第一篇:EMC测试标准及方案总结资料
EMC
EMS(电磁抗扰度测试)
抗扰度测试项目
1.静电放电
引用 IEC61000-4-2(GB/T17626.2);EMC对策
v 箝位二极管保护电路
v 稳压管保护电路
v TVS(瞬态电压抑制器)二极管
v 分流电容滤波器
v 在易感CMOS、MOS器件中加入保护二极管;
v 在易感传输线上串几十欧姆的电阻或铁氧体磁珠;
v 使用静电保护表面涂敷技术;
v 尽量使用屏蔽电缆;
v 在易感接口处安装滤波器;无法安装滤波器的敏感接口加以隔离;
v 选择低脉冲频率的逻辑电路;
v 外壳屏蔽加良好的接地。
2.辐射射频电磁场
引用IEC61000-4-3(GB/T17626.3);
YY0505的规定
v 80MHz ~ 2.5GHz v 10V/m(生命支持EUT)
v 3V/m(非生命支持EUT)
v 场地校准时的频率步长:≤1% v 调制频率:2Hz,1kHz v 最小驻留时间:足够长,能被激励并响应
≥ 3秒,用2Hz调制时
≥ 1秒,其它
平均周期的1.2 倍,对数据取时间平均值的EUT 对有多参数和子系统的EUT,驻留时间选最大者。
v 在屏蔽室内使用的设备
试验电平:Llimit-⊿L
v 为工作目的而接收RF能量的设备
在其独占频带内应保持安全,可免予基本性能要求
接收部分调谐至优选的接收频率,或可选接收频段 的中心 v 患者耦合电缆的规定
应采用制造商允许的最大长度
患者耦合点对地应无有意的导体或电容连接
v 对永久性安装的大型设备和系统
在安装现场或开阔场测试
用手机/无绳电话、对讲机和其它合法的发射机等的 信号对EUT进行测试
另外,在80MHz~2.5GHz,在ITU为ISM指定的频率 上进行测试,但调制信号可与手机/无绳电话、对讲 机等的调制信号相同
v EUT的供电可以是任一标称输入电压和频率
3.电快速瞬变脉冲群(EFT)
引用IEC61000-4-4(GB/T17626.4);
v ±2kV, 电源线;±1kV, I/O线、信号电缆、互连电缆
v 长度短于3米的信号和互连电缆不测
v 所有患者用电缆免测,但必须连上
v 在患者耦合点处,将规定的模拟手接到参考地
v 手持式设备和部件应使用模拟手进行试验
v 对有多额定电压的EUT,在最小、最大额定输入电压下 分别测试
v 可在任何额定电源频率下测试
v 对于有内部备用电池的EUT,应在试验后验证EUT脱离 网电源继续工作的能力
EMC对策
v 压敏电阻保护电路
v 稳压管保护电路
v 滤波(电源线和信号线的滤波)
v 共模滤波电容
v 差模电容(X电容)和电感滤波器
v 用铁氧体磁芯来吸收
v 电缆屏蔽
v 共模扼流圈
4.浪涌(冲击)
引用IEC61000-4-5(GB/T17626.5);
YY0505的规定 v 交流电源端口:
±0.5kV, ± 1kV,差模注入(AC L-N)
±0.5kV, ± 1kV, ±2kV,共模注入(AC L-PE、N-PE)
交流电压波形相角0o或180o、90o和270o
如果EUT在初级电源电路中无浪涌保护装 置,可免掉低等级的试验。
v 其它端口的电缆免测,但需要接上。
v 没有任何接地互连的Ⅱ类设备和系统,免予线对地 试验
v 对没有交直流适配器,仅靠内部供电的设备,可免 测本试验
v 对有多额定电压或自动量程的EUT,在最小、最大 额定输入电压下分别测试 v 可在任何额定电源频率下测试 v 对于有内部备用电池的EUT,应在试验后验证EUT 脱离网电源继续工作的能力
EMC对策
v 压敏电阻保护电路
v 稳压管保护电路
v 使用气体放电管
v 硅瞬变电压吸收二极管
v 半导体放电管
v 专门的浪涌抑制器件
v 浪涌抑制器件的正确使用
5.射频场感应的传导骚扰
引用IEC61000-4-6(GB/T17626.6);YY0505的规定
v 非生命支持设备和系统
3V r.m.s
v 生命支持设备和系统
3V r.m.s
10V r.m.s(在ISM频段)
v 在屏蔽室内使用的设备
试验电平:Llimit-⊿L v 内部供电的EUT
充电时不能工作、电缆最大尺寸≤1米、不与其它 端口连接的EUT可免测。
v 为工作目的而接收RF能量的设备
在其独占频带内应保持安全,可免予基本性能要求
接收部分调谐至优选的接收频率,或可选接收频段 的中心
v 起始频率
对内部供电的EUT,根据GB/T17626附录B图B.1 计算。f = C/10L 其它EUT,150kHz。
v 校准精度
0%~+25%或0~+2dB v 至少需对EUT每种电缆中的一根进行试验
v 所有患者耦合电缆都需要用电流钳或电磁钳测 试,并根据情况接模拟手,CDN不适用
v 手持设备或部件应使用模拟手 v 电源输入电缆应试验
v 电位均衡导体应试验(使用CDN-M1)
v 调制频率:2Hz, 1kHz,同电磁场辐射试验
v 驻留时间、频率步长:同电磁场辐射试验
v EUT的供电可以是任一额定电压和频率
6.电压暂降和短时中断
引用IEC61000-4-11(GB/T17626.11);YY0505的规定(暂降)
v 对≤1kVA的EUT或生命支持设备
<5%UT , 0.5 周期
40%UT , 5 周期
70%UT , 25 周期
v 对≥1kVA、I≤16A的非生命支持设备
