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EMC测试项目及仪器使用方法总结

EMC包括EMI和EMS.
l EMI (Electro-Magnetic Interference)
电子电器产品工作时对周边外界环境的电磁干扰发放
l EMS (Electro-Magnetic Susceptibility)
电子电器产品在一定的电磁环境中工作时其本身对电磁干扰的敏感度
l 一般将环境分成两类:
n A类(工业环境)。例如，有工、科、医射频设备的环境；频繁切断大感性负载或大容性负载的环境；大电流并伴有强磁场环境等。
n B类(居民区、商业区及轻工业环境)：例如：居民楼群、商业零售网点、商业大楼、公共娱乐场所、户外场所(如加油站、停车场、游乐场、公园、体育场)等
EN61000-6-3 通用发射标准 B 类
EN61000-6-4 通用发射标准 A 类
EN61000-6-1 通用抗扰度标准 B 类
EN61000-6-2 通用抗扰度标准 A 类
l 判断等级和试验结果的评估
在EMS试验中,由于受试设备和系统的多样性和差异性,要对产品的不同测试项目评估判断等级.试验结果应该按受试设备的运行条件和功能规范进行如下分类。
a)在技术要求限值内性能正常;
b)功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复;
C)功能或性能暂时降低或丧失，但需操作者干预或系统复位;
d)因设备元件或软件损坏，或数据丢失而造成不能自行恢复至正常状态的功能降低或丧失。

EMS测试项目如下:

(一) 浪涌(冲击)抗扰度测试(Surge)
Surge immunity test
标准: GB/T17626.5
IEC 61000-4-5

(一) 雷电产生浪涌电压的主要原理如下：

A)直接雷击于外部电路，注入的大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生电压

B)在建筑物内，外导体上产生感应电压和电流的间接雷击

C)附近直接对地放电的雷电入地电流耦合到设备组接地系统的公共接地路径

(二) 瞬态的模拟

A)信号发生器的特性应尽可能地模拟上述现象

B)如果干扰源与受试设备的端口在同一线路中，例如在电源网络中，那么信号发生器在受试设备的端口能够模拟一个低阻抗源

C)如果干扰源与受试设备的端口不在同一线路中，那么信号发生器能够模拟一个高阻抗源

(三) 实验环境

-环境温度： 15℃~35℃

-相对湿度： 10%~75%

-大气压力： 86Kpa~106Kpa

(四) 试验等级

等级开路试验电压(±10%)KV

等级1 0.5

2 1.0

3 2.0

4 4.0

(五) 试验设备:组合波信号发生器
l 用于电源线实验的波形(1.2/50us和8/20us),开路电压波和短路电流波
内阻:差模(线-线)2欧,共模(线-地)12欧
输出极性:+/-
试验次数：在选定点至少加五次正极性和五次负极性
重复率：最快为每分钟一次
当产品交流输入时：移相范围:0-270,一般为变化角度为90.
直流输入时: 则不用设置相位,+/-各五次即可.

l 用于信号线实验的波形(10/700us)
动态阻抗:40欧
输出极性:+/-
试验次数：在选定点至少加五次正极性和五次负极性
重复率：最快为每分钟一次

(二) 静电放电抗扰度测试(ESD)
Electrostatic discharge immunity test
标准: GB/T17626.2
IEC 61000-4-2

1. 实验原理
静电放电试验是模拟人体自身所带的静电在接触电子电气设备表面或周围金属物品时的放 电。由于这种放电会通过近场的电磁变化引起正在工作的电子电气设备的误动作或通过器件对静电放电的能量吸收而动作或通过器件对静电放电的能量吸收而造成设备损坏、所以要测试其可靠性.

2. 实验环境
温度：15℃-35℃

湿度：30%-65%

气压：68kpa-106kpa

参考接地板
（材料为0.25mm以上的铜板或铝板，在选用其它金属材料时，厚度至少是0.65mm，参考接地板最小尺寸为1m*1m，四边超出试验桌面水平耦合板或地面设备每一边0.5m以上，并和实验室保护地相连）
参考平面上0.8m的木桌,就放1.6m*0.8m的水平耦合板(HCP),用一个厚0.5mm的绝缘垫将EUT和电缆与耦合板隔离.垂直耦合板(VCP)尺寸为0.5m*0.5m,与EUT保持0.1m的距离.HCP和VCP到地之间应该分别连接470K的电阻.

3. 试验的放电方式分接触放电和空气放电，标准给出的试验严酷度等级分为：
等级   接触放电   空气放电
1级   2KV   2KV
2级   4KV   4KV
3级   6KV   8KV
4级   8KV   15KV
X级   特殊   特殊

4. 测试中应该考虑以下情况:
例
连接器外壳
涂层材料
空气放电
接触放电
1
金属
无

外壳
2
金属
绝缘
涂层
可接触的外壳
3
金属
金属

外壳和涂层
4
绝缘
无
a

5
绝缘
绝缘
涂层

6
绝缘
金属

涂层

5. 试验的实施.
确定EUT的工作条件,属于台式设备还是落地式设备.测试试验等级,施加放电点.
试验应以单次放电的方式进行.在预选点上,至少施加十次单放电,连续单次放电的时间间隔至少为1s.在实施放电时,发生器的放电回路电缆与受试设备的距离至少应保持0.2m.

(三) 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(EFT)
Electrical fast transient/burst immunity test
标准: GB/T17626.4
IEC 61000-4-4

1. 实验原理
重复性快速瞬变试验是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口信号和控制端口的试验.试验的要点是瞬变的短上升时间重复率和低能量.

