電源供應(yīng)器的電磁兼容性

電源電磁兼容講義內(nèi)容簡(jiǎn)介:1.電磁兼容定義.2.ITE產(chǎn)品電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)概述.

3.開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的分類.4.電磁干擾形成條件和原因.5.電磁兼容試驗(yàn)場(chǎng)地和設(shè)備要求.6.傳導(dǎo)騷擾測(cè)試原理與方法.7.輻射騷擾測(cè)試原理與方法8.I.T.E.電磁干擾主要地區(qū)相關(guān)規(guī)格及Limit.電磁兼容ElectromagneticCompatibility（EMC)

：

a.電磁騷擾electromagneticdisturbance

任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或者對(duì)有生命或無(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象?！咀ⅰ浚弘姶膨}擾可能是電磁噪聲、無(wú)用信號(hào)或傳播媒介自身的變化

b.電磁兼容ElectromagneticCompatibility

指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。它是電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)的一種重要的技術(shù)性能。包括兩方面的含義：

①EMI(ElectroMagneticInterference)-電磁干擾電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。

②EMS(ElectroMagneticSusceptibility)-電磁敏感度由于電磁能量造成性能下降的容易程度(即免疫力)。國(guó)家或組織制訂單位標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)IECCISPRCISPR22ClassB，CISPR24IECTC77IEC61000-3Series，IEC61000-4Series歐盟CENELEC歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)EN55022ClassB，EN55024電磁兼容指令:2004/108/EC美國(guó)FCC，DODFCCPart15B,MIL-STD.xx日本VCCIVCCIV3澳洲C-TickAS/NZS3548→AS/NZSCISPR22臺(tái)灣BSMICNS13438中國(guó)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局,國(guó)防部門(mén)GB17625，GB9254,GJB-2.

IT類產(chǎn)品各國(guó)EMC標(biāo)準(zhǔn)概述CISPR22(EN55022)ClassB標(biāo)準(zhǔn)要求：1.交流電源線的傳導(dǎo)干擾騷擾測(cè)量.2.輻射騷擾的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量。CISPR24(EN55024)標(biāo)準(zhǔn)要求：1.IEC61000-4-2靜電放電(ESD):接觸放電4KV,空氣放電8KV2.IEC61000-4-3輻射抗擾度(R/S

):80~1000MHz,3V/m(RMS),80%調(diào)制(1KHz)3.IEC61000-4-4快速脈沖與嚴(yán)訊(EFT):1KVpeak,5/50(Tr/ThnS),5KHz(重復(fù)率)4.IEC61000-4-5雷擊(Surges):1.2/50(8/20)Tr/ThuS,共模2KV/差模1KV5.IEC61000-4-6傳導(dǎo)抗擾度(C/S

):0.15~80MHz,3V/m(RMS),80%調(diào)制(1KHz)6.IEC61000-4-8工頻磁場(chǎng)(M/S):50Hz,1A/m(RMS)7.IEC61000-4-11電壓跌落(Dip):a.>95%減少/0.5周期b.30減少/250周期IEC61000-3-2諧波電流(Harmonic)IEC61000-3-3電壓波動(dòng)和閃爍(Flicker)3.

開(kāi)關(guān)電源電磁干擾按傳播方式的分類：

a.傳導(dǎo)干擾electromagneticdisturbance

傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)把一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的信號(hào)耦合（干擾）到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。

b.輻射干擾ElectromagneticCompatibility

輻射干擾是指干擾源通過(guò)空間把其信號(hào)耦合（干擾）到另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。4.

電磁干擾形成條件和原因：

4.1形成電磁干擾必須同時(shí)具備以下三個(gè)因素:①

電磁干擾源，指產(chǎn)生電磁干擾元件、器件、設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)或自然現(xiàn)象。②

耦合途徑或稱耦合通道、指把能量從煩擾源耦合（或傳輸）到敏感設(shè)備上，并且該設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)的媒介。③

敏感設(shè)備，指對(duì)電磁干擾發(fā)生響應(yīng)的設(shè)備。

4.2電磁干擾的效果包括系統(tǒng)內(nèi)部干擾和系統(tǒng)之間干擾兩個(gè)方面.