如果使用上述试验等级,允许降低性能等级,但其 必须仍然安全、无组件损坏、可人工恢复到试验前 的状态
v 对I >16A的非生命支持设备
免测
YY0505的规定(中断)v试验等级:<5%UT,5 s
v允许降低性能等级,但其必须仍然安全、无组件损坏、可人工恢复到试验前的状态
v对生命支持设备和系统
允许偏离性能,但要给出符合相应国际标准 的报警,表明与基本性能有关的预期工作出 现了停止或中断。
YY0505的规定
v 多相设备和系统:应逐相进行测试
v 变更试验电压应步进式改变并从过零点开始
v 使用交/直流转换器的直流电源输入的EUT,试验 电平应施加于转换器的交流电源输入端
v 对有多个额定电压或自动电压量程的EUT,在最小、最大额定输入电压下分别测试
v 在最低的额定频率下测试
v 对于有内部备用电池的EUT,应在试验后验证EUT 脱离网电源继续工作的能力
7.工频磁场
引用IEC61000-4-8(GB/T17626.8)YY0505的规定
v 试验电平:3 A/m;只需进行连续场测试
v 试验频率
当EUT使用AC电源时: 50Hz 和 60Hz 50Hz 或 60Hz , 当EUT仅工作在其中一个频率时
当EUT使用DC电源时: 50Hz 和 60Hz 50Hz 或 60Hz , 当EUT所处的区域仅只有其中一 个频率时
v EUT任一标称电压供电, 频率与施加的磁场相同
EMI电磁骚扰测试
发射试验 1.电源端子传导骚扰电压(传导骚扰,CE)
GB 4824-2004、GB 4343.1-2003、GB 17743-1999 传导测量程序
a.按要求进行试验布置和连接
b.根据产品分组、分类选择相应的限值
c.测量环境电平,确认环境电平比相应限值低6dB
d.选择EUT的工作状态并使之运行
e.依次对电源线的每根载流线(相线或中线)进行测量
f.初测,找出最大骚扰所对应的工作状态和频率
g.最终测试,记录测量数据(最大骚扰电平和频率)
h.试验后数据分析处理(电缆损耗,AMN的系数)
2.辐射骚扰(RE)
GB 4824-2004、GB 4343.1-2003、GB 17743-1999
辐射测量程序
a.按要求进行试验布置和连接
b.根据产品分组、分类选择相应的限值
c.分别测量水平极化和垂直极化的环境电平,确认环境电平均比相应限值低6dB
d.选择EUT的工作状态并使之运行
e.依次在天线水平极化和垂直极化的情况下进行测量
f.初测,天线在某一固定高度,转台置于适当角度,找出最 大骚扰所对应的工作状态和频率
g.最终测试,天线在1~4m升降,转台在0~360°转动,寻 找最大发射的位置,记录测量数据,(最大骚扰电平、频 率、天线高度和转台角度)
h.试验后数据分析处理(电缆损耗,天线系数)
≥1GHz辐射测量程序
a.按要求进行试验布置和连接
b.分别测量水平极化和垂直极化的环境电平,确认环 境电平均比相应限值低10dB
c.选择EUT的工作状态并使之运行
d.依次在接收天线水平极化和垂直极化的情况下进行 测量
e.旋转转台使EUT在0°~360°转动,寻找并记录每一 频率的最大骚扰电平
f.频谱分析仪采用最大值保持方式测量峰值和加权值
g.试验后数据分析处理(电缆损耗,天线增益)
3.断续骚扰(喀呖声)
GB 4824-2004、GB 4343.1-2003
喀呖声试验
v 喀呖声click——幅度超过连续骚扰准峰值限值的骚扰,持续时间不大于200ms,且相邻骚扰间隔至少200ms
v 开关操作——开关或触点的一次分断或闭合 v 喀呖声率N——1min内的喀呖声数或开关操作数
v 喀呖声限值——连续骚扰限值L加上由喀呖声率确定的 一个定值△L,dBμV
△L = 44dB N<0.2
△L = [20 lg(30/N)]dB 0.2≤N<30
v 上四分位法——在观察时间内记录的喀呖声数或开关操 作数的1/4允许超过喀呖声限值
喀呖声的测量
测量程序:分两轮测量
v 第一轮:确定限值和最小观测时间
在150kHz和500kHz测量喀呖声数和最小观测时间
测量产生40个喀呖声(或开关操作数)的时间或120min内产生的 喀呖声(或开关操作数),计算喀呖声率及限值
v 第二轮:用上四分位法评定
在规定频点测量:150kHz,500kHz,1.4MHz,30MHz 测量时间:第一轮确定的最小观测时间
当器具的喀呖声率N由喀呖声数确定,如在最小观测时间内所 记录的喀呖声数,超过限值的不多于1/4,则符合要求
当器具的喀呖声率N由开关操作数确定,如在最小观测时间内 所记录的开关操作所产生的喀呖声数,超过限值的不多于1/4,则符合要求
喀呖声测量的注意
v 用带准峰值检波器接收机测量
v 注意喀呖声定义的例外情况
v 器具在标准给定的条件下或典型使用的最恶劣的条件下运行
v 不同的电源端子的喀呖声率可能不同 v 相线和中线应分别测量
v 当器具的喀呖声率N由喀呖声数确定,N = n / T
v 当器具的喀呖声率N由开关操作数确定,N = n×f / T
v 确定喀呖声限值的连续骚扰限值,为适用于家用电器和产生 类似干扰的设备及装有半导体装置的调节控制器的限值中的 准峰值限值
v 如喀呖声率大于等于30,适用连续骚扰限值,即不合格
4.骚扰功率
GB 4343.1-2003
