版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)第二部分中國賽寶實驗室:朱文立TEL:FAX:E-Mail:電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)四、電磁兼容標準及其檢測技術(shù)
主要內(nèi)容4.1電磁兼容標準構(gòu)成及其相應要求4.2電磁兼容測試設備和場地4.3電磁騷擾的檢測原理及方法4.4電磁抗擾度測試的基本原理和方法4.5諧波電流發(fā)射測量電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)四、電磁兼容標準及其檢測技術(shù)電磁兼容是一門與測試技術(shù)緊密相連的科學。測試技術(shù)是電磁兼容的重要組成部分,影響到測試結(jié)果的變量和參數(shù),比普通的測試多得多。為了使測試結(jié)果具有可比性,需要確定測試項目,統(tǒng)一測試場地,規(guī)定測試儀器和設備。本章重點介紹電磁兼容基礎(chǔ)的測試項目、測試儀器、測試場地和測試方法。所涉及的產(chǎn)品為:視聽產(chǎn)品(AV)、家用電器、信息技術(shù)設備(IT)、工科醫(yī)設備(ISM)和燈具。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
4.1.2歐盟標準——EN標準歐洲電工標準化委員會(CENELEC)與IEC/CISPR關(guān)系密切,其過去頒布的標準經(jīng)常是引用IEC/CISPR標準。但現(xiàn)在也出現(xiàn)這種情況,即其新制訂或修訂的EN標準影響IEC/CISPR標準。當然兩者一般基本上能達到同步。由此可見歐洲電磁兼容標準在國際上的地位及影響力。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.1.3美國FCC法規(guī)美國聯(lián)邦通信委員會FCC制訂的法規(guī)FCCRules(即聯(lián)邦規(guī)章法典第47卷)也涉及電磁兼容——主要是電磁發(fā)射方面的限制要求。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
4.1.4中國國家標準我國的標準化工作正在積極與國際接軌。包括標準接軌、規(guī)范程序協(xié)調(diào)、承擔國際義務和國際互認。近些年我國制訂或修訂的電磁兼容標準一般都等同或等效于IEC/CISPR標準?,F(xiàn)已發(fā)布實施的電磁兼容國家標準有三類:字頭為GB的強制性標準;GB/T推薦性標準;GB/Z專業(yè)指導性標準。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
4.1.5標準類別(續(xù))平常,我們也根據(jù)標準考核產(chǎn)品的電磁兼容性能不同將標準分為電磁干擾標準和電磁抗擾度標準。電磁干擾標準通常是考核產(chǎn)品對外的電磁發(fā)射的大小;抗擾度標準考核的是產(chǎn)品的抗干擾性能。在國內(nèi),根據(jù)實施的要求不同,國標將電磁兼容分為強制性標準(以GB字頭開始)、推薦性標準(以GB/T字頭開始)、專業(yè)指導性標準(以GB/Z字頭開始)。強制性標準是適用于該標準的所有產(chǎn)品必須要達到的標準;推薦性標準是建議適用于該標準的產(chǎn)品達到的標準;專業(yè)指導性標準適用于專業(yè)產(chǎn)品,還有設計方法、安裝等。在國內(nèi),一般來說電磁干擾標準多為強制性標準,電磁抗擾度標準多為推薦性標準。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
4.1.6EMC標準要求的主要檢測項目(1)電源端子干擾電壓。主要是考核產(chǎn)品對公用電網(wǎng)的干擾。測量在電源線的零線和火線上分別進行。(2)其它端子干擾電壓或干擾電流。這些端子一般包括通訊端口、有線廣播端口和負載端口。(3)輻射干擾場強及干擾功率。有關(guān)產(chǎn)品工作時,經(jīng)常會通過其外殼或連接線向空間輻射電磁波。(4)諧波電流(5)電壓閃爍和波動以上屬電磁騷擾測試項目電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.1.6EMC標準要求的主要檢測項目(續(xù))(6)靜電放電抗擾度(7)射頻電磁場抗擾度(8)電快速瞬變脈沖群抗擾度(9)沖擊(雷擊浪涌)抗擾度(10)由射頻場感應的傳導干擾抗擾度(11)磁場(含工頻磁場和脈沖磁場)抗擾度(12)電源電壓跌落、瞬時中斷及電壓變化抗擾度以上屬抗擾度測試項目
電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
(1)各部分功能:a)傳感器:被測信號的輸入端口,可由電壓探頭、電流探頭、各類天線等部件組成。根據(jù)測量的目的,選用不同部件來拾取信號。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
b)輸入衰減器:對外部進來的過大信號或干擾電平給予衰減,調(diào)節(jié)衰減量大小,保證測量接收機輸入的電平在測量接收機測量范圍之內(nèi),同時也可避免過電壓或過電流造成測量接收機損壞。c)校準信號源:與普通接收機相區(qū)別,測量接收機本身提供內(nèi)部校準信號源,可隨時對測量接收機的增益加以自我校準,以保證測量值的準確。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
d)射頻放大器:利用選頻放大原理,僅選擇所需的測量信號(或騷擾信號)進入下級電路,其他無用信號則排除在外。e)混頻器:將來自射頻放大器的射頻信號和來自本機振蕩器的信號合成產(chǎn)生一個差頻信號輸入到中頻放大級,由于差頻信號的頻率遠低于射頻信號頻率,使得中頻放大級增益得以提高。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
h)檢波器:通常具有1~4種檢波方式,這四種檢波方式為平均值檢波、峰值檢波、準峰值檢波和均方根值檢波。i)j)輸出指示:采用表頭或顯示屏指示電磁騷擾電平值,也可用通訊端口連接到電腦上,通過電腦顯示器顯示或打印。
電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.1測量接收機(續(xù))(2)準峰值測量接收機:采用準峰值檢波器的測量接收機稱為準峰值測量接收機。準峰值測量接收機的工作頻率范圍分為:A頻段:頻率范圍為9kHz~150kHz6dB帶寬:200HzB頻段:頻率范圍為150kHz~30MHz6dB帶寬:9kHzC波段:頻率范圍為30~300MHz6dB帶寬:120kHzD波段:頻率范圍為300~1000MHz6dB帶寬:120kHz電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.1測量接收機(續(xù))
