------------------------IEC61000-4-2②.

輻射電磁場(chǎng)(MagneticEmission)(80MHz~1000MHz)抗擾度------------EN-55011,15③.

電快速瞬變/脈沖群抗擾度(EFT/Burst)----------------------------------------IEC-61000-4-2④.

浪涌(雷擊,Surge)抗擾度-------------------------------------------------------IEC-61000-4-5⑤.

傳導(dǎo)干擾抗擾度(C/S)和輻射干擾抗擾度(R/S)-------------------------IEC-61000-4-3,-4-6⑥.

電壓暫降(VoltageDips)和短時(shí)中斷(Interruptions)抗擾度------------IEC-61000-4-11,29⑦.工頻磁場(chǎng)干擾抗擾度(M/S)------------------------------------------------------IEC-61000-4-8抗擾度測(cè)試的主要項(xiàng)目:標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)項(xiàng)目參數(shù)和規(guī)定EN61000-4-2靜電放電4KV(接觸放電)/8KV(空氣放電)EN61000-4-4快速脈沖0.5KV(輸出.信號(hào)端)1.0KV(電源端)5/50ns5KHzEN61000-4-6注入電流0.15-230MHz1V或3V(未調(diào)制)150ohm阻抗80%AM1KHZ)0.15-80MHZ1V或3V150ohm阻抗80%AM(1KHZ)EN61000-4-3射頻電磁場(chǎng)80-1000MHz3V未調(diào)制80%AM(1KHZ)EN61000-4-5浪涌雷擊1KV/2KV1.2/50usEN61000-4-11短時(shí)中斷0%0.5P電壓暫降40%10P70%50P其最多需要進(jìn)行六個(gè)項(xiàng)目的抗擾度試驗(yàn):斷續(xù)騷擾電壓發(fā)射(Clicker)測(cè)試騷擾電壓分連續(xù)騷擾電壓和斷續(xù)騷擾電壓兩種,連續(xù)騷擾電壓測(cè)試即我們后面接下來介紹的傳導(dǎo)發(fā)射(ConductedEmission)指標(biāo);斷續(xù)騷擾電壓是我們常說的Clicker。CLICKER是指單個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間小于200ms;間隔時(shí)間大于200ms;任意2s內(nèi)發(fā)生兩次以上;干擾限值超過連續(xù)騷擾限值。N代表Clicker率。記錄40個(gè)Clicker或120min,計(jì)算N。

N〈0.2時(shí)Limit=L+44dB0.2<=N<=30Limit=L+20lg30/N四分法:若記錄的超過Clicker限值的數(shù)目不多于Clicker總數(shù)的四分之一,則認(rèn)為Pass。A級(jí)產(chǎn)品的電源端子傳導(dǎo)騷擾要求GB9254、EN55022規(guī)定的A級(jí)產(chǎn)品的電源端子傳導(dǎo)騷擾要求FCCPart15規(guī)定的A級(jí)產(chǎn)品的電源端子傳導(dǎo)騷擾要求頻率范圍(MHz)準(zhǔn)峰值(dBμV)平均值(dBμV)0.15~0.579660.5~307360頻率范圍(MHz)限值(μV)0.45~1.70510001.705~303000B級(jí)產(chǎn)品的電源端子傳導(dǎo)騷擾要求GB9254、EN55022規(guī)定的B級(jí)產(chǎn)品的電源端子傳導(dǎo)騷擾要求*表示按頻率對(duì)數(shù)線性遞減FCCPart15規(guī)定的B級(jí)產(chǎn)品的電源端子傳導(dǎo)騷擾要求頻率范圍(MHz)準(zhǔn)峰值(dBμV)平均值(dBμV)0.15~0.566-56*56-46*0.5~556465~306050頻率范圍(MHz)限值(μV)0.45~1.7052501.705~30250A級(jí)產(chǎn)品的輻射騷擾要求GB9254、EN55022(測(cè)試距離為10m)頻率范圍(MHz)限值(dBμV/m)

30~23040230~100047FCCPart15(測(cè)試距離為10m)頻率范圍(MHz)準(zhǔn)峰值(μV/m)