骚扰功率试验
v 受试设备的骚扰特性可通过测量电源线和其它连线的 骚扰功率来考核
v 当频率超过30MHz时,设备所产生的骚扰能量主要通 过辐射传播
v 经验表明,骚扰能量主要是由靠近器具的那部分的电 源线和其他连线向外辐射的v 通过吸收钳测量最大骚扰功率
骚扰功率的测量
v EUT应放在0.8m高的非金属台上,距其它导电体0.4m v 被测馈线应在台子上平直展开,注意其长度是否延长 v 吸收钳的电流变换器一端朝向被测设备
v 不测量的连线的处理
v 短于0.25m的引线不需测量
v 短于吸收钳长度2倍的引线需延长到吸收钳长度2倍
v 长于吸收钳长度2倍的引线,使用原引线测量
v 辅助装置非器具主体运行所必需或由单独试验程序时,应 只接引线而不接辅助装置
骚扰功率的测量 测量程序
a.按要求进行试验布置和连接
b.EUT按运行条件正常工作
c.依次对电源线和每根超过25cm长的连接线进行测量
d.初测,将吸收钳套在被测线上,固定在离EUT最近的位置,在30MHz~300MHz范围内扫描,找出最大骚扰对应的频率
e.最终测试,移动吸收钳,找出最大骚扰位置,测量准峰值 和平均值,记录测量数据(最大骚扰电平和频率)
f.试验后数据分析处理(电缆损耗,吸收钳的插入损耗)
5.谐波电流发射(谐波失真)
GB 17625.1-2003
6.电压波动和闪烁
GB 17625.2-1994
EMC对策
v滤波、屏蔽、接地、PCB设计
v滤波
切断电磁骚扰沿信号线或电源线传播的路径
抑制传导骚扰、辐射骚扰,提高抗扰度
滤波器:低通、高通、带通、带阻
电源线滤波器、信号线滤波器,注意安装位置
滤波电容、滤波电感
穿心电容、馈通滤波器
共模扼流圈 ?铁氧体材料:磁环、磁珠
v屏蔽
利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播
限制内部辐射电磁能的越出
防止外来辐射能量的进入
机箱屏蔽:材料的选择、接触面的处理、孔缝的大 小、线缆的进出 ?线缆屏蔽:屏蔽效能、与机壳的搭接
对重要器件(骚扰源)进行屏蔽,如时钟发生器、晶振、CPU 等
v接地
接大地:人员与设备的安全
接参考地:建立基准电位点
浮地:抗干扰
单点接地:简单,多用于低频
EMC对策 v PCB设计 多点接地:就近接地,地线长度短,多用于高频
混合接地
接地点的选择:对电路影响小,避免地环路影响
接地点的处理:低阻抗,焊接、铆接、螺钉连接
避免公共阻抗的耦合、线间串扰、高频载流导线的电磁辐射、印刷线路板对高频辐射的感应及波形在长线传输中的畸变等
尽量采用多层板
先确定元器件在板上的位置,然后布置地线(层)、电源线(层),再安排高速信号线,最后再考虑低速信号线
敏感电路的引线不要与大电流、高速线平行,要远离时钟线
易产生骚扰的器件要相互靠近,并尽量远离逻辑电路
将数字电路、模拟电路以及电源电路分别放置
将高频电路与低频电路分开,隔离或单独成板
尽可能缩短高频元器件之间的连线
易受干扰的元器件不能相互挨得太近
输入和输出元件应尽量远离
PCB的滤波、屏蔽和接地的处理
第二篇:上海EMC测试实验室总结
上海市EMC测试EMC实验室总结
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第三篇:汽车电子电磁兼容测试标准必备 汽车电子EMC工程师必备手册
广州广电计量检测股份有限公司http://www.xiexiebang.com/
汽车电子EMC测试,正在受到越来越多的关注。其中最重要的三个标准为,CISPR
25、ISO11452-
2、ISO11452-4。本文给出了测试设备、所起到的作用和推荐方案,是汽车电子工程师的必备速查手册。
一、CISPR25标准
CISPR25目前用的是2007年第三版标准,与2002年的旧版,还是有很大差别。
1、CISPR25传导骚扰测试设备
CISPR25传导骚扰测试方法分为两种。一种是电压方法:电压测量只能用于单一导线的传导发射特性,故常用于测量电源线的发射,采用人工电源网络做隔离物;另外一种是电流探头方法:测量控制/信号线的发射。
CISPR25传导骚扰测试设备
2、CISPR25辐射骚扰测试方法
1)电波暗室(ALSE)方法:辐射场强测量应在ALSE 内进行,以消除来自电气设备以及广播台站产生的额外电磁骚扰的影响。
2)TEM小室方法:辐射场强度的测量应该在屏蔽室中进行,以消除来自电气设备和广播站的附加干扰。TEM 小室的工作如同屏蔽室一样。
3)带状线法方法:带状线是开方式的波导,由一个接地平板和一个主导电体(隔板)构成,有特征阻抗。一般采用的特征阻抗值是50Ω和90Ω。
目前关于零部件/模块的辐射骚扰测量的常见方法主要是:ALSE方法、TEM小室方法、带状线法。但目前由于TEM小室受电磁环境及场地限制较多,带状线法则还处于研究和实践中。所以基本上都是用ALSE方法来进行汽车电子的辐射骚扰测量。
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CISPR25辐射骚扰测试设备
二、ISO11452-2标准
ISO11452介绍的是用各种不同的测试方法来对车载电子进行抗骚扰类的测试。所以我们将对最常用的两种测试方法进行介绍。分别是电波暗室法(ISO11452-2)和大电流注入法(ISO11452-4)。
