EMC電磁相容介紹

EMC電磁相容介紹姚星深圳康來(lái)士標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試技術(shù)有限公司ComplianceCertificationService(SHENZHEN)何謂EMC?

EMC–ElectroMagneticCompatibilityIEC60050(161)對(duì)電磁相容所下的定義為『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)境中任何事務(wù)構(gòu)

成不能承受的電磁擾動(dòng)(disturbance)的能力』。要解決電磁相容問(wèn)題，離不開空間、時(shí)間和頻譜這三要素。這也就是我們所說(shuō)的電磁環(huán)境。在共同的電磁環(huán)境中，任何設(shè)備、系統(tǒng)、子系統(tǒng)都應(yīng)該不受干擾並且不干擾其他設(shè)備。這就是電磁相容的管理目的。

電磁相容(EMC)應(yīng)包括下列兩類：

-電磁放射(Emission)

-電磁耐受(Immunity)

何謂EMC?(續(xù))

商規(guī)常見(jiàn)的電磁放射(Emission)有：

1.電磁干擾(EMI)

2.電流諧波(CurrentHarmonics)<IEC61000-3-2>

3.電壓閃爍變動(dòng)(VoltageFlicker)<IEC61000-3-3>

商規(guī)常見(jiàn)的電磁耐受(Immunity)有：1.靜電放電(ESD)<IEC61000-4-2>2.射頻雜訊耐受(RS)<IEC61000-4-3>3.電性快速叢波脈衝(EFT)<IEC61000-4-4>

4.雷擊(Surge)<IEC61000-4-5>

5.傳導(dǎo)雜訊耐受(CS)<IEC61000-4-6>6.電源頻率磁場(chǎng)(PowerMagnetic)<IEC61000-4-8>

7.電壓瞬降(VoltageDip)<IEC61000-4-11>

8.900MHz數(shù)位通訊脈衝波何謂電磁波?電場(chǎng)與磁場(chǎng)結(jié)合後的產(chǎn)物,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是在電線中有交流訊號(hào)流動(dòng),則在電線的周圍會(huì)產(chǎn)生相同頻率的磁場(chǎng).於是產(chǎn)生電場(chǎng)和磁場(chǎng)兩者交互波動(dòng),這就是電磁波.4電磁波輻射電磁波與光波皆屬於非游離輻射,不產(chǎn)生具有游離作用的放射線;故當(dāng)電源關(guān)閉後就不會(huì)產(chǎn)生輻射,也不會(huì)殘留輻射的物質(zhì).人體的新陳代謝作用,會(huì)恢復(fù)短時(shí)間受強(qiáng)電磁波輻射的傷害.一般電器屬弱電磁波輻射.

5EMI電磁干擾EMI:ElectromagneticInterference

(電磁干擾)

電器設(shè)備工作時(shí)所產(chǎn)生的雜訊，影響臨近電子產(chǎn)品

之正常功能，這現(xiàn)象稱﹝電磁干擾﹞EMI分為傳導(dǎo)干擾

Conductedemission和輻射干擾Radiatedemission兩類這種EMI現(xiàn)象(問(wèn)題)會(huì)發(fā)生在兩種電子產(chǎn)品之間。6EMI(RE、CE)RE:電子設(shè)備操作時(shí)由於內(nèi)部電路及元件的電磁效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生雜訊，此雜訊經(jīng)由空間的方式放射出來(lái)，這現(xiàn)象稱之RadiatedEmission或RE。CE:電子設(shè)備內(nèi)部電路工作的電流變化(di/dt)會(huì)產(chǎn)生電磁雜訊，此雜訊經(jīng)由導(dǎo)線(電源線及信號(hào)線)竄出，這現(xiàn)象稱之ConductedEmission或CE。7EMI(RE、CE)圖示8如何驗(yàn)證EMI9EMI產(chǎn)生之三要素

-雷擊-靜電放電-無(wú)線發(fā)射器-電感性高周波設(shè)備-高速邏輯電路-開關(guān)式電路-電感性負(fù)載Etc…-類比電路干擾-干擾數(shù)位邏輯-顯像電路干擾-通訊干擾-身體的影響-etc…干擾源耦合途徑受干擾者-串訊耦合(Crosstalk)-場(chǎng)強(qiáng)對(duì)迴路-場(chǎng)強(qiáng)對(duì)纜線-PCB板對(duì)機(jī)構(gòu)-共模阻抗-天線效應(yīng)傳播-etc…10EMS電磁耐受EMS:ElectromagneticSusceptibility