(3)其它測量接收機采用平均值檢波、峰值檢波和均方根值檢波的測量接收機分別稱為平均值測量接收機、峰值測量接收機和均方根值測量接收機。雖然這些檢波器的性能是利用其對規(guī)則重復脈沖的響應來規(guī)定的,但它們也可用于測量各類非脈沖性質(zhì)的無線電騷擾信號,如寬帶騷擾及某些類型的窄帶騷擾。頻譜分析儀和音頻電壓表也常被用于測量騷擾信號。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.1測量接收機(續(xù))b)測量接收機是精密的測量儀器,使用時應注意使用的條件。包括電源電壓、頻率、溫度與濕度、振動及騷擾信號的量級等,必須符合儀器的要求。輸入端不能加直流電壓,前級電路易損壞,在測量天線端和射頻輸出端有用信號時應特別小心。某些衛(wèi)星接收機的天線端有直流饋電,測量時應采取隔直措施。測量過程可能出現(xiàn)強脈沖信號的測量,輸入端可加限幅器和衰減器加以保護。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
4.2.2人工電源網(wǎng)絡
(1)人工電源網(wǎng)絡的作用人工電源網(wǎng)絡是電源端子傳導騷擾電壓測量的主要設備,又稱線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡。能在射頻范圍內(nèi),在受試設備端子與參考地之間,或端子之間提供一穩(wěn)定阻抗。同時將來自電源的無用信號與測量電路隔離開來,而僅將受試設備的干擾電壓耦合到測量接收機輸入端。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.2人工電源網(wǎng)絡(續(xù))人工電源網(wǎng)絡有兩種基本類型:耦合不對稱電壓的V型網(wǎng)絡耦合對稱電壓和非對稱電壓的Δ型網(wǎng)絡。人工電源網(wǎng)絡都配有三個端子:連接電源的電源端、連接受試設備的設備端連接測試儀器的測量端。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
4.2.2人工電源網(wǎng)絡(續(xù))(3)隔離為了確保在所有測試頻率上存在于電源上的無用信號不影響測量,也許需要在人工電源網(wǎng)絡和電源之間插入附加的射頻低通濾波器。使用低通濾波器后,其阻抗值也應滿足網(wǎng)絡阻抗值的要求。(4)接地人工電源網(wǎng)絡應通過低射頻阻抗連接到參考地,接地不好,會嚴重影響測試結(jié)果。可通過將AMN的外殼與參考地或屏蔽室的一個參考壁直接搭接,或者用一個盡可能短而寬的(最大長寬比為3∶1)低阻抗導體來連接。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
4.2.3電流探頭電流探頭是測量傳導騷擾的一種特殊的測量設備。部分標準明確規(guī)定用電流探頭測量傳導騷擾。其優(yōu)點是不需與源導線導電接觸,也不用改變其電路。用專門改進的卡式電流傳感器就可以測量線上的非對稱干擾電流。對復雜的導線系統(tǒng)、電子線路等的干擾測量可以在不打亂正常工作或正常布置的狀態(tài)下進行。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
4.2.3電流探頭
(續(xù))電流探頭頻率范圍可達30Hz~1000MHz。電流探頭在通帶內(nèi)具有平坦的頻響。低于通帶的頻率范圍,仍可進行精確測量,只是由于傳輸阻抗的減少降低了靈敏度。高于通帶的頻率范圍,由于電流探頭產(chǎn)生的諧振。測量將不精確。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.4電壓探頭電壓探頭由一個隔直電容器C和一個電阻R串連組成,使得電源線與地之間的總電阻為1500Ω。此探頭也可用來測量其他電源線上的電壓,此時可能需要增加探頭的輸入阻抗,以避免高阻抗電路過載。電壓探頭的插入損耗應在9kHz~30MHz的頻率范圍50Ω系統(tǒng)中校準。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.4電壓探頭(續(xù))任何測量用保護裝置對測量精度的影響都不得超過1dB,否則應予以校準。要確保被測干擾電平遠大于環(huán)境噪聲電平,否則測量就沒有意義了。連接探頭的導線、被測電源線和參考地之間形成的環(huán)應盡可能的小,以減少強磁場的影響。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.5天線天線:把高頻電磁能量通過各種形狀的金屬導體向空間輻射出去的裝置。反之,天線的逆向功能亦可把空間的電磁能量轉(zhuǎn)化為高頻能量收集起來。天線是輻射騷擾場強和輻射抗擾度測試的主要輔助設備。在輻射測量過程中,我們利用天線將電磁能量轉(zhuǎn)換為電壓進行測量。在抗擾度測量過程中,我們利用天線發(fā)射電磁能量,產(chǎn)生電磁場。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.5天線(續(xù))
天線的輸入阻抗ZA:天線在饋電點的電壓U(V)與電流I(A)之比值ZA=U/I(Ω)天線系數(shù)AF:接收點的場強E(V/m)與此場強在該天線輸出端生成的電壓V(V)之比,AF=E/V電壓駐波比VSWR:當傳輸線阻抗與負載阻抗不匹配情況下,必然引起輸入波的反射。駐波比是表征匹配程度的系數(shù):VSWR=(1+ρ)/(1-ρ)式中:ρ為反射系數(shù),即反射電壓與入射電壓之比。匹配時,ρ=0,則VSWR=1;失配時,ρ≠0則,VSWR>1。失配愈嚴重則駐波比(VSWR)愈大。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)環(huán)型磁場天線(9kHz~30MHz)及其天線系數(shù)電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)鞭狀天線(150kHz~30MHz)及其天線系數(shù)電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)雙錐天線(30MHz~300MHz)及其天線系數(shù)電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)對數(shù)周期天線(80MHz~1000MHz)及其天線系數(shù)電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)喇叭天線(200MHz~40GHz)及其天線系數(shù)電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.6電磁屏蔽室