辐射抗干扰测试方法:
校准法:使用校准夹具标定的标准电流值,系统记录下发射功率后,再将样品摆放上去开始试验,测试过程中的注入功率不变,但产生的电流可能出现变化。
闭环法:无需校准,直接测试,系统根据监测钳的数据实时改变输出功率,尽量使电流稳定在测试要求的数值。
注:这两种方法产生的结果很可能有较大差别。其效果和产品自身的阻抗特性有关。其中闭环法不常见,而基本都是用校准法进行测试。广州广电计量检测股份有限公司http://www.xiexiebang.com/
ISO11452-2测试设备
三、ISO11452-4 Part 4:大电流注入法,Bulk currentinjection(BCI)
道路车辆-用窄带发射的电磁能量进行电子干扰。部件试验方法-第4部分,该测试目的是检验设备对【1MHz– 400MHz】频带电磁场的抗干扰性能。
ISO11452-4测试设备
第四篇:EMC整改 方案
传导干扰分析及抑制措施:
视频LED显示屏的电源电源对此项的测试影响较大、电源本身性能的好坏直接关系到本身指标是否合格。有时也存在电源单独做电磁兼容试验是合格的、一旦装到整机时,由于整机中其他部件在某个频点具有较强的干扰信号,电源的滤波单元无法完全滤除该干扰信号,从而导致测试结果的超标。
对于电源端子骚扰电压的超标,有以下途径可以解决:首先、排除电源因数的干扰,在条件允许的情况下可将电源取出,连接额定纯阻性负载进行试验。如果此时原超标频点没有了,说明该频点的骚扰来源于主控板。此时应把重点放在主控板的滤波上,主控板中主要的干扰是晶振,应该对晶振进行良好的滤波和接地;其次、晶振也是辐射发射测试项目超标的一个主要因素,检查主控板中晶振和信号线接地、电源接地是否良好,在保证这几点的情况下,如果传导测试仍不合格,说明干扰信号的确很强。此时可在电源的输入端加整件滤波器X、Y电容,加强电源的滤波作用。注意:滤波器选择时,应关注滤波器不同平率的插入损耗情况,还要根据阻抗和负载阻抗的高低。
滤波: 此类产品由于数字脉冲信号的存在,以至于辐射发射一般都比较强,可在晶振旁边接旁路滤波电容,且保证晶振接地良好、接地电阻尽可能小。如果条件允许,也可以使用经过扩频的晶振、且保证不影响时钟电路的条件下,使晶振在一个较小的频率范围内发生频偏,单频点的能量被分散,这样整体的辐射就会减小,还可以在显示屏的电源线和内部各个显示单元之间的信号线上使用铁氧体磁环对高频共模干扰电流进行滤波处理(共模电流的存在是导致辐射发射过大的主要因素)。当然铁氧体磁环的选择要结合其插入损耗随频率变化的曲线选择合适的规格,效果才会好。
屏蔽: 对于已经成型的显示屏来说,屏蔽是抑制辐射发射的一项重要措施。此类产品的前面板是由LED灯组成的显示阵列,因此,对前面板的屏蔽是整机屏蔽效果好坏的关键,建议整个箱体使用金属板材制成,用金属网格屏蔽前面板→即在LED灯的行与行之间、列与列之间使用导电性能较好的金属网格,这样会对整体的辐射发射能量有一定的衰减作用。也可以在箱体的前面板和控制板之间加一层金属屏蔽网格,效果会更好些。箱体里面的各个扫描板之间的信号线尽量使用屏蔽线,且保证其金属屏蔽层能和箱体等电位。接地: 要想使箱体具有较好的屏蔽功能,务必确保整个箱体屏蔽外壳和地等电位,箱体的金属接缝处应尽量保证搭接良好,使搭接电阻尽可能小,特别是箱体的后盖与箱体要尽可能的连接紧密,防止孔缝引起的二次发射。其次,主控板中晶振的地线也要尽可能独立,避免因共地引起的干扰,主控板和扫描板的地线应尽量宽,最好将地线布成网格状,这样能减小信号的回流面积,有效抑制辐射发射。
LED显示模组电磁辐射干扰源分析:
LED显示屏采用全数字化灰度形成方法,完全依靠电流脉冲驱动灯板LED发光,因而在形成高品质时,所使用的信号频率也被同步地大幅度提高,产生变频电脉冲,频谱延伸非常宽,已经落入对其他电子设备产生干扰的频段内,电磁干扰幅度大。
EMI有两条途径离开或进入一个电路:辐射和传导。信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去;信号传导则通过耦合到电源、信号线和控制线上离开外壳,在开放的空间中自由辐射从而产生干扰。
很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现,大多时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽:从源头处降低干扰;通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标,这些性能在设计阶段的早期就应完成。
第五篇:EMC整改方案
篇一:emc实用整改方案 emc的分类及标准:
emc = emi + ems emi : 電磁干擾ems : 電磁相容性(免疫力)emi可分为传导conduction及辐射radiation两部分,conduction规范一般可分为: fcc part 15j class b;cispr 22(en55022, en61000-3-2, en61000-3-3)class b;国标it类(gb9254,gb17625)和av类(gb13837,gb17625)。fcc测试频率在450k-30mhz,cispr 22测试频率在150k--30mhz,conduction可以用频谱分析仪测试,radiation则必须到专门的实验室测试。