2. 实验环境
-环境温度： 15℃~35℃

-相对湿度： 25%~75%

-大气压力： 86Kpa~106Kp

受试设备应该放置在接地参考平面上并用厚度为0.1m±0.01m的绝缘支座与之隔开
若受试设备为台式设备则受试设备应放置在接地参考平面上方0.8m±0.08m处
接地参考平面应为一块厚度不小于0.25mm的金属板铜或铝也可以使用其他的金属材料但
它们的厚度至少应为0.65m
接地平面的最小尺寸为1m*1m其实际尺寸取决于受试设备的尺寸
接地参考平面的各边至少应比受试设备超出0.1m
接地参考平面应与保护地相连接
受试设备应该按照设备安装规范进行布置和连接以满足它的功能要求
除了位于受试设备下方的接地参考平面外受试设备和所有其他导电性结构例如屏蔽室的墙壁之间的最小距离应大于0.5m
受试设备应按照制造商的安装规范连接到接地系统上不允许有额外的接地
试验设备接地电缆与接地参考平面的连接和所有搭接所产生的电感应尽可能地小
应使用耦合装置施加试验电压试验电压应耦合到受试设备和去耦网络之间的线路上或与试验有关的两个设备之间的线路上
在使用耦合夹时除了位于耦合夹和受试设备下方的接地平面外耦合板和所有其他导电性结构之间的最小距离是0.5m
耦合装置和受试设备之间的信号线和电源线的长度应不大于1m
如果制造商提供的与设备不可拆卸的电源电缆的长度超过1m那么超出的部分应该收拢在一起形成一个直径为0.4m的扁平线圈并放置在接地参考平面上方0.1m处受试设备和耦合装置之间的距离应不大于1m

3. 试验等级
表中列出了对设备的供电电源保护接地信号和控制端口进行电快速瞬变试验时应优先
采用的试验等级的范围
开路输出试验电压(±10%)和脉冲的重复频率(±20%)
等级

在供电电源端口,保护接地（PE）
在I/O（输入输出）信号，数据和控制端口
电压峰值
KV
重复频率
KHz
电压峰值
KV
重复频率
KHz
1
0.5
5
0.25
5
2
1
5
0.5
5
3
2
5
1
5
4
4
2.5
2
5
X
特定
特定
特定
特定
“X”是一个开放等级在专用设备技术规范中必须对这个级别加以规定

4. 试验的实施
试验电压应施加在受试设备下列不同类型的线路或端口上
l 对供电电源端子和保护接地端子的试验
试验电压应该施加在接地参考平面和每一个交流或直流供电电源的接线端子之间以及受试设备机壳的保护接地或功能接地端子上
接地参考平面尺寸大约为1m*1m应放置得靠近受试设备并与电源插座处的保护接地导线连接
电快速瞬变脉冲群发生器应该放置在参考平面上.从电快速瞬变脉冲群发生器的同轴输出到受试设备接线端子的”带电导线”长度应不超过1m.这种连接线不应屏蔽但应绝缘良好如果需要使用交流/直流隔离电容其电容量应为受试设备的所有其他连接应根据它的功能要求
经软线和插头连接到电源的非固定安装的受试设备
试验电压应施加到每根电源线和连接受试设备的电源插座处的保护接地之间
l 对I/O和通信端口的试验
为了把试验电压耦合到线路上应尽可能地使用容性耦合夹但是如果因为电缆敷设中机械方面
的问题尺寸电缆布线而不能使用耦合夹时则可代之以金属带或导电箔来包覆被试的线路这种带有箔或带的耦合布置的电容应该与标准耦合夹的电容相等
在其他情况下用分立的100pF电容来代替耦合夹金属箔或带的分布电容以把电快速瞬变脉冲群发生器的电压耦合到线路端子上可能是有用的
从试验发生器引出的同轴电缆应在耦合点附近接地不允许把试验电压施加到同轴电缆或屏蔽通信线路的接头(带电线)上
在施加试验电压时不应降低设备的屏蔽保护
——试验等级
——施加试验电压的次数
——试验电压的正负两种极性均为强制性
——试验的持续时间不少于1min

(四) 电压暂降 短时中断和电压变化的抗扰度试验（Dips）
Voltage dips,short interruptions and voltage variations immunity tests
标准: GB/T17626.11
IEC 61000-4-11

1. 实验原理
电压暂降，短时中断是由电网，电力设施的故障或负荷突然出现大的变化引起的。在某些情况下会出现两次或更多连续的暂降或中断。电压变化是由连接到电网的负荷连续变化引起的。本标准规定了模拟上述现象电压效应的实验。

2. 实验环境
-环境温度： 15℃~35℃

-相对湿度： 25%~75%

-大气压力： 86Kpa~106Kp

3. 试验等级
以设备的额定工作电压（U）作为规定电压试验等级的基础。
l 电压暂降和短时中断
试验等级，%U
电压暂降和短时中断，%U
持续时间，（周期）
0
100
0．5
1
5
10
25
50
X
40
60
70
30

l 电压变化
电压试验等级，%U
电压降低需时间，s
降低后电压维持时间，s
电压增加所需时间，s
40
2±20%
1±20%
2±20%
0
2±20%
1±20%
2±20%

X
X
X
注：X表示一个未定的持续时间，由产品规范给出。

4. 试验的实施。
l 电压暂降和短时中断
EUT应按每一种选定的试验等级和持续时间组合，顺序进行三次跌落或中断试验，最小间隔10s（两次试验之间的间隔）
电源电压的突变发生在电压过零处，相位优先选择45°,90°,135°,180°,225°,
270°,315°.

l 电压变化。
对EUT进行每一种规定的电压变化，在最典型的运行方式下进行三次试验，试验之间间隔10s.