電磁屏蔽室是對電磁場起隔離作用的設備。標準要求許多試驗項目必須在屏蔽室內(nèi)完成。它是一個由低電阻金屬材料制作的封閉室體。利用電磁波在金屬體表面產(chǎn)生反射和渦流而起到屏蔽。當與大地連接后,同時能起到靜電屏蔽作用。屏蔽室廣泛用于小信號高靈敏度要求的場合及計算機房等。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))屏蔽室材料:一般采用鋼和銅兩種材料。常用的有鋼(銅)板屏蔽室和絲網(wǎng)屏蔽室。鋼板屏蔽室分為焊接式和板塊拼裝式。用于電磁兼容測量的電磁屏蔽室除了有良好屏蔽性能的屏蔽室體外,屏蔽門、通風波導、電源濾波器和信號濾波器及接地等都影響屏蔽室總體性能。對不同性能的電磁屏蔽室,需配備相應性能的輔助設施。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))(1)屏蔽室的屏蔽效能屏蔽體的屏蔽性能:是指模擬干擾源置于屏蔽室外時屏蔽室安放前后的電場強度、磁場強度或功率之比。屏蔽室的屏蔽效能按照使用要求和周圍環(huán)境的電磁場強度來確定,一般使用要求為60~80dB。屏蔽效能大于100dB的稱為高性能屏蔽室。屏蔽效能與頻率有關(guān):在低頻段如10~100Hz,屏蔽效能比高頻段差;,而當頻率高達微波段,如1GHz以上,屏蔽效能也會下降。這與屏蔽體的材料、加工制作工藝和屏蔽室體的幾何尺寸有關(guān)。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))
(2)與電磁屏蔽室有關(guān)的輔助設施a)屏蔽門:屏蔽門是屏蔽室的關(guān)鍵部位,必須精心設計、精心加工。屏蔽門不管大小,都必須使門、門框與屏蔽室體緊密接觸,防止電磁波從門縫處泄漏。屏蔽效能的大小,屏蔽門是主要的影響因素。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))b)通風波導,又稱截止波導:電磁屏蔽室作為一個金屬封閉體,室內(nèi)的通風是通過截止波導來實現(xiàn)的。波導的孔徑、深度等幾何尺寸根據(jù)電磁屏蔽室的屏蔽效能來確定。c)濾波器:濾波器的作用是濾除線路中傳輸?shù)母哳l信號分量。凡進出電磁屏蔽室的所有電纜包括電源線、信號線、控制線等均需通過濾波器,以濾除其中無用的高頻分量。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))
(3)接地將屏蔽室與大地用低電阻導體連接起來,稱為接地。接地可分為三類:a)避雷接地,防雷電影響。b)電氣接地,與電網(wǎng)的連接,保護設備和人身安全。c)高頻接地,使高頻信號與地構(gòu)成通路。三類接地的目的用途不同其接地要求也不一樣。對于電磁屏蔽室,一般要求單點接地。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.6電磁屏蔽室(續(xù))
(4)屏蔽室的諧振任何的封閉式金屬空腔都可產(chǎn)生諧振現(xiàn)象。屏蔽室可視為一個大型的矩形波導諧振腔。屏蔽室諧振是一個有害的現(xiàn)象。當激勵源使屏蔽室產(chǎn)生諧振時,會使屏蔽室的屏蔽效能大大下降,導致信息的泄漏或造成很大的測量誤差。為避免諧振引起測量誤差,應通過理論計算和實際測量來獲得屏蔽室的主要諧振頻率點,以便在以后的電磁兼容試驗中,避開這些諧振頻率。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(1)概述電波暗室(anecholcchamber)是輻射騷擾場強和輻射抗擾度測量的測量場所,又稱電波消聲室,或電波無反射室。有兩種結(jié)構(gòu)形式:半電波暗室和全電波暗室。半電波暗室由電磁屏蔽室加射頻吸波材料組合構(gòu)成,側(cè)面和室頂敷設射頻吸波材料,地面為電波反射面,模擬開闊試驗場。六個內(nèi)表面全部敷設射頻吸波材料時,稱為全電波暗室.模擬自由空間。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(續(xù))
由于好的開闊試驗場選址不易,使用不便。建在市區(qū)又會因背景噪聲電平大而影響EMC測試。于是模擬開闊試驗場的半波暗室成了應用較普遍的EMC測試場地。美國FCC、日本VCCI以及IEC、CISPR等標準準許用半電波暗室替代開闊試驗場進行EMC測試。電波暗室用于電磁輻射干擾測量和電磁輻射敏感度測量。主要性能指標用歸一化場地衰減NSA和測試面場均勻性來衡量。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(續(xù))
(2)半電波暗室的結(jié)構(gòu)半電波暗室中的測試環(huán)境是要模擬開闊試驗場的傳播條件,因此暗室尺寸應以開闊試驗場的要求為依據(jù)。測試距離R為3m、10m等,測試空間的長度為2R,寬應為1.73R。3米法測試時,接收天線的高度要求在1~4m范圍內(nèi)改變;10米法測試時,天線高度要求在2~6m范圍內(nèi)改變。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(續(xù))
吸波材料的選擇直接關(guān)系到暗室的性能:材料的吸波性能越好,即入射電波的反射率越小,對暗室中場強測量產(chǎn)生的不確定度就越小。常用的吸波材料有單層鐵氧體片、角錐形含碳海綿復臺吸波材料和角錐形含碳苯板復合吸波材料。幾種材料各有優(yōu)缺點:鐵氧體片的特點是低頻性能好,占用空間體積小,缺點是高頻性能差;另兩種材料的特點是工作頻率范圍寬,高端可達40GHz,承受功率大,但體積較大。目前已有綜合了兩類材料優(yōu)點的新型復合吸波材料。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
上圖所示暗室就是五個內(nèi)表面貼鐵氧體片且在主要部分加含碳海綿復合吸波材料。1GHz以下主要靠鐵氧體片起作用,1GHz以上主要是含碳海綿復合吸波材料起作用。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(續(xù))
(3)電波暗室的測試暗室在完成屏蔽殼體的建造后,應進行屏蔽效能的測試。在粘貼吸波材料后,則應進行歸一化場地衰減和測試面場均勻性的測試。(4)歸一化場地衰減測試(NSA)既然半電波暗室是為模擬開闊試驗場而建造,暗室中的NSA就應和開闊場相一致。測試值與標準值之差小于±4dB。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.2.7電波暗室(續(xù))