en55011辐射测试标准是:有的频率段要求较高,有的频率段要求较低。传导(150khz-30mhz)lisn主要是差模电流, 其共模阻抗为100欧姆(50 + 50);lisn主要是共模电流, 其总的电路阻抗为25欧姆(50 // 50)。
4线 av 60db/uv150khz-2mhzstart 9khz 5线 peak100db/uv150khz-3mhz 6线 peak100db/uv2mhz-30mhz 7线 qp 70db/uv 150khz-500khz radiated(30mhz-1ghz): add 4n7/250v y cap 90db/uv 30mhz-300mhz emi为电磁干扰,emi是emc其中的一部分,emi(electronic magnetic interference)电磁干扰,emi包括传导、辐射、电流谐波、电压闪烁等等。电磁干扰是由干扰源、藕合通道和接收器三部分构成的,通常称作干扰的三要素。emi线性正比于电流,电流回路面积以及频率的平方即:emi = k*i*s*f。i是电流,s是回路面积,f是频率,k是与电路板材料和其他因素有关的一个常数。2 emi是指产品的对外电磁干扰。一般情况下分为 class a & class b 两个等级。class a为工业等级,class b 为民用等级。民用的要比工业的严格,因为工业用的允许辐射稍微大一点。同样产品在测试emi中的辐射测试来讲,在30-230mhz下,b类要求产品的辐射限值不能超过40dbm 而a类要求不能超过50dbm(以三米法电波暗室测量为例)相对要宽松的多,一般来说class a是指在emi测试条件下,无需操作人员介入,设备能按预期持续正常工作,不允许出现低于规定的性能等级的性能降低或功能损失。emi是设备正常工作时测它的辐射和传导。在测试的时候,emi的辐射和传导在接收机上有两个上限,分别代表class a和class b,如果观察的波形超过b的线但是低于a的线,那么产品就是a类的。ems是用测试设备对产品干扰,观察产品在干扰下能否正常工作,如果正常工作或不出现超过标准规定的性能下降,为a级。能自动重启且重启后不出现超过标准规定的性能下降,为b级。不能自动重启需人为重启为c级,挂掉为d级。国标有d级的规定,en只有a,b,c。emi在工作頻率的奇数倍是最不好过的。ems(electmmagnetic suseeptibilkr)电磁敏感度一般俗称为 “电磁免疫力”, 是设备抗外界骚扰干扰之能力,emi是设备对外的骚扰。
ems中的等级是指:class a,测试完成后设备仍在正常工作;class b,测试完成或测试中需要重启后可以正常工作;class c,需要人为调整后可以正常重启并正常工作;class d,设备已损坏,无论怎样调整也无法启动。严格程度emi是b>a,ems是a>b>c>d。回复1帖2帖 xiangyi旅长
常用的emc标准及试验配置 19262010-07-10 20:45ems部份为en55024包含7项测试:en61000-4-2:1998; en61000-4-3:1998; en61000-4-4:1995, en61000-4-5:1995; en61000-4-6:1996; en61000-4-8: 1993; en61000-4-11:1994。emc检测主要项目: 空间辐射(radiation):en55011,13,22 fcc part 15&18, vcci 传导干扰(conduction): en55011,13,14-1,15,22, fcc part 15&18, vcci 喀呖声(click):en55014-1 功率辐射(power clamp): en55013,14-1 磁场辐射(magnetic emission): en55011,15 低频干扰(low frequency immunity): en50091-2 静电放电(esd): iec61000-4-
2、en61000-4-
2、gb/t17626.2 辐射抗扰度(r/s): iec61000-4-
3、en61000-4-3、gb/t17626.3 脉冲群抗扰度(eft/b): iec61000-4-
4、en61000-4-4、gb/t17626.4 浪涌抗扰度(surge):iec61000-4-
5、en61000-4-
5、gb/t17626.5 传导骚扰抗扰度(c/s): iec61000-4-
6、en61000-4-6、gb/t17626.6 工频磁场抗扰度(m/s): iec61000-4-
8、en61000-4-
8、gb/t17626.8 电压跌落(dips):iec61000-4-
11、en61000-4-
11、gb/t17626.11 谐波电流(harmonic): iec61000-3-
2、en61000-3-2 电压闪烁(flicker):iec61000-3-