30~8810088~216150216~960200960以上500B級(jí)產(chǎn)品的輻射騷擾要求GB9254、EN55022(測(cè)試距離為10m)頻率范圍(MHz)限值(dBμV/m)

30~23030230~100037FCCPart15(測(cè)試距離為3m)頻率范圍(MHz)準(zhǔn)峰值(μV/m)

30~889088~216150216~960210960以上300傳導(dǎo)發(fā)射(ConductedEmission)測(cè)試傳導(dǎo)發(fā)射(ConductedEmission)測(cè)試,通常也會(huì)被成為騷擾電壓測(cè)試,只要有電源線的產(chǎn)品都會(huì)涉及到,包括許多直流供電產(chǎn)品,另外,信號(hào)/控制線在不少標(biāo)準(zhǔn)中也有傳導(dǎo)發(fā)射的要求,通常用騷擾電壓或騷擾電流的限值(兩者有相互轉(zhuǎn)換關(guān)系)來表示,燈具中的插入損耗測(cè)試(直接用dB表示)也屬于傳導(dǎo)測(cè)試范疇。

1.測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):有CISPR22(ITE),CISPR14-1(家電和工具),CISPR13(AV),CISPR15(燈具),CISPR11(ISM),其他產(chǎn)品及產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)都是引用以上標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法,以引用CISPR22居多。

傳導(dǎo)發(fā)射(ConductedEmission)測(cè)試2.測(cè)試方法:

1)儀器和設(shè)備:接收機(jī)、LISN(線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò),或叫AMN人工電源網(wǎng)絡(luò))、模擬手、被動(dòng)電壓探頭、電流探頭(與電流探頭配合使用的CDN,容性電壓探頭)、DIA(斷續(xù)干擾分析儀,用于測(cè)試CISPR14-1中的斷續(xù)干擾)、測(cè)插入損耗的一整套設(shè)備等,當(dāng)然,PC也不可少,聽說老外的資深工程師是直接手動(dòng)用接收機(jī)測(cè),汗一個(gè)。

接收機(jī)、DIA需要遵循CISPR16-1-1的要求,其他輔助設(shè)備需要遵循CISPR16-1-2的要求。

2)測(cè)試布置:分臺(tái)式與落地式,臺(tái)式設(shè)備離LISN80cm,離接地平板40cm(這里的接地平板可以是水平接地板,也可以是屏蔽室的垂直接地內(nèi)墻),落地式設(shè)備離接地平板距離隨不同標(biāo)準(zhǔn)有不同的偏差允許,CISPR14-1,15里面是10cm+/-25%,13里面是upto12mm,22里面是upto15cm,11里沒有明確距離,只說了需要與接地板用絕緣材料隔開。輔助設(shè)備的布置也隨測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的不同有出入,CISPR22中輔助設(shè)備離主設(shè)備10cm,相互之間的互聯(lián)線至少離接地平板40cm。手持II類設(shè)備需要包模擬手。CISPR15中自鎮(zhèn)流熒光燈需要罩在一個(gè)輔助錐形金屬罩里。

測(cè)試布置在不同的標(biāo)準(zhǔn)里面都有很直觀的布置圖給出,一目了然,描述起來反而說不清楚,呵呵。

傳導(dǎo)發(fā)射(ConductedEmission)測(cè)試3)測(cè)試頻段:大多是150kHz-30MHz,CISPR15是例外(騷擾電壓9kHz-30MHz,插入損耗150kHz-1,605kHz)。

4)測(cè)試限值:隨不同標(biāo)準(zhǔn),不同的產(chǎn)品分類(Group1/2,ClassA/B)而限值不同。

5)測(cè)試過程:

a)交/直流電源端騷擾電壓:這個(gè)最常見,將電源插頭連到LISN上,接收機(jī)RF輸入連到LISN的RF輸出(可能中間會(huì)插入RF衰減器或脈沖限幅器),切換LISN的L/N開關(guān)來選擇測(cè)試電源線的對(duì)地共模騷擾電壓。

b)斷續(xù)干擾:CISPR14-1及一些引用CISPR14-1的標(biāo)準(zhǔn)有要求。通常使用斷續(xù)干擾分析儀,配合LISN測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)也允許用示波器與接收機(jī)的組合來替代。示波器觀察騷擾持續(xù)時(shí)間,接收機(jī)觀察騷擾電平幅度。

c)負(fù)載端騷擾電壓:CISPR14-1、CISPR15和CISPR11中有要求。使用被動(dòng)電壓探頭,將需要測(cè)試的負(fù)載線絕緣剝開,直接用探頭連接收機(jī)測(cè)量負(fù)載線導(dǎo)線端子對(duì)地的騷擾電壓。

