EMC基础知识

EMC基礎知識
EMC的全称Electro magnetic compatibility其中EMC包括二个部分:EMSEMIEMI的全称是Electro magnetic interference,电磁干扰。EMS的全称是electromagnetic susceptibility﹐電磁敏感度即抗干擾性。
EMC的由来
伴随国民经济和社会信息化的发展,大量电子产品被广泛应用于人们的生产和生活之中。然而由电子产品带来的电磁干扰问题,影响到了人们的健康、妨碍了产品间的正常运行。着力解决电磁干扰问题已成为信息化建设中的重要内容之一。
现在,许多国家对电子产品的电磁兼容性都做了强制性限制。电磁兼容性标准已经成为发达国家限制其它国家电子产品进口的重要手段。我国(China Compulsory Certification)对部分电子产品的电磁兼容性也做出了强制性要求,自200351日起,未获得强制性产品认证证书和未加施中国强制性认证标志的产品不得出厂、进口、销售。
常用术语
EMC(电磁兼容性):由于电磁干扰的原因,工作在规定的电磁环境安全范围内的电气和电子的系统、装置和设备,它们的设计水平或性能上没有造成不可接受的下降,这种能力就是电磁兼容性。
EMS(抗干扰性):当维持在预先确定的性能水平时,设备或系统抵挡电磁干扰能力的相对度量
它要求產品在運行的時候,不能因外來的幹擾而發生異常。外來的幹擾包括電網的波動、人體放電、間接雷、感性負載引起的脈沖串等。可能導致產品在運行的過程中發生死機、功能變化、或是損壞等   
EMI(电磁干扰):是指不需要的电磁信号或噪声信号等对需要的电磁信号的干扰。   电磁兼容性的缺乏,其冲突的本质就是兼容性的缺乏。电磁干扰就是这样一个过程,在这个过程中分裂的电磁能量从一个电子设备传输到另外一个,这种传输经由辐射或传导路径完成(或同时经由二者)。通常,这个术语特指的是射频信号。
EUT(受試設備)Equipment under test
EMI是一种严重的并不断增长的环境污染形式。其影响小至广播接收时产生让人厌烦的霹啪声,大至安全至关重要的控制系统的崩溃而可能导致致命的事故。
EMS包括﹕
                                                          對應的標准
1ESD(靜電測試………………………………………………………EN61000-4-2
小区自动售水机2黄光工艺EFT(點快速脈沖)…………………………………………………. EN61000-4-4
3SURGE(雷擊浪涌抗擾度試驗) ……………………………………. EN61000-4-5
4RS(射頻輻射電磁場抗擾度)…………………………………………EN61000-4-3
5CS(射頻傳導電磁場抗擾度) ……………………………………….. EN61000-4-6
6PF(工頻磁場抗擾度試驗)……………………………………………. EN61000-4-8
7DIP(電壓跌落﹑短時中斷及電壓漸變抗擾度試驗)……………….. EN61000-4-11
餐具架
8﹑衰減震蕩波試驗……………………………………………………………EN61000-4-12
EMI包括﹕
1﹑傳導(Conduction)……………………………………………………………EN55014-1
2﹑輻射(Radiation…………………………………………………………..EN55014-1
3喀呖声(click)…………………………………………………………………EN55014-1
4﹑諧波(HARMONIC)………………………………………………………EN61000-3-2
5﹑閃爍(FLICKER…………………………………………………………. EN61000-3-3
由于試驗室設備不齊全﹐本試驗室只能做紫部分。
电磁兼容问题的三个要素干扰源、耦合路径和敏感源;
电磁干扰源
电磁干扰源主要包括微处理器、微控制器、静电放电、传送器、瞬时功率执行组件。比如说:机电式继电器、开关电源、闪电等。常见干扰源:脉冲电路、无线通信、雷电、直流电机、变频调速器、感性负载通断、ESD(人体放电)等
在一个微控制器系统里,时钟电路通常是最大的宽带噪声发生器,而这个噪声被分配到整个频谱。随着大量的高速半导体器件的应用,基边沿跳变速率非常快,这种电路可以产生高达300MHz的谐波干扰。 
耦合路径
耦合:信号不通过导线,而是用组件传送,比如用电容器、变压器都可以耦合
噪声被耦合到电路中最简单的方式是通过导体的传递。如果一条导线在一个有噪声的坏境中经过,这条导线通过感应将接受这个噪声亲将它传递到电路的其余部分。噪声通过电源线进入系统,这就是这种耦合的一种情况。由电源线携带的噪声就传到了整个电路。
耦合也能发生在有共享(阻抗)的电路中。例如,二个电路共享一条提供电源电压导线,并且共享一条接地的导线。如果一个电路要求提供一个突发的电流,由于二个电路共享共
同的电源线和同一个电源内阻,则另一个电路的电源电压将会下降。该耦合的影响能通过减少共同的阻抗来削弱,但不幸的是,电源内阻抗是固定的不能被降低,這種情況也同樣發生在接地的導線中。
敏感源(接收器、受体)
所有电子电路都可以接受传送的电磁干扰。
EFT(Electrical fast transient/burst immunity):電快速瞬變脈沖抗擾度試驗
它是由感性負載斷開時所引起的脈沖串
該測試的目的主要是驗証EUT對可能由感性負載或者接觸器產生的愉速上升時間的瞬態短持續時間沖擊的抵抗能力。這種測試脈沖的速上升時間和重復的本質導致了這些尖峰信號容易穿透EUT的電路並可能幹擾EUT的操作。使EUT發生誤動作﹐甚至死機。
电快速脉冲是由间隔为300ms的连续脉冲串构成,每一个脉冲串持续15ms复方川羚定喘胶囊,由数个无极性的单个脉冲波形组成,单个脉冲的上升沿5ns,持续时间50ns,重复频率5K
TUV規格:L、N、L-N﹑PE﹑L-PE﹑N-PE﹑L-N-PE各測試±1000V。脈沖串持續時間120s
        判定:測試過程中允許性能暫時降低,去除幹擾信號後需自動恢復正常
美國Sunbeam規格:L-N:±2kV
                  L-PE、N-PE:±4kV
                  脈沖串持續時間5s,間隔5s,重復10次
                  判定:測試完畢後重新插電功能產即恢復正常
SURGE(Surge immunity test):雷擊浪涌 ﹐我們這裡指的是間接雷
該測試的目的是驗証由開關、雷擊(指間接雷)、和其它瞬態所造成的過壓而引起的高能浪湧的抗擾性。這個測試可能會造成EUT的損壞。該試驗是由組合波完成的﹐組合波包括二個波形,Surge (CWG): 1.2/50s(開路電壓波形); 8/20s(短路電流波形)電壓波形是用來測試絕緣層對肪沖電壓的承受能力,電流波形用來對浪湧保護器件的浪湧承受能力進行測
試。由於開路電壓和短路電流代表了同一個現象的二個方面,我們在試驗時,這二個波形是組合起來的。本實驗室採用的是組合波形。
      TUV規格:L-N:±1kV
              L-PE、N-PE:±2kV
              相位由0˚→90˚→180˚→270˚→各重復5次 共20次
          判定:測試過程中允許性能暫時降低,去除幹擾信號後需自動恢復正常
    美國Sunbeam規格:L-N:±4kV
                        L-PE、N-PE:±4kV
                        相位由0˚→90˚→180˚→270˚→各重復5次 共20次
                  判定:測試完畢後重新插電功能產即恢復正常
ESD(Electrostatic discharge immunity test):靜電抗擾度試驗﹐当二个不同电位的物体在
彼此接近或直接接触时,产生的电荷转移
该测试的目的主要是因物体或人或装置的接近或接触而产生的静电释放的抵抗能力。物体或是人的内部能累积达到高于15KV的电压的静电电荷。经验表明,许多不明原因的故障损害很可能是ESD引起的
TUV規格:接觸放電:±4kV;空氣放電;±8kV
            判定:測試過程中允許性能暫時降低,去除幹擾信號後需自動恢復正常
    美國Sunbeam規格:接觸放電、空氣放電:±10/11/12/13/14/15kV
                  判定:測試完畢後重新插電功能產即恢復正常
 