(5)均勻域測試“均勻域”是一個假想的垂直平面。在該平面中電磁場的變化令人滿意地小。該均勻域尺寸為1.5mX1.5m。在布置輻射抗擾度試驗時,應使受試設備受照射的面與均勻域的垂直平面重合。由于靠近參考地平面不可能建立一個均勻場,所以校準的區(qū)域在離參考地平面上方不低于0.8m處。均勻域的核準在空的屏蔽暗室中進行。在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)75%的表面上場的幅值偏差在標稱值的0dB~+6dB范圍內(nèi),即認為該場地是均勻的。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3電磁騷擾的檢測原理及方法4.3.1干擾限值的含義在電磁干擾測量過程中,對批量產(chǎn)品,通常我們用80%/80%準則來概括發(fā)射限值的含義。它是一個統(tǒng)計上的含義,即“在統(tǒng)計的基礎(chǔ)上,大量生產(chǎn)的產(chǎn)品至少有80%符合限值的要求,置信度不低于80%”。也就是說,被判定為合格的一批產(chǎn)品并不意味著所有的發(fā)射都滿足限值要求,只要80%的產(chǎn)品低于標準規(guī)定的限值即可,且置信度不低于80%。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)當該限制是用來判別單件產(chǎn)品是否滿足標準要求時,情況比較復雜。如上圖所示,假設測量值為x,限值為A,該測量項目的測量擴展不確定度半寬為a。那么,當x<A-a時,我們判定被測樣品測試合格;當x>A+a時,我們判斷被測樣品測試不合格;當A-a≤x≤A+a時,我們認為測試結(jié)果為不確定。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.2被測樣品工作狀態(tài)的選擇工作狀態(tài)的選擇應遵循以下主要原則:a)使其能夠代表實際中的典型應用情況;使其發(fā)射最大。b)如果沒有給定試運行時間,在試驗之前,EUT應運行足夠的時間,以使保證其運行的狀態(tài)和方式是壽典型狀態(tài)。c)EUT應在額定的電源電壓下工作:如果騷擾電平隨電源電壓顯著地變化,則應在0.9~1.1倍額定電壓下,重復那些測量。如果EUT的額定電壓不止一種,應在產(chǎn)生最大騷擾的額定電壓下進行試驗。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.2被測樣品工作狀態(tài)的選擇(續(xù))d)如果騷擾電平不穩(wěn)定,那么每次測量時,測量接收機的讀數(shù)觀察時間應不少于15s,應記錄下最高讀數(shù)。對任何孤立的尖峰,可忽略不計。e)如果騷擾電平總體上不穩(wěn)定,在15s內(nèi)顯示的電平連續(xù)上升或下降超過2dB,那么應該在更長的時間內(nèi)觀察該騷擾電平。在大多數(shù)情況下,我們很難一下就找到EUT最大發(fā)射時的工作狀態(tài),在這種情況下,試驗人員需要不斷變換EUT的工作狀態(tài)(或運行程序),反復試驗,直至找出最大發(fā)射時的狀態(tài)。通過積累,逐漸確定某一類產(chǎn)品最大發(fā)射時的工作狀態(tài)。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.3EUT的配置
EUT的配置主要由以下因素確定:a)所需連接的電纜負載(或裝置)的數(shù)量、型號和長度;b)所需安裝的模塊(如各類插卡,低板)的數(shù)量和類型;c)由數(shù)個獨立單元組成的系統(tǒng)中、有代表性的、最小單元的組合和數(shù)量;d)既能成為系統(tǒng)組成部分,又能自成分統(tǒng)的設備單元,試驗時可獨立系統(tǒng)進行;e)對于功能上有交互作用的,連接實際負載或能代表其電氣特性的模擬負載;f)為增強宿主單元組成功能而在市場上獨立銷售的印制線路板組件,試驗時,應在由制造商選擇的有代表性的宿主單元內(nèi)進行。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.4傳導騷擾電壓(1)測量設備、設施及要求a)測量接收機9kHz~30MHz,具有峰值、準峰值和平均值檢波功能;能滿足GB/T6113.1要求。b)人工電源網(wǎng)絡(AMN)(電源端測量用),能滿足GB/T6113.1相應的阻抗特性曲線的要求。c)電壓探頭和電流探頭(不使用AMN測量時用)。d)阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(ISN)(電信端口測量用)。e)比EUT邊框大0.5m的接地平板,最小尺寸為2m×2m。f)“干凈的”三相電源,以便能夠分別給測試系統(tǒng)、EUT中的受試端口和支持設備(如輔助設備的電源端口)單獨供電。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.4傳導騷擾電壓(續(xù))
(2)試驗程序以臺式EUT為例,給出一般的試驗程序僅供參考。a)嚴格按照產(chǎn)品標準中的布置圖進行試驗布置和連接;b)測量環(huán)境電平,確認環(huán)境電平比相應限值低6dB;c)按標準要求或其他要求選擇相應的限值;d)選擇EUT的工作狀態(tài),并使之投入運行;e)在150kHz~30kHz頻率范圍內(nèi),依次對每根導線進行測量;f)先進行初測,找出最大騷擾所對應的工作狀態(tài)和頻率;g)進行最終測試,記錄測量數(shù)據(jù)。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.4傳導騷擾電壓(續(xù))
只要有可能,就應使用AMN來測量系統(tǒng)導線的騷擾電壓。對于沒有一個適當?shù)腁MN的時候,電壓探頭也可用于傳導測量。而對某些測量,在有關(guān)的產(chǎn)品(類)EMC標準中則可能規(guī)定使用電流探頭。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.4傳導騷擾電壓(續(xù))
(3)使用電壓探頭的測量為了對帶有數(shù)根連接導線或可以連接數(shù)導線的裝置和系統(tǒng)進行測量,在那些不能用人工電源網(wǎng)絡進行測量的導線端與天線控制線以及負載線的連接插座上的騷擾電壓,必須使用高輸入阻抗(1500Ω或者更大)的電壓探頭來測量。測量時,初級電源輸入線必須被隔離并用AMN作射頻端接。不使用電壓探頭來測量的那些導線,在布置和長度方面則必須遵守相應規(guī)定和各自的產(chǎn)品(類)EMC標準規(guī)定的運行條件。電壓探頭應通過同軸電纜連接到測量接收機上,它的屏蔽層被連接到參考地和電壓探頭外殼。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.4傳導騷擾電壓(續(xù))
(4)使用電流探頭的測量由于某些原因,騷擾電流測量可能是有用的。首先,在某些設備中也許不可能插入AMN,當對固定安裝的系統(tǒng)或者大電流的EUT進行測量時尤其如此。其次,使用電流探頭的原因是:在頻率范圍的低端,電源阻抗變得很低,以致騷擾源成為一個電流發(fā)生器。因此就可以用電流互感器來測量這個電流,而無需中斷或拆開電源的接連。測量時,如果只有一根導線被包圍住,那么測量的是差模和共模騷擾電流分量和疊加值,此時如果存在任何大的工作電流,那么由于電流探頭的磁芯可能飽和而有數(shù)據(jù)不真實的風險。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.5騷擾功率測量30MHz~300MHz頻率范圍內(nèi),設備內(nèi)部的各種騷擾能以輻射方式從連接的屏蔽或非屏蔽導線向外輻射騷擾能量。吸收鉗用于對這些導線作測試。一般,這種方法對于小型EUT和30MHz~300MHz頻率范圍內(nèi)的騷擾測試很適用。在每一個產(chǎn)品(類)EMC標準中都應規(guī)定嚴謹?shù)臏y量程序及其適用范圍。如果不帶連接導線EUT的尺寸接近測量頻率的四分之一波長時,就可能產(chǎn)生機殼直接輻射。因此吸收鉗方法不適合于評價EUT的全輻射能力。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.5騷擾功率測量(續(xù))