補(bǔ)充一句,如果設(shè)備額定電流過大,沒有合適的LISN可用,也可以直接用電壓探頭來測(cè)量電源端的騷擾電壓。

d)通訊線騷擾電壓/騷擾電流:CISPR22中提及。針對(duì)不同類型的通訊線有不同的測(cè)試方法。AnnexC有詳細(xì)描述,AnnexF有各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)分析。主要是依靠電流探頭與CDN、150歐姆接地電阻、容性電壓探頭的不同組合來測(cè)試不同類型的通訊線纜,需要保證的前提是測(cè)試線纜的對(duì)地阻抗是150歐姆。結(jié)果可以直接用騷擾電流dBuA表示,也可以換算成騷擾電壓dBuV表示,換算阻抗是150歐姆,也就是兩者量值相差44dB。

e)插入損耗:CISPR15提到。使用RF正弦波發(fā)生器經(jīng)過平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器、模擬燈、LISN,最后用接收機(jī)測(cè)量比較電壓來得出插入損耗的數(shù)值。

傳導(dǎo)發(fā)射(ConductedEmission)測(cè)試3.結(jié)果判定:這個(gè)簡(jiǎn)單,接收機(jī)檢波器的測(cè)量值(QP/AV)分別與限值線比較,低于限制線PASS,高出FAIL。

4.注意事項(xiàng):傳導(dǎo)測(cè)試因?yàn)槭菍?duì)地的共模騷擾測(cè)量,因此關(guān)鍵在測(cè)試布置上,布置沒問題了用接收機(jī)測(cè)就行了,而布置上的差異會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的出入。

懸而未決的問題:

接收機(jī)RF輸入端脈沖限幅器的使用:有些測(cè)試機(jī)構(gòu)使用,保護(hù)接收機(jī);有些抵制,認(rèn)為限幅器中包含非線性元件對(duì)脈沖進(jìn)行限幅,導(dǎo)致互調(diào)失真及產(chǎn)生諧波形式的騷擾而影響測(cè)試結(jié)果。個(gè)人意見盡量不要使用,雖然沒有進(jìn)行過實(shí)際比對(duì)。

傳導(dǎo)發(fā)射(CE)測(cè)試傳導(dǎo)發(fā)射(CE)測(cè)試傳導(dǎo)發(fā)射(CE)測(cè)試輻射發(fā)射(RadiatedEmission)測(cè)試輻射發(fā)射(RadiatedEmission)測(cè)試,是測(cè)量EUT通過空間傳播的輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)。可以分為磁場(chǎng)輻射、電場(chǎng)輻射,前者針對(duì)燈具和電磁爐,后者則應(yīng)用普遍。另外,家電和電動(dòng)工具、AV產(chǎn)品的輔助設(shè)備有功率輻射的要求(稱為騷擾功率)。

1.測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

a)電場(chǎng)輻射:CISPR22,CISPR13,CISPR11,CISPR14-1(特定類別的玩具);

b)磁場(chǎng)輻射:CISPR15(工作電流頻率超過100Hz的燈具),CISPR11(電磁爐);

c)騷擾功率:CISPR14-1(工作頻率不超過9kHz的一部分設(shè)備除外),CISPR13(只對(duì)輔助設(shè)備)。

輻射發(fā)射(RadiatedEmission)測(cè)試2.測(cè)試方法

1)儀器和設(shè)備:

a)電場(chǎng)輻射:接收機(jī)(1G以下)、頻譜儀(1G以上)、電波暗室、天線(1G以下一般用雙錐和對(duì)數(shù)周期的組合或用寬帶復(fù)合天線,1G以上喇叭天線);

b)磁場(chǎng)輻射:接收機(jī)、三環(huán)天線或單小環(huán)遠(yuǎn)天線;