EMI(Electro magnetic interference)
EMI分傳導(Conduction)發射和輻射(Radiation)發射。該試驗要在屏蔽室中進行
电磁干扰的传导发射测量主要包括:连续干扰电压测量、干扰功率测量、喀呖声测量、谐波电流测量、电压波动和闪烁测量。TUV規格、JQA規格和CNS規格需測試。
电石发气量连续干扰电压测量:conduction(傳導)测试频率范围随标准不同而不同,TUV規格的范圍150KHz~30MHz;JQA/CNS:0.55MHz~30MHz。测量的方法是在设备的电源线与电网之间插入一台阻抗稳定网络(LISN),其作用是隔离设备与电网,并为设备提供一个确定而稳定的阻抗。所有TUV規格和JQA規格的產品都要求測試。但一般電熱類的基本沒問題,所以不用Pre-Teat,風扇、馬達、吸塵器、具有IH功能的電磁鍋、以二極體調功率的烤箱等conduction值較大,需測試。
判定:不超出標准值。
连续干扰功率测量:radiation(輻射)电源线上的传导发射的干扰并不限于30MHz以下,也有更高的频率。当对这些更高的频率测量时,由于LISN内部寄生参数的作用,已经起不到良好的隔离效果,并且会给测量带来较大的误差。因此,这时要使用功率吸收钳(clamp)kumool来测量。功率吸收钳测量的是电源线周围的磁场。所有TUV規格和JQA規格的產品都要求測試﹐范圍是﹕30MHz~300MHz。但一般電熱類的基本沒問題,所以不用Pre-
Teat,風扇、馬達、吸塵器、具有IH功能的電磁鍋等radiation值較大,需測試。

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