(1)試驗設備及要求a)測量接收機:30MHz~300MHz頻率范圍具有峰值、準峰值和平均值檢波,能滿足GB/T6113.1要求。b)吸收鉗:性能應符合如下的要求:吸收鉗對于被測器具呈現(xiàn)的阻抗為100~200Ω,電抗分量小于20%;吸收鉗輸出阻抗為50Ω;頻率范圍30~300MHz;插入損耗17dB;吸收鉗對于來自電網(wǎng)的騷擾能提供足夠的衰減;被測器具的工作電流通過時,吸收鉗的磁路不應飽和。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.5騷擾功率測量(續(xù))
(2)測量方法使用吸收鉗測量時,EUT應放置在至少高40cm的非金屬臺上。被測導線沿水平方向拉成直線放置,以便吸收鉗能沿著導線移動位置從而找出最大指示值??勺冮L度導線至少應延長為最低測量頻率的半波長加上吸收鉗的長度,和可能需要的第二個吸收鉗的長度:在30MHz長度為6m,而有第二個(用于濾波的)吸收鉗時則必須至少是7m。短于1m的導線不適于用吸收鉗測量。(標準要求為長度≥25cm的導線均要測試,可改用長度大于1m的連接線)。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
吸收鉗環(huán)繞著被測導線放置。對于每個試驗頻率,沿導線方向上放置的吸收鉗應從EUT開始,自零變化到半個波長的距離。此時,與吸收鉗相連接的測量接收機獲得的最大指示值正比于能得到的騷擾功率。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.5騷擾功率測量(續(xù))
當對有一根以上附屬導線的EUT測量時:如果可能的話,在測量另一根導線時,應卸去一些可拆下的導線。不能取走的導線,則用放置有損耗鐵氧體環(huán)或緊靠著EUT環(huán)繞該導線放上另一個吸收鉗來隔離。測試過程中,在測量裝置80cm以內(nèi)不應有人或金屬物體。吸收鉗的移動可以用滑輪和在遠處運轉(zhuǎn)的電動機操縱繩索來完成。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場強測量試驗場地的特性將直接影響輻射測量的結(jié)果。應盡可能地采取一些有效措施,確保場地的有效性和測量的一致性。(1)試驗設備、設施及要求a)圓形開闊場或半電波暗室:水平和垂直場地衰減測量值與理想場地之差不得大于“±4dB”。b)量接收機:30MHz~1GHz頻率范圍,具有峰值、準峰值檢波,能滿足GB/T6113.1要求。c)寬帶天線:30MHz~1GHz頻率范圍電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場強測量(續(xù))
(2)測量距離測量距離是EUT最接近于天線的那一點和天線頻率中點在地面上的投影之間的距離。在某些試驗裝置中,這個距離是從天線到EUT的輻射中心來測定的。測量距離為10m時這兩種方法都可以采用。在大多數(shù)的室外場地情況下,優(yōu)先采用10m距離。因為在這個距離上預計的被測騷擾電平會遠高于允許進行試驗的一般環(huán)境電平。通常不采用小于3m或大于30m的距離。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場強測量(續(xù))
EUT應在符合輻射騷擾限值的規(guī)定距離上進行測量。除非因為設備的大小等因素而不能這樣做。如果有必要采用規(guī)定以外的測量距離,那么應當采用產(chǎn)品(類)EMC標準中規(guī)定的方法來外推測量結(jié)果。如果沒有給出指南,則必須提供適當?shù)耐馔评碛?。一般,外推法并不遵循簡單反比距離的定律。目前國內(nèi)實驗室普遍采用3米半電波暗室進行輻射騷擾場強測試。在可能的場合下,應在遠場條件下進行測量。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場強測量(續(xù))
(3)天線高度變化對于電場強度測量,天線距離地平面的高度應在規(guī)定的范圍內(nèi)變化,以便獲得直射波和反射波同相位時會出現(xiàn)的最大讀數(shù)。對于測量距離小于和等于10m時,在測量電場強度時天線高度最好在1m~4m之間變化;在30m以下的較大測量距離時,天線高度最好在2m~6m之間變化。對磁場強度測量,使用單環(huán)磁場天線時,接收天線的高度可以固定在規(guī)定的標高上(從地面到環(huán)天線底部的典型值為1m)。環(huán)天線或EUT應作方位旋轉(zhuǎn),以便找到最大的被測騷擾。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場強測量(續(xù))
(4)EUT的布置試驗單個或多個部件的系統(tǒng)應滿足下列兩個條件:a)系統(tǒng)按典型應用的情況布置;b)系統(tǒng)要按產(chǎn)生最大騷擾的方式布置。術(shù)語“系統(tǒng)”是指EUT及與EUT相連的部件和所有需要連接的電纜的組合。術(shù)語“布置”是指EUT系統(tǒng)的其他部件,互連電纜以及組成該系統(tǒng)的電源線的定位或取向。在所有的測量中,系統(tǒng)的布置都應調(diào)整到使上述兩個條件滿足(首先滿足條件a),然后滿足條件b))。本語“典型的”用來描述EUT實際使用中是如何布置的。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場強測量(續(xù))
(5)試驗程序以臺式EUT、采用寬帶天線并在3m半電波暗室內(nèi)進行的自動測量為例來說明一般的試驗程序。對于落地式或者臺式與落地式組合起來的EUT,試驗人員可參照實施。a)格按照標準布置圖進行試驗布置和連接。b)對EUT,選擇相應的限值。c)對環(huán)境電平分別進行水平極化和垂直極化測量,確認比相應的騷擾限值低6dB。(正規(guī)的EMC試驗室應定期檢驗試驗場地的有效性。)d)按前述原則選擇EUT的工作狀態(tài),并使EUT投入運行。e)進行水平極化測量。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.3.6輻射騷擾場強測量(續(xù))
f)按手動或自動測量程序進行測量,在30~1000MHz頻率范圍內(nèi)進行初測。在0o~360o之間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺,在1~4m高度范圍內(nèi)升降天線,充分考慮轉(zhuǎn)臺角度、天線高度和EUT的工作循環(huán)三個變量的組合,初步確定騷擾較大的頻率點。g)對每一個有懷疑的頻率點在0o~360o之間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺,尋找最大騷擾電平(準峰值),繼續(xù)在1~4m高度范圍內(nèi)升降天線,尋找該頻率點上EUT的最大騷擾電平(準峰值)。直到確認該騷擾場強值是轉(zhuǎn)臺角度、天線高度和EUT的工作循環(huán)三個變量范圍內(nèi)的最大值。h)在所有較大的騷擾電平所對應的頻率點上重復g)。改變天線的極化方向為垂直極化,重復f)~g)。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.4電磁抗擾度測試的基本原理和方法抗擾度測量通常是用對EUT的抗干擾能力已經(jīng)達到某一規(guī)定的水平來判斷的。通過對EUT施加有用試驗信號和無用試驗信號的方法來進行。EUT的布置應模擬正常工作狀態(tài)。隨著嚴酷度的增加而逐漸加大無用信號,直到檢測到所規(guī)定的性能下降或施加的無用信號達到了規(guī)定的抗擾度電平為止,兩者取低者。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