3、en61000-3-3 辐射干扰(radiated interference)是通过空间并以电磁波的特性和规律传播的。但不是任何装置都能辐射电磁波的。传导干扰(conducted interference)是沿着导体传播的干扰。所以传导干扰的传播要求在干扰源和接收器之间有一完整的电路连接。
电磁兼容三要素:任何电磁兼容性问题都包含三个要素,即干扰源、敏感源和耦合路径,这三个要素中缺少一个,电磁兼容问题就不会存在。
产生电磁干扰的条件: 突然变化的电压或电流,即dv/dt或di/dt很大;辐射天线或传导导体。
电磁兼容标准对设备的要求有两个方面:一个是工作时不会对外界产生不良的电磁干扰影响,另一个是不能对外界的电磁干扰过度敏感。前一个方面的要求称为干扰发射要求,后一个方面的要求称为敏感度要求。电磁能量从设备内传出或从外界传入设备的途径只有两个,一个是以电磁波的形式从空间传播,另一个是以电流的形式沿导线传播。因此,电磁干扰发射可以分为:传导发射和辐射发射;敏感度也可以分为传导敏感度和辐射敏感度。电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准和专用产品标准。
基础标准:描述了emc现象、规定了emc测试方法、设备,定义了等级和性能判据。基础标准不涉及具体产品。
产品类标准:针对某种产品系列的emc测试标准。往往引用基础标准,但根据产品的特殊性提出更详细的规定。
通用标准:按照设备使用环境划分的,当产品没有特定的产品类标准可以遵循时,使用通用标准来进行emc测试。对使设备的功能完全正常,也要满足这些标准的要求。
关于制订电磁兼容标准的组织和标准的介绍: iec(国际电工委员会):有两个平行的组织制订emc标准,cispr和tc77。cispr(国际无线电干扰特别委员会):1934年成立。目前有七个分会:a分会(无线电干扰测量方法与统计方法)、b分会(工、科、医疗射频设备的无线电干扰)、c分会(电力线、高压设备和电牵引系统的无线电干扰)、d分会(机动车和内燃机的无线电干扰)、e分会(无线接收设备干扰特性)、f分会(家电、电动工具、照明设备及类似电器的无线电干扰)、g分会(信息设备的无线电干扰)。tc77(第77技术委员会):1981年成立。目前有3个分会:sc77a(低频现象)、sc77b(高频现象)、sc77c(对高空核电磁脉冲的抗扰性)。cenelec(欧洲电工标准化委员会):由欧共体委员会授权制订欧洲标准。en标准中引用了很多cispr和iec标准,其对应关系如下:
en55××× = cispr标准,(例: en55011 = cispr pub.11)en6×××× = iec标准,(例: en61000-4-3 = iec61000-4-3 pub.11)en50××× = cenelec自定标准,(例: en50801)
fcc part 15 subpart b規定: 凡利用数位技術之电子裝置或系統, 及使用或产生脉波频率超过10khz之器材,皆須依规定进行测试认证后, 才可以在美国市场销售。mil-std(美军标):典型的是mil-std –461d。这个标准不仅规定了最大辐射发射和传导发射的限制,还规定了系统对辐射和传导干扰的敏感度要求。配套标准mil-std-462规定了必要的测试装置。商业公司经常将mil-std-461中的某些部分作为产品内部emc规范。
vcci(干扰自愿控制委员会):民间机构,其标准与cispr和iec一致。gb(中国国家标准):基本采用cispr和iec标准,目前已发布57个。篇二:emc整改对策实例
emc整改对策实例
标题:emi快速诊断与对策 2008-01-06 12:30:35 emi快速诊断与对策 emi fast diagnosis and countermeasure 深圳电子产品质量检测中心 邓志新 李思雄
在这里提供一些案例,通过解读测试图,把
看不见、摸不着的emi变得直观易懂,供大家参考。关于电磁辐射骚扰场强或功率测试分析案例:辐射骚扰图1如右:样品为crt显示器频率点35.4 mhz附近, 30~45mhz之间大部分隆起超出限值,通常只有两个原因-开关电源电路或地线处置不良引起。对策-显示器使用带磁环类型的信号电缆和电源电缆, 电源输入端串接差模线圈,电源地线剪短就近接地。辐射骚扰图2如右:样品为微型计算机(改进后)频率点100 mhz、366.24mhz等刚好符合gb9254-1998b级要求。这是测试超差6db后,机箱经过金属胶带密封处理后获得的测试结果。象这种曲线底部未明显抬高,30~1000mhz频段有频率点超差现象,应该选择屏蔽较好的电缆和机箱。使用带滤波器类型或带磁环的信号电缆和电源电缆, 电源输入端串接差模线圈,会有益处。辐射骚扰图3如右:样品为微型计算机 频率点35 mhz、70mhz、170.76 mhz等附近超差,既有频率低端隆起超出限值现象,由地线问题;也有30~1000mhz频段频率点超差现象,有屏蔽问题。应该综合处理,选择屏蔽较好的电缆和机箱,使用带滤波器类型或带磁环类型的信号电缆和电源电缆, 电源输入端串接差模线圈。值得一体的是,对于如果带电机的eut,图3 如果频谱图和时域波形图都带有较多毛刺,须怀疑电机骚扰。