(電磁耐受)

電器設(shè)備工作時(shí)對(duì)外界環(huán)境所產(chǎn)生之干擾雜訊的忍受程度或抵抗耐力(Immunity)。易言之，即是電子產(chǎn)設(shè)備抗干擾的能力。EMS也分為傳導(dǎo)耐受(ConductedSusceptibility,CS)和輻射耐受(RadiatedSusceptibility,RS)兩類11EMI、EMS示意圖EMC包含EMIandEMSRECSCECSRERS12WhatisEMC?EMC(電磁相容)=EMISSION(放射)+IMMNUITY(耐受)13EMCandTestLab符合EMC要求的電子產(chǎn)品不僅本體所放射的雜訊(Emission)不會(huì)干擾臨近電氣設(shè)備，同時(shí)也可忍受外來(lái)的雜訊干擾(Immunity)EMCTestLab就是執(zhí)行上述兩方面的測(cè)試與認(rèn)證14EMCRegulationEMI是世界大部份國(guó)家強(qiáng)制列管的項(xiàng)目；

Immunity目前僅少數(shù)國(guó)家強(qiáng)制美國(guó)FCC;加拿大IC;日本VCCI;…

一般產(chǎn)品(非發(fā)射器)分為ClassA及ClassB兩個(gè)等級(jí)，通常採(cǎi)自我認(rèn)證方式(DoC)發(fā)射器產(chǎn)品(Transmitter)須申請(qǐng)各國(guó)認(rèn)證才可銷售VCCI:採(cǎi)會(huì)員制，廠商與實(shí)驗(yàn)室須先申請(qǐng)入會(huì)，其產(chǎn)品再以實(shí)驗(yàn)室發(fā)行測(cè)試報(bào)告向VCCI登錄。產(chǎn)品仍分為ClassA;

ClassB歐盟CE指令採(cǎi)自我宣告方式臺(tái)灣BSMI：驗(yàn)證登錄、型式認(rèn)可、符合性聲明其他地區(qū)各有規(guī)定15EMI輻射測(cè)試輻射雜訊測(cè)試

Opensite1~4meter16EMI測(cè)試應(yīng)用天線的種類(1)天線名稱:Biconical一般適用頻率範(fàn)圍:30–200/300MHz天線名稱:BiConiLog/Bilog一般適用頻率範(fàn)圍:30MHz–2/3/..GHz18天線的種類(2)天線名稱:Double-Ridged

WaveguideHorn一般適用頻率範(fàn)圍:

1–18GHzor

18–40GHzor…天線名稱:LogPeriodic一般適用頻率範(fàn)圍:

200/300MHz-1/2/3/…GHz19電波無(wú)反射室用於EMI測(cè)試(pre-testorfinaltest)模擬開放測(cè)試場(chǎng)地(OATS)20各種不同之Chamber-121各種不同之Chamber-222OpenAreaTestSite(OATS)23輻射Radiation場(chǎng)地照24傳導(dǎo)ConductionSetup照25

966(1)儀器清單EQUIPMENTTYPEMFRMODELNUMBERSERIALNUMBERLASTCAL.CAL.DUEBILOGANTENNASCHAFFNERCBL6143508206/08/200806/09/2009

SpectrumAnalyzerAglientE7402AMY4200013906/08/200806/09/2009

LowNoiseAmplifierWARNINGZKL-1R5790210065106/08/200806/09/2009ControllerCTN/AN/AN.C.RN.C.RANTENNAEMCO3142B9911-144106/08/200806/09/2009TURNTableEMCO2081-1.21N/AN.C.RN.C.R26ConductedEmission儀器清單EQUIPMENTTYPEMFRMODELNUMBERSERIALNUMBERLASTCAL.CAL.DUEESCIEMITESTRECEIV.ESCIROHDE&SCHWARZ1166.59500310008802/25/200802/24/2009LISNFCCFCC-LISN-50-50-2-M016802/25/200802/24/2009LISNEMCO3825/28901-145902/25/200802/24/2009CDNFCCFCC-TILISN-T42018202/25/200802/24/200927Whatislimit?Ei = 輻射干擾電場(chǎng)強(qiáng)度容許值.Ed = 在收視區(qū)邊緣處之希望信號(hào)的電場(chǎng)強(qiáng)度.(例:ICRT100.7MHz在林口的強(qiáng)度Q.P.=54dBuV/m,Peak=60dBuV/m)D/U = 接收機(jī)的干擾保護(hù)比約