c)騷擾功率:接收機(jī)、功率吸收鉗。

接收機(jī)遵循CISPR16-1-1的要求,天線、場(chǎng)地遵循CISPR16-1-4的要求,吸收鉗遵循CISPR16-1-3的要求。

2)測(cè)試布置:

a)電場(chǎng)輻射:也是分臺(tái)式與落地式,與傳導(dǎo)發(fā)射相同(因?yàn)檩椛浒l(fā)射結(jié)果與產(chǎn)品布置的關(guān)系尤為密切,因此需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)布置包括產(chǎn)品、輔助設(shè)備、所有電纜在內(nèi)的受試樣品);

b)磁場(chǎng)輻射:不同尺寸的三環(huán)天線對(duì)能夠測(cè)試的EUT最大尺寸是有限制的,以2m直徑的環(huán)形三環(huán)天線為例,長度小于1.6m的EUT能夠放在三環(huán)天線中心測(cè)試;在CISPR11中,超過1.6m的電磁爐用0.6m直徑的單環(huán)遠(yuǎn)天線在3m外測(cè)量,最低高度1m;

c)騷擾功率:分臺(tái)式與落地式,臺(tái)式設(shè)備放在0.8m的非金屬桌子上,離其他金屬物體至少0.8m(通常是屏蔽室的金屬內(nèi)墻,這個(gè)距離要求在CISPR14-1中是至少0.4m);落地式設(shè)備放在0.1m的非金屬支撐上;被測(cè)線纜(LUT)布置在高0.8m、長6m的功率吸收鉗導(dǎo)軌上,吸收鉗套在線纜上,電流互感器端朝向被測(cè)設(shè)備。如果被測(cè)設(shè)備有其他線纜,在不影響功能的情況下能斷開的斷開,不能斷開的用鐵氧體吸收鉗隔離。

輻射發(fā)射(RadiatedEmission)測(cè)試3)測(cè)試頻段:電場(chǎng)輻射一般是30MHz-1GHz(有些產(chǎn)品需要測(cè)超過1G,根據(jù)具體標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定),磁場(chǎng)9kHz-30MHz,騷擾功率30-300MHz。

4)測(cè)試限值:隨不同標(biāo)準(zhǔn),場(chǎng)地是3m、10m或其他尺寸,不同的產(chǎn)品分類(Group1/2,ClassA/B)而限值不同。

5)測(cè)試過程:

a)30MHz-1GHz電場(chǎng)輻射:在半電波暗室中進(jìn)行,EUT隨轉(zhuǎn)臺(tái)360度轉(zhuǎn)動(dòng),天線在1-4m高度上下升降,尋找輻射最大值。結(jié)果用QP值表示。垂直、水平兩種天線極化方向都測(cè);

b)大于1G的電場(chǎng)輻射:工作頻率超過108MHz的ITE設(shè)備、超過400MHz的ISM設(shè)備需要測(cè)試,是在3m場(chǎng)地,使用頻譜儀測(cè)。ITE設(shè)備測(cè)試方法基本同30MHz-1GHz,結(jié)果用Peak與AV值表示。ISM的產(chǎn)品有點(diǎn)不同,需要在全電波暗室中測(cè),天線同產(chǎn)品同高度,不升降,轉(zhuǎn)臺(tái)仍然轉(zhuǎn)動(dòng)以尋找輻射最大值;

c)替代法:采用ERP(有效發(fā)射功率)來代替,再換算成場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值。這個(gè)在RF測(cè)試中經(jīng)常用到,常規(guī)EMC很少使用。替代法測(cè)試的目的是測(cè)試EUT的殼體輻射,需要拆除所有可拆卸電纜,不可拆卸的電纜上套鐵氧體磁環(huán)。首先用天線A和接收機(jī)測(cè)量出EUT的最大騷擾值,然后用天線B替代EUT,調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器輸出功率,直至測(cè)量接收機(jī)達(dá)到同樣的值。記錄替代天線B的輸入端功率,即為EUT的殼體輻射功率。天線的選則根據(jù)測(cè)試頻率來定;