4.3開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生電磁干擾最根本的原因:

在其工作過(guò)程中產(chǎn)生的高di/dt和高dv/dt，它們產(chǎn)生的浪涌電流和尖峰電壓形成

了干擾源.4.4從電磁兼容性的觀點(diǎn)出發(fā)，電子設(shè)備或系統(tǒng)可分為三種工作狀態(tài)：

1.不兼容狀態(tài)：當(dāng)Pi>Ps即干擾電平高于敏感度門(mén)限電平時(shí),IM>0，表示有潛在干擾

2.兼容狀態(tài)：當(dāng)Pi<Ps即干擾電平低于敏感度門(mén)限電平時(shí),IM<0。

3.臨界狀態(tài)：當(dāng)Pi=Ps即干擾電平等于敏感度門(mén)限電平時(shí),IM=0。式中：IM=Pi-Ps(dB)IM-------電磁干擾余量Pi-------干擾電平Ps-------敏感度門(mén)限電平5.電磁兼容試驗(yàn)場(chǎng)地和設(shè)備的一般要求:電磁發(fā)射試驗(yàn)(EMI)敏感度或抗擾度試驗(yàn)：可在普通環(huán)境中，但是注意對(duì)周圍設(shè)備的影響(EMS)開(kāi)闊場(chǎng)OpenSite（民用標(biāo)準(zhǔn)）一般為10M屏蔽暗室Chamber一般為966-L*W*H=9M*6M*3M或743-M-L*W*H=7M*4M*3M6.

傳導(dǎo)騷擾測(cè)試原理與方法：6.1傳導(dǎo)騷擾量測(cè)設(shè)備原理與要求6.1.aLISN:線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)路（LineImpedanceStabilizationNetwork）1.對(duì)低頻交流電源，電感(50uH)形同短路電容形同開(kāi)路，提供交流電源給EUT.2.對(duì)于EUT高頻雜訊,LISN內(nèi)部之電感形同開(kāi)路(高阻抗)電容形同短路,將其偶合給接受機(jī).3.對(duì)于電源端流入非EUT所產(chǎn)生電流，LISN之電感、電容將其阻隔在外,以避免其影響系統(tǒng)測(cè)試之準(zhǔn)確性.4.提供穩(wěn)定阻抗-規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一阻抗(50Ω),以便測(cè)試結(jié)果的相互比較.6.1.b測(cè)量接收機(jī)(Receiver)的測(cè)試要求1.測(cè)試對(duì)象:頻譜很寬的微弱連續(xù)波或幅值很強(qiáng)的脈沖騷擾。2.儀器要求:接收器本身躁聲小,靈敏度高,檢波動(dòng)態(tài)范圍大,輸入阻抗低(50Ω),前級(jí)電路過(guò)載能力強(qiáng),有多種檢波能力。整機(jī)在整個(gè)測(cè)試頻段內(nèi)的測(cè)試精度滿足±2dB.

測(cè)試接受機(jī)的頻率要和測(cè)試的頻率相匹配.3.CISPR標(biāo)準(zhǔn)目的是為了通信和廣播的暢通編制,外界騷擾都是通人的主觀聽(tīng)覺(jué)效果判斷,平均值和峰值檢波都不足以描述幅度,寬度和頻率對(duì)人耳造成的影響,只有準(zhǔn)峰值檢波才能比較符合人耳對(duì)聲音的反應(yīng)規(guī)律.4.平均值檢波：其最大特點(diǎn)是檢波器的充放電時(shí)間常數(shù)相同，特別適用于對(duì)連續(xù)波的測(cè)量5.峰值檢波：它的充電時(shí)間常數(shù)很小，即使是很窄的脈沖也能很快充電到穩(wěn)定值，當(dāng)中頻信號(hào)消失后，由于電路的放電時(shí)間常數(shù)很大，檢波的輸出電壓可在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持在峰值上。6.

準(zhǔn)峰值檢波：這種檢波器的沖放點(diǎn)時(shí)間常數(shù)介于平均值于峰值之間，在測(cè)量周期內(nèi)的檢波器輸出既與脈沖幅度有關(guān)，又與脈沖重復(fù)頻率有關(guān)，其輸出與干擾對(duì)聽(tīng)覺(jué)造成的效果相一致。

7.準(zhǔn)峰值測(cè)試的缺點(diǎn):測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)

采用準(zhǔn)峰值檢波測(cè)量50Hz干擾信號(hào)的最小掃描時(shí)間（測(cè)量周期為1s）頻率范圍帶寬步長(zhǎng)步數(shù)最小掃描時(shí)間150kHz~30MHz9kHz5kHz59705970s=1h40min30MHz~1000MHz120kHz50kHz1940019400s=5h23min采用峰值檢波法正確測(cè)量50Hz干擾信號(hào)的最小掃描時(shí)間（測(cè)量周期為20ms）頻率范圍帶寬步長(zhǎng)步數(shù)最小掃描時(shí)間150kHz~30MHz9kHz5kHz5970119．4s=2min30MHz~1000MHz120kHz50kHz19400388s=6min8.準(zhǔn)峰值測(cè)試方法改進(jìn)措施:1.實(shí)用中常用峰值檢波作第一輪測(cè)試如果首輪測(cè)值比標(biāo)準(zhǔn)給定的準(zhǔn)峰值和平均值都要來(lái)得低的話，則以后的試驗(yàn)不用進(jìn)行，便能判定試驗(yàn)已經(jīng)通過(guò)。