40dB.TV即為有斜紋干擾但不妨害收視). (D:Desiredsignal載波信號(hào)強(qiáng)度,U:Undesiredsignal干擾波強(qiáng)度).A = 建築物的衰減量約

10dB.Pi = 考慮發(fā)生干擾之機(jī)率後的餘裕度.約

6dB.在住宅區(qū)內(nèi)使用之裝置.10M限制值

(代入上列數(shù)值):=54(dBuV/m)–40(dB)+10(dB)+6(dB)=30(dBuV/m)RadiatedEmissionTestSITEB(10mchamber)EQUIPMENTTYPEMFRMODELNUMBERSERIALNUMBERLASTCAL.CAL.DUEESCIEMITESTRECEIV.ESCIROHDE&SCHWARZ1166.5950031610102/25/200802/24/2009AmplifierH.P.8447D2944A0799902/25/200802/24/2009Bi-logAntennaSCHAFFNERCBL6143508206/08/200806/09/2009

CableTIMEMICROWAVELMR-400N-TYPE0406/10/200606/09/2007System-ControllerCTSC100N/AN.C.RN.C.RTurnTableEMCO2081-1.21N/AN.C.RN.C.RAntennaTowerCTN/AN/AN.C.RN.C.RDECOUPLINGNETWORKFISCHERCUSTOMF-201-DCN-5-6MM1206/10/200606/09/200729Immunity驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)『國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)』或『國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)』

驗(yàn)證項(xiàng)目分類靜電壓耐受測(cè)試 IEC61000-4-2、EN61000-4-2輻射場(chǎng)強(qiáng)耐受測(cè)試 IEC61000-4-3、EN61000-4-3

快速脈衝耐受測(cè)試 IEC61000-4-4、EN61000-4-4雷擊耐受測(cè)試

IEC61000-4-5、EN61000-4-5傳導(dǎo)場(chǎng)強(qiáng)耐受測(cè)試 IEC61000-4-6、EN61000-4-6磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)耐受測(cè)試 IEC61000-4-8、EN61000-4-8電壓瞬降耐受測(cè)試 IEC61000-4-11、EN61000-4-1130如何驗(yàn)證

Immunity31**ESD場(chǎng)地照**EFT場(chǎng)地照32**Surge場(chǎng)地照**VoltageDip場(chǎng)地照33**RS場(chǎng)地**CS場(chǎng)地照34測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試規(guī)格BasicStandardRemarkPerformanceCriteriaESD±8kVAirDischarge±4kVContactdischargeIEC61000-4-2BPFM50Hz1A/m(r.m.s.)IEC61000-4-8See1ARS80-1000MHz3V/m(un-modulated,r.m.s.)80%AM(1kHz)IEC61000-4-3See2A