上圖表示所有抗擾度測量方法所依據(jù)的基本原理圖。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.4電磁抗擾度測試的基本原理和方法(續(xù))有用信號是使EUT保持在某種正常工作狀態(tài)的信號,如使彩色電視機正常工作的彩條信號和伴音信號;無用信號是指抗擾度標準規(guī)定的干擾信號,可以是連續(xù)波信號、脈沖信號、電磁場或電源的變化;耦合途徑可以是線纜上的電壓、電流的耦合,也可以是空間的輻射場的耦合。對EUT性能的評定有功能上的、有性能參數(shù)上的、也有主觀聽覺和視覺上的。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.4電磁抗擾度測試的基本原理和方法(續(xù))
可以用直接輻射或電流/電壓注入法來施加無用信號。多數(shù)情況下,為了全面評價EUT的抗擾度,直接輻射和電流/電壓注入技術(shù)都需要采用。直接輻射試驗可以用天線發(fā)射場強,由EUT截獲場強的方法來進行。在某些情況下,對于高度小于1m的EUT直接輻射試驗,“有界”場是很有效的。產(chǎn)生有界場的例子如TEM室、帶狀線天線和混響室等,其優(yōu)點是占用場地小,容易產(chǎn)生較高的場強。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.4.1性能下降客觀評價方法可以通過監(jiān)測電壓、電流、特定的信號和音頻檢波電平等方法來對EUT的抗擾度做出客觀評價。這些電信號可以采用模擬或數(shù)字記錄技術(shù)來記錄。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.4.2性能降低主觀評價方法對于那些具有圖像或聲音或者兩者功能兼有的EUT(如電視機),其抗擾度的主觀評價方法是對具有這種功能的EUT采用監(jiān)測其圖像和/或聲音的性能降低來進行。與客觀評價所用方法的不同之處在于不采用模擬的或數(shù)字的形式去直接記錄特定的電信號或類似的信號和電平,而是用人的感覺術(shù)語來表述性能降低。例如,人對煩擾效應的聽覺或視覺的感受。這些無用抗擾度信號可與進行客觀抗擾度評價測量時所用的無用信號相同或類似。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.4.3限值測量法實際測量時,可能并不需要測量實際的抗擾度電平,例如,知道EUT是否滿足限值就足夠了??蓪o用信號保持在某個限值電平上,而不是在每個試驗頻率上作調(diào)節(jié),并在整個試驗范圍內(nèi)作頻率掃描。如果在任何時刻,無論是客觀上還是主觀上均未觀察到性能降低,則認為EUT滿足該限值。這種方法通常被稱為“合格/不合格”試驗法。在符合性檢驗過程中,“合格/不合格”試驗法是最常用的方法。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.4.4抗擾度性能降低分類及試驗結(jié)果判別要制定合理的抗擾度判別準則就需要定義什么是性能降低。下面給出這樣一種性能累進降低的建議。A沒有降低:設備符合設計規(guī)范。此類判別準則適用于那些敏感的保健設備和安全設備以及那些對眾多消費者有影響的服務設施。也可用于一些關(guān)鍵性生產(chǎn)過程或設備運行的抗擾度準則。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.4.4抗擾度性能降低分類及試驗結(jié)果判別(續(xù))
B明顯降低:在這種情況下,性能已經(jīng)受到了電磁騷擾的影響。一些明顯性能降低的例子如視頻和音頻電路噪聲增大,控制電路信噪比減少,數(shù)字系統(tǒng)的誤碼率接近系統(tǒng)允許的最大承受力,或者有煩人的音頻和視頻騷擾。電子產(chǎn)品/設備無需操作者介入即可繼續(xù)使用。這種性能降低通常用于大量生產(chǎn)的產(chǎn)品。當去除抗擾度信號時,性能降低現(xiàn)象即消失。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.4.4抗擾度性能降低分類及試驗結(jié)果判別(續(xù))
C嚴重降低:在這一類別,產(chǎn)品將不能夠連續(xù)滿意地工作。這一類別的抗擾度電平應被設定在極偶然的情況下才會出現(xiàn)性能嚴重降低的水平上。此時需要操作人員介入,如系統(tǒng)閉鎖、復位、其他的存儲修改,電子產(chǎn)品/設備才能夠恢復其特定的運行狀態(tài)。D失效/完全喪失工作能力:這是最嚴重的性能降低類別。此時,產(chǎn)品完全失效并且不能重新恢復使用。最終會發(fā)生機械損壞,不能現(xiàn)場修復。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.4.4抗擾度性能降低分類及試驗結(jié)果判別(續(xù))符合A的產(chǎn)品,試驗結(jié)果應判合格。這意味著產(chǎn)品在整個試驗過程中功能正常,性能指標符合技術(shù)要求。符合B的產(chǎn)品,試驗結(jié)果應視其產(chǎn)品標準、產(chǎn)品使用說明書或者試驗大綱的規(guī)定,認為某些影響是不重要的,因而也是可以判為合格。符合C的產(chǎn)品,試驗結(jié)果除了特殊情況并且不會造成危害以外,多數(shù)判為不合格。符合D的產(chǎn)品判別為不合格。符合B和C評判標準的產(chǎn)品試驗報告中應寫明B類或C類評判依據(jù)。符合B類應記錄其喪失功能的時間。性能降低狀態(tài)的判別準則在產(chǎn)品(類)EMC標準中規(guī)定,不同標準要求并不完全一致。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.5諧波電流發(fā)射測量
GB17625.1-2003idtIEC61000-3-2:2001《電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值(設備每相輸入電流≤16A)》介紹
電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.5.1基本概念一個周期函數(shù)可以分解為傅立葉級數(shù),表示為多級正弦函數(shù)的和式,即可把周期信號當作是正弦函數(shù)的基波與高次諧波的合成。所以,我們可以將設備的電流波形分解為基波和高次諧波,通過特定的儀器測量高次諧波含量。GB17625.1考慮到第40次諧波電流含量。