2.如果峰值測(cè)試中有部分測(cè)值高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定準(zhǔn)峰值和平均值，則就取超過(guò)部分的頻段補(bǔ)做準(zhǔn)峰值和平均值的測(cè)試，即使這樣，整個(gè)測(cè)試時(shí)間也短于全部用準(zhǔn)峰值和平均檢波的方式.6.2傳導(dǎo)騷擾試驗(yàn)場(chǎng)地要求和實(shí)驗(yàn)方法:1.量?jī)x器以9KHz的頻寬,從150KHz到30MHz頻段內(nèi)測(cè)量EUT從電源線送出的干擾信號(hào)電壓.2.EUT放置在一個(gè)邊緣距離垂直參考接地平面0.4m，高度距水平參考接地平面0.8m的非金屬的測(cè)試面上。該參考接地平面面積為2M*2M，厚度0.5mm以上的金屬平面。

3.EUT邊緣距離參考接地平面邊緣至少50cm以上，與周邊待測(cè)設(shè)備至少距離10cm。4.EUT電源供應(yīng)線長(zhǎng)度超過(guò)1m的應(yīng)以30~40cm折疊在電源插頭一端固定成一束，保證其長(zhǎng)度為1m并不能落地。5.信號(hào)線過(guò)長(zhǎng)部分應(yīng)以30~40cm折疊下垂至測(cè)試桌邊緣,并保證至少離地40cm。6.EUT和其他金屬表面或非待測(cè)設(shè)備部分的接地平面至少維持在80cm以上。7.設(shè)定測(cè)量?jī)x器的峰值測(cè)量，最少選擇最高的6點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)峰值（QP）和平均值（AV）的讀值并記錄。7.輻射騷擾測(cè)試原理與方法：7.1輻射騷擾量測(cè)設(shè)備原理與要求7.1.a天線接受系統(tǒng)(Antenna):標(biāo)準(zhǔn)采用平衡偶極子天線,如果測(cè)試結(jié)果與平衡偶極子天線差值在±2dB內(nèi),可采用其他形式的天線.天線長(zhǎng)度要求:30-80M頻率段內(nèi)等于80M的諧振長(zhǎng)度

80-1000M頻率段內(nèi)等于測(cè)量頻率諧振長(zhǎng)度缺點(diǎn):80M以上需不斷調(diào)整天線長(zhǎng)度,不便于自動(dòng)化測(cè)試.改良措施:使用寬帶天線測(cè)試簡(jiǎn)化測(cè)試.

1.在30-300M頻段內(nèi)采用雙錐天線.2.在300-1000M頻段內(nèi)采用對(duì)數(shù)周期天線.7.1.b轉(zhuǎn)臺(tái)

作用:通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)使待測(cè)設(shè)備不同面都暴露在測(cè)試天線接收面.7.1.c天線塔1.在輻射騷擾的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試法中,天線測(cè)試到的輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)實(shí)際上是直射波和地面反射波的復(fù)合.2.通過(guò)天線塔升降尋找待測(cè)設(shè)備的最大發(fā)射電平.10m法以下電波暗室,天線升降高度為1~4m3.升降機(jī)構(gòu)升降速度為0~300mm/S,分辨率為1mm.7.2輻射騷擾試驗(yàn)場(chǎng)地要求及測(cè)試方法:1.量?jī)x器以120KHz的頻寬,測(cè)量的頻率范圍為30MHz--1000MHz

2.EUT放置在高度距水平參考接地平面0.8m的非金屬的測(cè)試面上，并將測(cè)試面置于Chamber轉(zhuǎn)臺(tái)中央。該水平參考接地平面之一端至少超出待測(cè)設(shè)備表面1m以上，另一端至少應(yīng)超出量測(cè)天線1m以上。并且該平面不可有超過(guò)30mm的孔或間隙。3.天線中心點(diǎn)距離轉(zhuǎn)臺(tái)中心的距離應(yīng)保持在3m或10m。4.將EMITESTRECEIVER通過(guò)耦合電纜接至信號(hào)前置放大器輸出端。分別設(shè)置天線接收處于垂直和水平狀態(tài)，并設(shè)置天線在1m至2m或4m的高度范圍內(nèi)接收最大的輻射信號(hào)。5.信號(hào)線過(guò)長(zhǎng)部分應(yīng)以30~40cm折疊下垂至測(cè)試桌邊緣,并保證至少離地40cm。6.EUT距離周邊待測(cè)設(shè)備至少10cm

7.設(shè)定測(cè)量?jī)x器的峰值測(cè)量，最少選擇最高的6點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)峰值（QP）的