僅適用於產(chǎn)品中包含對(duì)磁場(chǎng)敏感的元件,如:CRTMonitor;講堂用撥音元件;動(dòng)圈式麥克風(fēng);磁場(chǎng)感應(yīng)器等。2.TTE含有類比或數(shù)位介面之產(chǎn)品,須加測(cè)80,120,160,230,434,460,600,863及900MHz各點(diǎn)(±1%)範(fàn)圍內(nèi)。EUTport和BasicStandard之對(duì)應(yīng)EnclosurePortSignalandTelecommunicationPort測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試規(guī)格BasicStandardRemarkPerformanceCriteriaSurge±1kVforLinetoGround1.2/50(8/20)Tr/ThusIEC61000-4-5See2&4BEFT0.5kV/5kHz5/50Tr/ThnsIEC61000-4-4See3BCS0.15-80MHz3V(un-modulated,r.m.s.)80%AM(1kHz)IEC61000-4-6See1&3ATTE含有類比或數(shù)位介面之產(chǎn)品,須加測(cè)0.2,1,7.1,13.6,21,27.12及40.68MHz各點(diǎn)(±1%)範(fàn)圍內(nèi)。僅適用於在製造商規(guī)格裏要直接連線至戶外之Cable僅適用於在製造商規(guī)格裏長(zhǎng)度大於3m之Cable如EUT連接CDN後,功能無(wú)法正常工作者不需測(cè)試DCInputPowerPortEUT和ac/dcConverter一起販?zhǔn)壅叱馊鏳c來(lái)源是含在signalcable裏,則只需用signalcable測(cè)試方式測(cè)試即可測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試規(guī)格BasicStandardRemarkPerformanceCriteriaSurge±0.5kVforLinetoGround1.2/50(8/20)Tr/ThusIEC61000-4-5See2BEFT1kV/5kHz5/50Tr/ThnsIEC61000-4-4BCS0.15-80MHz3V(un-modulated,r.m.s.)80%AM(1kHz)IEC61000-4-6See1ATTE含有類比或數(shù)位介面之產(chǎn)品,須加測(cè)0.2,1,7.1,13.6,21,27.12及40.68MHz各點(diǎn)(±1%)範(fàn)圍內(nèi)。僅適用於在製造商規(guī)格裏要直接連線至戶外之CableACInputPowerPort(包含EUT和ac/dcConverter一起販?zhǔn)壅?測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試規(guī)格BasicStandardRemarkPerformanceCriteriaDip>95%reduction,0.5periodIEC61000-4-11See3B30%reduction,25periodsC>95%reduction,250periodsCSurge±2kVforLinetoGround±1kVforLinetoLine1.2/50(8/20)Tr/ThusIEC61000-4-5See2BEFT0.5kV/5kHz5/50Tr/ThnsIEC61000-4-4BCS0.15-80MHz3V(un-modulated,r.m.s.)80%AM(1kHz)IEC61000-4-6See1ATTE含有類比或數(shù)位介面之產(chǎn)品,須加測(cè)0.2,1,7.1,13.6,21,27.12及40.68MHz各點(diǎn)(±1%)範(fàn)圍內(nèi)。僅適用於在製造商規(guī)格裏要直接連線至戶外之Cable事件之改變須在電壓波形0度交叉之位置判定標(biāo)準(zhǔn)定義PerformanceCriteriaA

*產(chǎn)品於測(cè)試前後及測(cè)試中之功能不可有任何改變者。*製造者可以於說(shuō)明書中指明暴露於測(cè)試條件下允許少許受干擾,但不影響設(shè)備正常功能者,但測(cè)試後須自動(dòng)恢復(fù)正常。*上述中的條件測(cè)試,測(cè)試實(shí)驗(yàn)室須依製造者所述之Permissionlevel執(zhí)行測(cè)試,以驗(yàn)證其真實(shí)性,並記錄於Report中。PerformanceCriteriaB*測(cè)試中可以有預(yù)期功能上的降損,但測(cè)試後,無(wú)須人工介入且功能正常運(yùn)作。*上述中的錯(cuò)誤,若製造者於說(shuō)明書中未提及可允許的情況,則須依使用者立場(chǎng)來(lái)對(duì)此產(chǎn)品來(lái)加以判定,如:儲(chǔ)存設(shè)備,於干擾環(huán)境存在時(shí),根本無(wú)法儲(chǔ)存或儲(chǔ)存的Data和預(yù)期完全不同,雖干擾環(huán)境消失功能正常,應(yīng)不可列為此級(jí)水準(zhǔn)。PerformanceCriteriaC*可以有功能的錯(cuò)誤,且此錯(cuò)誤可以由EUT自動(dòng)恢復(fù)或藉由人工方式依使用手冊(cè)恢復(fù)之。*存於不易變記憶體中的資料或因有電池保護(hù)的資料或功能,不可有遺失。ESD(以IEC61000-4-2為參考)只要於使用手冊(cè)中提及的功能,且使用者會(huì)接觸的部份均應(yīng)試打。如印表機(jī)裝紙時(shí)必須打開裝紙夾,則此過(guò)程中任何可以手接觸之部份均須試打。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)開放式的連接器不要求測(cè)試,如:用端子鎖緊之端點(diǎn)及Videocable空置的狀態(tài)…等。接觸放電(Contactdischarge)至少放電200次(正、負(fù)各100次;至少4個(gè)點(diǎn),每個(gè)點(diǎn)各50次)上述4個(gè)點(diǎn)的定義：其中一個(gè)點(diǎn)打EUT正面之水平耦合板(HCP)中心點(diǎn)位置至少50次(正、負(fù)至少25次),其餘三面至少各直接打50次於EUT上。若無(wú)直接放電點(diǎn)存在,則施與垂直耦合板(VCP)之間接放電(indirect)至少200次。有外漆之EUT,應(yīng)判斷其噴漆的目的為美觀非絕緣目的時(shí),應(yīng)將漆刺破施與放電。