電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.5.2諧波的危害大量的非線性設備應用,會造成電網(wǎng)電壓波形畸變,使電網(wǎng)電能質(zhì)量下降。當電網(wǎng)中存在過量的諧波電流,不僅會使發(fā)電機的效率降低,嚴重時還會造成發(fā)電機和電網(wǎng)設備的損壞,同時還會影響電網(wǎng)用戶設備的正常工作,比如計算機運算出錯,電視機畫面翻滾。正是出于保護共用電網(wǎng)電能質(zhì)量,保障電網(wǎng)和用戶設備的正常進行,IEC提出了諧波電流限值標準。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.5.3標準的適用范圍
該標準只對接入頻率為50Hz/60Hz、相電壓為220V/230V/240V的低壓供電系統(tǒng)且每相輸入電流不大于16A的設備提出諧波電流限值要求。
該標準是一個通用電磁兼容標準。一般地說,適合于本標準的產(chǎn)品類別較多,如家用電器、電動工具、電氣照明設備、信息技術(shù)設備、影音設備等等。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.5.4設備的分類分類是按照諧波電流限值不同而進行的。A類:平衡的三相設備;家用電器,不包括列入D類的設備;工具,不包括便攜式工具;白熾燈調(diào)光器;音頻設備;以及除以下幾類設備外的所有其他設備B類:便攜式工具;不屬于專用設備的電弧焊設備C類:照明設備D類:有功功率不大于600W下列設備:個人計算機和個人計算機顯示器;電視接收機。B類、C類和D類設備定義比較簡單,A類的區(qū)分比較復雜。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.5.5通用要求
測量方法(1)標準附錄C給出了多種設備的諧波電流測量試驗條件。對于附錄C中未列出的設備,發(fā)射測量應在用戶操作控制下或自動程序設定在正常工作狀態(tài)下,預計產(chǎn)生最大總諧波電流(THC)的模式進行。這是規(guī)定了發(fā)射試驗時設備的配置,而不是要求測量THC值或?qū)ふ易類毫訝顟B(tài)下的發(fā)射。(2)諧波電流限值僅適用于線電流而非中性線電流。對于單相設備,允許測量中性線的電流代替線電流。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)(3)根據(jù)制造商提供的信息對受試設備進行測量。為了保證測量結(jié)果符合正常使用時的狀況,在試驗開始前,可能需要由制造商啟動電動機預運行。(4)當限值是以功率的形式給出時,該功率值應在試驗過程中被用來確定限值。諧波電流和有功輸入功率應在相同的試驗條件下測量,但不需同時測量。4.5.5通用要求(續(xù))電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)(5)對于C類設備,制造商規(guī)定的基波電流和功率因數(shù)應被用于限值的計算?;娏鞣至亢凸β室驍?shù)由制造商測量和規(guī)定,如同D類限值的計算而測量和規(guī)定功率一樣。所用的功率因數(shù)值應從與電流基波分量值相同的DFT測量窗獲得。(6)當手動或自動的將設備投入或退出運行狀態(tài),持續(xù)時間小于10s的諧波電流不予考慮。被試設備不應在待機模式下超過任何觀測周期的10%。(7)對于安裝在機柜或機箱內(nèi)的組合式設備,若分立單元可以單獨接到電網(wǎng)中,則只需對各分立單元進行諧波電流測量,而不必考核組合式設備整體。4.5.5通用要求(續(xù))電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.5.6諧波電流限值下列類型設備的限值在本標準中未作規(guī)定:額定功率75W及以下的設備,照明設備除外(將來該值可能從75W減小到50W);總額定功率大于1kW的專用設備;額定功率不大于200W的對稱控制加熱元件;額定功率不大于1kW的白熾燈獨立調(diào)光器。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)1、
A類設備的諧波電流限值
A類設備的諧波電流限值是有效值,單位為安培。2、
B類設備的諧波電流限值
B類設備的諧波電流限值是A類設備的限值的1.5倍。4.5.6諧波電流限值(續(xù))電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)3、
C類設備的諧波電流限值
3.1有功輸入功率大于25W對于有功輸入功率大于25W的照明電器,諧波電流不應超過C類設備的相關(guān)限值。A類設備的限值適用于帶有內(nèi)置式調(diào)光器或殼式調(diào)光器的白熾燈燈具。3.2有功輸入功率不大于25W對于有功功率不大于25W的放電燈,標準有特別要求。如放電燈帶有內(nèi)置式調(diào)光器,測量僅在滿負荷條件下進行。4.5.6諧波電流限值(續(xù)電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4、
D類設備的諧波電流限值4.1只限制奇次諧波電流。4.2奇次諧波電流不僅要符合最大允許諧波電流,還要符合“每瓦功率允許的最大諧波電流”。4.5.6諧波電流限值(續(xù))電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.5.7諧波電流測量儀器
諧波測量設備一般由兩部分組成:精密電源單元與測量儀表單元。要求電源部分能向被測設備提供良好波形的電壓源、負載能力和平坦的阻抗特性。一般實驗室都使用可編程精密電源作為諧波測量儀的電源部分。
標準規(guī)定測量儀表單元必須是離散付氏變換(FFT)的時域測量儀器。時域諧波測量儀器能夠連續(xù)、準確地同時測量全部各次諧波所涉及的幅值、相位角等需要量。目前實驗室多采用以FFT為頻譜分析原理的諧波測量儀,而且通常是與電源在一起的組合式。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.5.8試驗條件
標準中規(guī)定了部分類型設備諧波電流的試驗條件。對于沒有提到的設備,發(fā)射測量應在用戶操作控制下或自動程序設定在正常工作狀態(tài)下,預計產(chǎn)生最大總諧波電流(THC)的模式進行。這是規(guī)定了發(fā)射試驗時設備的配置,而不是要求測量THC值或?qū)ふ易類毫訝顟B(tài)下的發(fā)射。幾種典型設備的試驗條件:1、
彩色電視機
電視接收機按照GB/T17309.1規(guī)定的條件進行試驗。試驗條件和電視接收機的設置應與功率消耗的測量相同。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)4.5.8試驗條件(續(xù))2、
聲頻功率放大器