辐射骚扰图4如右:样品为crt显示器(改进后)频率点45 mhz附近、70mhz-100 mhz频段等超差严重,分别超出限值8db、12db;既有频率低端隆起超出限值现象,也有30~1000mhz频段频率点超差现象,经检查,所有措施都已做足够,不得不怀疑crt有问题,拆换后测试结果很好,如图4。骚扰功率图5如右:样品为vcd播放机/av电缆频率30~300mhz之间大部分频段隆起贴近或超出限值,曲线底部明显抬高,通常只有一个原因-地线处置不良引起。此外,频率点135mhz测试超差较大,图中可见每隔27mhz就有一个高点, 该vcd播放机解码芯片正好使用27mhz晶振, 135mhz是27mhz的5倍频。如果地线改善后,该频点仍然超差, 应减小晶振谐波辐射。实际情况:av电缆梅花接口在金属后壳安装处,未直接就近与金属后壳相连接地。图5 对策:换用能够在安装处直接与金属后壳接地处理的av梅花接口;频率点135mhz平均值仍然超差5.6db, 在如下图对应箭头所指位置使用磁珠,即晶振与解码芯片相连脚上,加串100mhz/1500ω磁珠,测试结果通过。
骚扰功率图6如右:开关电源/输入电源线 30~80mhz之间大部分隆起超出限值, 30~300mhz之间全是开关电源典型频谱图,表明开关电源电路或地线处置不良。经检查开关电源输入电源线地线只接了两个y电容,并未与开关电源其它地相连;虽使用了共模线圈,但开关电源输入端电路排版不对称,l布线较直,n布线弯 曲得厉害,查电源端骚扰电压测试l端如图7,n端如图8。由图可见,l端与n端电源端骚扰电压测试结果不对称。图6 对策:开关电源输入电源线地线与初级其它地相连;电源输入端n端布线串接差模线圈,串接差模线圈前端电源输入l端与n端之间加接差模电容,差模线圈后l端与n端分别加一个到地共模电容。处理后测试合格。使用带磁环电源电缆测试效果更佳。骚扰功率重新测试图如下图9。图7 图8图9 图10 骚扰功率图10如右:样品为dvd 播放机/av电缆骚扰功率图11如右:样品为vcd播放机/av电缆 图10:dvd播放机在30~300mhz之间有部分频段隆起贴近限值,应有接地处置方式可以改善。图11 :vcd播放机骚扰功率测试曲线底部无明显抬高,表明地线处置良好。图11 图
10、图11是明显的晶振谐波频谱,从骚扰功
率图中看出较大的超差频率点为135mhz、108mhz、50.8mhz、189mhz,以及谐波频谱间隔,结合样机时钟晶振频率为 16.9344mhz、27mhz,显然,要想通过测试, 必须减小晶振谐波辐射。整改时,减小vcd/dvd播放机晶振谐波辐射的主要措施有: 检查解码芯片供电电压是否合适、有无过高,过高则调低;解码芯片供电连脚上是否有小容量电容就近到地,无则加一个,另加一个电抗较小、阻抗较大的磁珠, 磁珠的阻抗在50 mhz以上越大越好;通过高頻示波器观察晶振波形是否接近正弦波,否则调整晶振下地电容;晶振与解码芯片相连脚上,加串电抗较小、阻抗较大的磁珠, 电抗增加不多情况下,磁珠的阻抗在50 mhz以上越大越好;检查解码芯片供电回路、解码芯片晶振时钟回路以及高速信号回路面积是否过大,晶振旁边布线回路面积是否过大,如果是,则须设法解决。如果以上措施本来已落实部分,其余措施难以实施,这只能在输出线上串磁珠,套磁环。这些措施可说都是权宜之计,生产工艺上会有困难,唯一办法只有作设计改动。如果工程师设计时能考虑到以上问题,就不会有这些麻烦,就可以省时省力通过测试。本案例足以说明,emc工作的重点、重中之重就是emc设计。emc设计就是在产品的设计过程中仔细预测各种可能发生的电磁兼容问题,从设计的一开始就采取各种措施,尽量采用电磁兼容设计规范,目标是使得样机完成后满足电磁兼容性要求。稍后介绍emc设计内容。处理注入电源骚扰电压测试图要决:先看l/n两端是否对称,如对称,直接采用共摸电流抑制;如不对称,先给较大骚扰的一端先串接差模线圈,加接共模电容,再采用共摸电流抑制;根据产品电路原理和频谱图形,判明超差原因,是开关电源引起,还是晶振时钟(或其谐波)耦合引起,抑或是视频等高频电路泄漏引起,接地不良引起?再对症下药。如果由于晶振时钟(或其谐波)和视频等高频电路泄漏引起注入电源骚扰电压超差,大多数情况可以推断其辐射骚扰也会超差。注入电源骚扰电压案例:注入电源骚扰电压测试图12如右上,2.36 mhz附近隆起, l/n两端非常相似。对策:电源输入端串接共模线圈,l/n两端加接到地共模电容。注入电源骚扰电压测试图13如右,0.15~1mhz开关电源引起超差。对策:加大共模线圈磁环或加多共模线圈的线圈匝数, 共模线圈两端都加上落地y电容即共模电容,y电容容量适当加大。图13 注入电源骚扰电压测试图14如右,非常明显,27mhz时钟信号耦合进电源网络,引起注入电源骚扰电压超差;可以推断其谐波辐射骚扰一般也会超差。对策:把电源线及电源电路避开时钟信号产生和传输电路;使用带磁环的电源电缆;最主要的是采用减小vcd/dvd播放机晶振谐波辐射一样的主要措施。图15为电视干线放大器电源线的骚扰功率测试图,输入信号711.25mhz/70dbuv, 电视干线放大器输出信号 711.25mhz/100dbuv,端接屏蔽75ω屏蔽标准负载。标准限值为20dbpw,图中限值为21.1 dbpw,加上吸收钳校准因子和电缆损耗, 超差达10 dbpw。