空間放電(airdischarge)無(wú)法直接放電的地方,應(yīng)施與空間放電(airdischarge),如:keyboard按鍵間之間隙,keyboard之蓋子及電話筒之類。有外漆之EUT,若會(huì)放電亦應(yīng)施與放電。(不論外漆之目的為何)每一放電點(diǎn)至少放電正、負(fù)10次。

每次放電間隔至少1秒鐘。40RS(以IEC61000-4-3為依據(jù))測(cè)試頻點(diǎn)停駐時(shí)間(dwelltime)不可低於EUT動(dòng)作時(shí)間(非Clock),但不應(yīng)超過(guò)5秒鐘。如果EUT太大,應(yīng)施與局部暴測(cè),其規(guī)則如下：可以重新調(diào)整EUT位置,使其正面保持測(cè)試距離局部暴測(cè)。如果EUT為可拆解之模組,則可拆解後個(gè)別測(cè)試。但有爭(zhēng)議時(shí)以全面暴測(cè)為準(zhǔn)。

暴測(cè)的間隔頻率正常為1%,但可以用測(cè)試Level之兩倍值而加大間隔,但以不超過(guò)基頻4%為原則。若有爭(zhēng)議以1%之正常值測(cè)試為準(zhǔn)。若有Pre-test過(guò),已知那一面較易受干擾時(shí),可以該面做Final測(cè)試,否則四面全部測(cè)試。41EFT(以IEC61000-4-4為依據(jù))相同的Port只要測(cè)一個(gè)代表即可。一條Cable中包含多對(duì)信號(hào)線時(shí),以單一Cable型式測(cè)試,不可將Cable分成數(shù)部份測(cè)試。介面埠,若製造者非意圖讓使用者可延長(zhǎng)3米以上者,則址埠不須測(cè)試。42PMF(以IEC61000-4-8為依據(jù))EUT動(dòng)作狀態(tài),以滿足功能即可。EUT須置於測(cè)試線圈之中心位置。連接Cable製造者有附時(shí),必須有此Cable為主,若測(cè)試時(shí)無(wú)法取得時(shí),則須以同質(zhì)Cable取代。大型設(shè)備不須整個(gè)套入測(cè)試線圈中,僅對(duì)電源磁場(chǎng)頻率較易干擾的部份測(cè)試即可。如：大型設(shè)備中含CRT,則僅須將CRT部份分離取出置於測(cè)試線圈中測(cè)試。43Surge/CS/Dip測(cè)試方式均與BasicStandard(IEC61000-4-5/-6/-11)相同

44FastTransients/BursttestEQUIPMENTTYPEMFRMODELNUMBERSERIALNUMBERLASTCAL.CALDUE.FastTransients/BurstGeneratorTESEQNSG30252686102/25/200802/24/2009ESDtest(61000-4-2)EQUIPMENTTYPEMFRMODELNUMBERSERIALNUMBERLASTCAL.CALDUE.ESD30SystemEMTestESD30C1202-1710/15/200810/15/2009Surge(61000-4-5)EQUIPMENTTYPEMFRMODELNUMBERSERIALNUMBERLASTCAL.CALDUE.FastTransients/BurstGeneratorSCHAFFNERBESTEMCV2.7200126-012SC06/09/200806/09/2009ControlCenterThermoE103060517306/09/200806/09/2009Coupler/DecouplerThermoE4551KV060517606/09/200806/09/2009TelecomWaveThermoE502B060517406/09/200806/09/2009SurgeModuleThermoE510A060517506/09/200806/09/2009儀器清單RSTest(61000-4-3)EQUIPMENTTYPEMFRMODELNUMBERSERIALNUMBERLAST