輻射發(fā)射(RadiatedEmission)測(cè)試d)磁場(chǎng)輻射:采用三環(huán)天線的磁場(chǎng)輻射測(cè)試沒啥好說的,樣品放置在天線中心,X/Y/Z三個(gè)方向各測(cè)一組磁場(chǎng)輻射的結(jié)果。采用單小環(huán)天線時(shí),天線垂直地面放置,最低部分高于地面1m,因?yàn)槭墙鼒?chǎng)測(cè)量,又考慮到了地面的反射,測(cè)量所得的值反映了EUT的水平和垂直的磁場(chǎng)分量;

e)騷擾功率:對(duì)設(shè)備的所有長度超過25cm的電纜(也包括輔助設(shè)備的線纜)都需進(jìn)行。因?yàn)樵?0-300MHz內(nèi)不同頻點(diǎn)的騷擾在被測(cè)線纜中呈駐波形式分布。因此在測(cè)量中需要沿導(dǎo)軌拉功率吸收鉗以尋找每個(gè)終測(cè)頻點(diǎn)騷擾功率最大的位置(大致在離設(shè)備半波長的距離處)。

3.結(jié)果判定:仍然是與限值線比較。低于PASS,高出FAIL。

4.注意事項(xiàng):測(cè)試布置仍然是測(cè)試最需要的環(huán)節(jié)。另外,因?yàn)槭歉哳l測(cè)試,場(chǎng)地、設(shè)備等都是很重要的會(huì)影響最終結(jié)果的因素。

浪涌(Surge-模擬雷電干擾)試驗(yàn)浪涌(Surge-模擬雷電干擾)試驗(yàn)浪涌(Surge-模擬雷電干擾)試驗(yàn)1.試驗(yàn)等級(jí)

優(yōu)先選擇的試驗(yàn)等級(jí)的范圍.

等級(jí)

開路試驗(yàn)電壓(±10%)KV

10.5

21.0

32.0

44.0

*

特定

2.試驗(yàn)室參考條件

2a.氣候條件

-------環(huán)境溫度:15℃~35℃

-------相對(duì)濕度:10%~75%

-------大氣壓力:86Kpa~106Kpa

2b.電磁條件

實(shí)驗(yàn)室的電磁條件應(yīng)能保證EUT正常運(yùn)行,使試驗(yàn)結(jié)果不受影響

浪涌(Surge-模擬雷電干擾)試驗(yàn)浪涌(Surge-模擬雷電干擾)試驗(yàn)波形浪涌(Surge-模擬雷電干擾)試驗(yàn)波形浪涌(Surge)試驗(yàn)裝置信號(hào)電纜用的耦合解耦網(wǎng)絡(luò)接電網(wǎng)接輔助設(shè)備EUT與發(fā)生器或耦合器之間的電纜小于2米保護(hù)地線要能夠承受浪涌電流浪涌試驗(yàn)內(nèi)容電壓波動(dòng)和閃爍(Flicker)測(cè)試適用于每相輸入電流不大于16A,并打算連接到公用低壓配電系統(tǒng)的電子和電氣設(shè)備。目標(biāo)是對(duì)公用低壓系統(tǒng)產(chǎn)生的電壓波動(dòng)和閃爍進(jìn)行限制。對(duì)于中國國家標(biāo)準(zhǔn)為GB-17625.2-1999,對(duì)應(yīng)IEC61000-3-3。所有類型的電壓波動(dòng)均可以采用符合IEC-868規(guī)范的閃爍計(jì)的直接測(cè)量法進(jìn)行評(píng)定。電壓波動(dòng)-Voltagefluctuation-指一系列的電壓變化或者有效值電壓的一個(gè)連續(xù)變化。閃爍-Flicker-指亮度或頻譜分布隨時(shí)間變化的光刺激所引起的不穩(wěn)定的視覺效果。短期閃爍指示值Pst–short-termflickerindicator-評(píng)定短時(shí)間內(nèi)(幾分鐘)閃爍的嚴(yán)酷程度,Pst=1表示敏感性常規(guī)閾值。長期閃爍指示值Plt-long-termflickerindicator-用連續(xù)的Pst值來評(píng)定長時(shí)間(幾小時(shí))內(nèi)閃爍的嚴(yán)酷程度。閃爍印象時(shí)間Tf-flickerimpressiontime-描述電壓變化波形產(chǎn)生閃爍印象的時(shí)間值。電壓波動(dòng)和閃爍(Flicker)測(cè)試1。電壓波動(dòng)電壓波動(dòng)有三個(gè)指標(biāo)(見下圖):①相對(duì)穩(wěn)態(tài)電壓變化特性dc-指兩個(gè)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%。②相對(duì)電壓變化特性dt-指電壓處在至少為一秒的穩(wěn)態(tài)條件下,各周期間的電壓有效值相對(duì)額定電壓變化的時(shí)間函數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在超過200ms的測(cè)量時(shí)間內(nèi),其相對(duì)穩(wěn)態(tài)電壓的變動(dòng)不得大于3%。③最大相對(duì)電壓變化特性dmax-指電壓變化特性的最大與最小值之差與額定電壓的百分比,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不得大于4%。電壓波動(dòng)和閃爍(Flicker)測(cè)試2。閃爍分兩種情況:①短期閃爍Pst:是短時(shí)間內(nèi)(10分鐘內(nèi))所評(píng)估出來的閃爍程度,用Pst=1作為閃爍刺激的閾值。Pst實(shí)際上是模擬人對(duì)50Hz電網(wǎng)、工作在230V交流電壓下的60W螺旋燈絲白熾燈,在電壓波動(dòng)作下所產(chǎn)生的閃爍的感受程度,見下圖所示。②長期閃爍Plt:指在較長時(shí)間內(nèi)(2小時(shí)內(nèi))所評(píng)估出來的閃爍程度。標(biāo)準(zhǔn)用Plt=0.65作為閃爍刺激的閾值。電壓波動(dòng)和閃爍(Flicker)測(cè)試