高频信号放大和传输设备最基本要求就是壳体和接口屏蔽以及输入、输出信号 电缆和电源电缆的屏蔽和滤波措施。检查eut发现,壳体和接口屏蔽较好,电源电缆的滤波器安装在电路板,不是安装在输入孔上,更未使用效果较佳的穿孔滤波器。对于700 mhz高频信号,出入电缆滤波措施不佳,屏蔽效能可损失30db。对策:使用效果较佳的输入电源滤波器,安装在输入口金属壳上。关于fm收音天线端骚扰电压和辐射骚扰超出限值,只要考虑改善天线端和本振电路间的隔离以及减小本振信号强度即可;其它天线端和射频端骚扰电压是否超出限值,只取决于高频头、射频调制器的性能,与别的部分无关。只要选购经过ccc或cqc认证的产品即可。非间断性工作的样品,处于平稳常态时,测试中发现存在间隙性骚扰时,如果样品电源断开间隙性骚扰就消失,则该样品电路设计或连接可能存在故障。先检查电路可能存在的故障。前面提到,必要时可以用频谱分析仪和近场探头做近场测量,进行emc溯源诊断:大电流低电压的源(电流源)主要与磁场关联,而高电压小电流的源(电压源)则主要与电场关联。数字电路使用低电压的逻辑器件;近场区域内的磁场的波阻抗远小于电场的波阻抗。大部分pcb的近场区域中的能量被包含在近磁场中。比较大的骚扰频率点利用磁场探头进行诊断,探头尽量靠近被测区域,距离最好小于2.5cm,可以定位骚扰源以及关键的辐射电流环、判明传播途径。工程师可以用电场或磁场探头探测被测设备泄漏区域:箱体接缝,crt前面、接口线缆、键盘线缆、键盘、电源线和箱体开口部位等。篇三:emc整改 方案 传导干扰分析及抑制措施:
视频led显示屏的电源电源对此项的测试影响较大、电源本身性能的好坏直接关系到本身指标是否合格。有时也存在电源单独做电磁兼容试验是合格的、一旦装到整机时,由于整机中其他部件在某个频点具有较强的干扰信号,电源的滤波单元无法完全滤除该干扰信号,从而导致测试结果的超标。
对于电源端子骚扰电压的超标,有以下途径可以解决:首先、排除电源因数的干扰,在条件允许的情况下可将电源取出,连接额定纯阻性负载进行试验。如果此时原超标频点没有了,说明该频点的骚扰来源于主控板。此时应把重点放在主控板的滤波上,主控板中主要的干扰是晶振,应该对晶振进行良好的滤波和接地;其次、晶振也是辐射发射测试项目超标的一个主要因素,检查主控板中晶振和信号线接地、电源接地是否良好,在保证这几点的情况下,如果传导测试仍不合格,说明干扰信号的确很强。此时可在电源的输入端加整件滤波器x、y电容,加强电源的滤波作用。注意:滤波器选择时,应关注滤波器不同平率的插入损耗情况,还要根据阻抗和负载阻抗的高低。
滤波: 此类产品由于数字脉冲信号的存在,以至于辐射发射一般都比较强,可在晶振旁边接旁路滤波电容,且保证晶振接地良好、接地电阻尽可能小。如果条件允许,也可以使用经过扩频的晶振、且保证不影响时钟电路的条件下,使晶振在一个较小的频率范围内发生频偏,单频点的能量被分散,这样整体的辐射就会减小,还可以在显示屏的电源线和内部各个显示单元之间的信号线上使用铁氧体磁环对高频共模干扰电流进行滤波处理(共模电流的存在是导致辐射发射过大的主要因素)。当然铁氧体磁环的选择要结合其插入损耗随频率变化的曲线选择合适的规格,效果才会好。
屏蔽: 对于已经成型的显示屏来说,屏蔽是抑制辐射发射的一项重要措施。此类产品的前面板是由led灯组成的显示阵列,因此,对前面板的屏蔽是整机屏蔽效果好坏的关键,建议整个箱体使用金属板材制成,用金属网格屏蔽前面板→即在led灯的行与行之间、列与列之间使用导电性能较好的金属网格,这样会对整体的辐射发射能量有一定的衰减作用。也可以在箱体的前面板和控制板之间加一层金属屏蔽网格,效果会更好些。箱体里面的各个扫描板之间的信号线尽量使用屏蔽线,且保证其金属屏蔽层能和箱体等电位。接地: 要想使箱体具有较好的屏蔽功能,务必确保整个箱体屏蔽外壳和地等电位,箱体的金属接缝处应尽量保证搭接良好,使搭接电阻尽可能小,特别是箱体的后盖与箱体要尽可能的连接紧密,防止孔缝引起的二次发射。其次,主控板中晶振的地线也要尽可能独立,避免因共地引起的干扰,主控板和扫描板的地线应尽量宽,最好将地线布成网格状,这样能减小信号的回流面积,有效抑制辐射发射。led显示模组电磁辐射干扰源分析:
led显示屏采用全数字化灰度形成方法,完全依靠电流脉冲驱动灯板led发光,因而在形成高品质时,所使用的信号频率也被同步地大幅度提高,产生变频电脉冲,频谱延伸非常宽,已经落入对其他电子设备产生干扰的频段内,电磁干扰幅度大。
emi有两条途径离开或进入一个电路:辐射和传导。信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去;信号传导则通过耦合到电源、信号线和控制线上离开外壳,在开放的空间中自由辐射从而产生干扰。
很多emi抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现,大多时候下面这些简单原则可以有助于实现emi屏蔽:从源头处降低干扰;通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。emi抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标,这些性能在设计阶段的早期就应完成。