首先確定測試時對被測設備的輸入信號類型:比較音頻輸入端在無信號輸入與有額定信號源電動勢之間輸入信號,若引起設備輸入電流變化小于最大電流的15%,則在無輸入信號下試驗;否則,按如下條件測量:音質(zhì)、音色等控制功能調(diào)整至可獲得最寬平坦的頻響特性,輸入是帶有上下邊帶限制的白噪聲信號。3、
信息技術(shù)設備
ITE應整定到額定電流時進行試驗。如有必要,可以將設備的電源帶上附加負荷(電阻性)以模擬額定電流的情況。由制造商提供的為ITE系統(tǒng)設計的專用的供電裝置:如變壓器、UPS電源、功率調(diào)節(jié)器等,在接入到配電系統(tǒng)時應滿足本標準限值的要求。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
五、電磁兼容設計要點主要內(nèi)容5.1電磁兼容設計方法5.2電磁兼容設計一般要求5.3電磁兼容控制策略與控制技術(shù)5.4電磁兼容性補救措施電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)
5.1電磁兼容設計方法5.1.1電磁兼容設計方法電磁兼容性是靠周密有效的設計實現(xiàn)的。試驗測試作為檢驗和發(fā)現(xiàn)問題的技術(shù)手段是不可缺少的,然而沒有合理周全的電磁兼容性設計,試驗測試發(fā)現(xiàn)了干擾問題也只能是亡羊補牢。因此電磁兼容性必須從設計抓起,重視設計工作是十分必要的。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)基本電磁兼容設計的方法一般有三種:問題解決法、規(guī)范法和系統(tǒng)法。問題解決法是過去應用較多的方法。它就是在發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在檢測中出現(xiàn)問題后進行改進。這種方法雖然具有針對性,但很可能導致成本上升,并影響產(chǎn)品及早上市。規(guī)范法即在產(chǎn)品開發(fā)階段就按照有關(guān)電磁兼容標準規(guī)范的要求進行設計,使產(chǎn)品可能出現(xiàn)的問題得到早期解決。5.1.1電磁兼容設計方法(續(xù))電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)系統(tǒng)法是近些年興起的一種設計方法,它在產(chǎn)品的初始設計階段對產(chǎn)品的每一個可能影響產(chǎn)品電磁兼容性的元器件、模塊及線路建立數(shù)學模型,利用輔助設計工具對其電磁兼容性進行分析預測和控制分配,從而為整個產(chǎn)品的滿足要求打下良好基礎(chǔ)。無論是規(guī)范法或是系統(tǒng)法設計,其有效性都應是以最后產(chǎn)品或系統(tǒng)的實際運行情況或檢驗結(jié)果為準則,必要時還是需要結(jié)合問題解決法才能完成設計目標。5.1.1電磁兼容設計方法(續(xù))電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)5.1.2電磁兼容設計的費效比
電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)該圖橫軸為產(chǎn)品生產(chǎn)過程的各個階段;縱軸為對該產(chǎn)品解決電磁兼容問題所需的費用,即所需的人力物力。由該圖可見,如果在產(chǎn)品開發(fā)階段解決電磁兼容問題所需費用為1;如到型號研制階段,可能需要10;到批量生產(chǎn)時再解決需要的費用可能達到100。而如果批量生產(chǎn)時尚未發(fā)現(xiàn)或尚未能解決電磁兼容問題,則到現(xiàn)場安裝調(diào)試階段再解決,費用將可能高達千倍。由此可見,對于一個產(chǎn)品或一個系統(tǒng),盡早解決電磁兼容問題是十分必要的。5.1.2電磁兼容設計的費效比(續(xù))電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)5.2電磁兼容設計一般要求電磁兼容設計的內(nèi)容包括:①分析設備或系統(tǒng)所處的電磁環(huán)境和要求,正確選擇設計的主攻方向;②精心選擇產(chǎn)品所使用的頻率;③制定電磁兼容性要求和控制計劃;④對元器件、模塊、電路采取合理的干擾抑制和防護技術(shù)。電磁兼容設計的主要參數(shù)有:限額值、安全裕度和費效比。針對形成電磁干擾三要素,我們可以從以下幾個方面去努力。電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)5.2.1抑制電磁騷擾源盡量去掉對設備(或系統(tǒng))工作用處不大的潛在電磁騷擾源,減少騷擾源的個數(shù);恰當選擇元器件和線路的工作模式,盡量使設備工作在特性曲線的線性區(qū)域,以使諧波成份降低;對有用的電磁發(fā)射或信號輸出也要進行功率限制和頻帶控制;電磁兼容理論、檢測與設計基礎(chǔ)5.2.1抑制電磁騷擾源(續(xù))合理選擇電磁波發(fā)射天線的類型和高度,不盲目追求覆蓋面積和信號強度;合理選擇電磁脈沖形狀,不盲目追求上升時間和幅度;控制產(chǎn)生電弧放電和電火花,宜選用工作電平低的或有觸點保護的開關(guān)或繼電器,宜選用加工精密的直流電機;應用良好的接地技術(shù)來抑制接地干擾、地環(huán)路干擾并抑制高頻噪聲。
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 二零二五年度農(nóng)村自建房承建與農(nóng)村新能源利用合作合同
- 二零二五年度形婚雙方婚姻關(guān)系協(xié)議及婚后財產(chǎn)分割與子女撫養(yǎng)安排3篇
- 二零二五年度文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園區(qū)場地轉(zhuǎn)租合同3篇
- 2025年度高新技術(shù)研發(fā)貸款擔保協(xié)議3篇
- 2025年度消防安全設施設備安裝與驗收協(xié)議3篇
- 2025年度內(nèi)墻粉刷施工與室內(nèi)空氣凈化技術(shù)合作合同3篇
- 二零二五年度生豬養(yǎng)殖與農(nóng)產(chǎn)品市場銷售合作合同范本3篇
- 2025年度公司對個人創(chuàng)業(yè)團隊對賭合同3篇
- 二零二五年度企業(yè)車輛共享平臺使用服務合同3篇
- 2025年度公司與公司簽訂的體育產(chǎn)業(yè)合作發(fā)展協(xié)議2篇
- 景區(qū)安全管理教育培訓
- 工業(yè)氣瓶使用安全管理規(guī)定(5篇)
- 《高中體育與健康》考試復習題庫及答案
- 高空拋物安全宣傳教育課件
- 供應鏈ESG管理策略
- 2024秋期國家開放大學本科《納稅籌劃》一平臺在線形考(形考任務一至五)試題及答案
- 紙巾合同范本
- 四川省德陽市2025屆數(shù)學三年級第一學期期末聯(lián)考模擬試題含解析
- 2024年平面設計師技能及理論知識考試題庫(附含答案)
- 2024年高考真題-英語(新高考Ⅰ卷) 含解析
- 2023-2024年6月廣東省普通高中學業(yè)水平生物考試及答案
評論
0/150
提交評論