3。測(cè)量線路標(biāo)準(zhǔn)中提到的電壓波動(dòng)和閃爍的評(píng)估方法有多種可以替代的方法,分別是直接測(cè)量法、模擬法和分析法等等。其中采用閃爍測(cè)量儀器的直接測(cè)量方法是基準(zhǔn)的測(cè)量方法。下圖是以單相電路為例的直接測(cè)量線路。對(duì)線路各部分的要求是:①試驗(yàn)電源:其基本要求和諧波測(cè)量相同,另外還要求試驗(yàn)電源本身的最大短時(shí)間閃爍Pst應(yīng)小于0.4。

②參考阻抗:由于電網(wǎng)電壓的波動(dòng)與閃爍是負(fù)載電流變動(dòng)在線路阻抗上產(chǎn)生壓降而造成的,故測(cè)試中必須規(guī)定合適的線路阻抗。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定單相線路的參考阻抗為0.4Ω+j0.25Ω。③測(cè)量設(shè)備和測(cè)量精度:這里僅指直接測(cè)量法的測(cè)量設(shè)備,它的電流幅值測(cè)量精度應(yīng)在±1%以內(nèi)。如果不測(cè)電流的實(shí)部和虛部,而測(cè)相位角,則相位的測(cè)量誤差不得超過±2°。相對(duì)電壓變化的總體測(cè)量精度要優(yōu)于±8%。電壓波動(dòng)和閃爍(Flicker)測(cè)試4。限值要求①限值適用于被測(cè)設(shè)備的電源端。②對(duì)一次運(yùn)行時(shí)間超過30分鐘的設(shè)備,一般要作Plt評(píng)估。③對(duì)緊急開關(guān)和緊急中斷的情況,限值不適用。④當(dāng)電壓變動(dòng)是由人為開關(guān)引起的,或發(fā)生率小于每小時(shí)一次時(shí),不考慮Plt和Pst。電壓波動(dòng)的三項(xiàng)要求的限值可放寬到上述限值的1.33倍。5。測(cè)量方法用于閃爍測(cè)量的觀察周期TP為:對(duì)Pst:TP=10分鐘;對(duì)Plt:TP=2小時(shí)。觀察時(shí)間應(yīng)包含被試設(shè)備在整個(gè)運(yùn)行周期中產(chǎn)生最不利的連續(xù)電壓變動(dòng)。對(duì)Pst評(píng)估:周期應(yīng)

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