EMC测试指标及测试方法介绍

2022-08-11   •   Orange

EMC简介:

EMC ( Electromagnetic Compatibility )定义:

在同一电磁环境中,设备能够不因为其它设备的干扰影响正常工作,同时也不对其它设备产生影响工作的干扰。

EMC测试指标:

EMI测试指标:

辐射骚扰场强;

电源端骚扰电压;

天线端骚扰电压;

骚扰功率;

射频输出端有用信号和骚扰信号电平;

辐射骚扰功率;

谐波电流;

电压波动与闪烁;

EMS测试指标:

天线输入端差模电压抗干扰S1;

射频电压抗干扰S2a;

天线输入端射频电流抗干扰S2b;

辐射抗干扰S3;

脉冲调制波抗干扰S5;

静电放电ESD;

电快速瞬变脉冲群EFT。


EMC测试指标及测试方法介绍(图1)


EMC测试指标及测试方法:

电磁干扰EMI:

EMI - 辐射骚扰场强测试方法:

装置:EMI测试接收机、测试天线、转台/天线杆定位控制器等。

对于常见的台式设备,测量时将其置于80cm高的非金属转台.上,测试天线的测试基准点与被测设备的假想辐射中心(一般也是其几何中心)的水平距离即测试距离为3m。

在测试过程中,转台在0~360°范围内旋转,而测试天线在1~4m (水平极化)和2~4m (垂直极化)范围内升降,并分别在天线水平极化和垂直极化状态下进行,以获得最大骚扰值。

(做FCC测试时,天线升降范围在水平及垂直均为1~ 4m)

EMI - 电源端骚扰电压测试方法:

在屏蔽室内进行测量。对接收机采用辐射场的方式提供有用信号,对其它设备采用闭路方式提供有用信号,由信号源提供有用信号的通过屏蔽室壁上合适的波导连接器引入。

被测设备置于80cm高非金属支架上,前面板距屏蔽室壁40cm,被测设备与测量接收机和屏蔽室顶要大于80cm,天线距离屏蔽室顶和非金属支架均大于80cm;人工电源网络置于屏蔽室地面.上并接地;被测设备电源线按尽可能短的路径接入人工电源网络EUT端口上,超过80cm的部分应与电源线平行往返折叠成30~ 40cm的一-束。

EMI - 天线端骚扰电压测试方法:

用同轴电缆和最小衰减值为6dB的阻性混合网络将被测设备天线端、辅助信号发生器与干扰测量仪相接。

调整辅助信号发生器输出电平,对应759天线阻抗的电视接收机输入电平为70dB μV。对电视接收机,信号是由包括色同步信号的完整的视频波形调制的图像载波以及相对幅度和频率正确的无调制声音载波。

调谐被测设备接收有用信号。

调谐干扰测量仪到相应骚扰频率,并调整到给出一个合适的参考指示。

然后用标准信号发生器取代被测接收机,标准信号发生器的输出阻抗应与连接电缆的标称特性阻抗相同,其他测试装置保持不变。调整信号发生器的输出电平,使干扰测量仪获得同一参考指示。

用使干扰测量仪获得相同的参考指示时,标准信号发生器的输出电平作为测量结果,以dBμ V表示。

(测量结果中应注明被测设备的标称天线输入阻抗值)

EMI - 骚扰功率测试方法:

测试时,将被测设备置于0.8m高的非金属台子上,被测线缆在台上平直展开,功率吸收

钳的测量端(即电流互感器一端对着被测设备,然后沿着远离它的方向移动,最多移动至5m处。

记录测量频率点处的最大干扰值。

对每个感兴趣的频率,都必须反复这样移动吸收钳,以获得测量结果。

EMI - 射频输出端有用信号和骚执信号电平测试方法:

用同轴电缆和匹配网络(如需要)将被测设备的RF输出端与干扰测量仪的输入端相接,同轴电缆的特性阻抗应与被测设备的标称输出阻抗相同。

被测设备应产生RF载波,其视频调制信号为垂直彩条信号。

干扰测量仪(调制在图像载波及其谐波)或频谱分析仪的指示值加匹配网络插入损耗值即为RF输出电平

EMI - 辐射骚扰功率测试方法:

使用具有水平极化和垂直极化的天线和放置被测设备的可旋转转台,采用替代法进行测量。记录每一频率所测的最大辐射电平作为参考指示值。然后,用一个特性与接收天线相同的发射天线(半波偶极子或喇叭天线)代替被测设备,使其中心处于原来被测设备中心所处的位置。发射天线接标准信号发生器

在每一个 测量频率,调整标准信号发生器的输出电平,使测量仪给出参考指示值。此时,标准信号发生器的有效输出功率加上相对半波偶极子的天线增益,作为被测设备在相应频率的辐射功率电平。

用代替的有效功率表示被测设备的辐射电平,并以dBpW表示。

EMI - 谐波电流测试方法:

将被测设备按用户的操作控制或自动程序依次将每个谐波分量调整到使其在正常运行条件下发出最大的谐波分量。

被测设备的电源端接于谐波测试系统EUT端口。

测试信号:数字信号,足够强,以便获得无噪声的图像

测试结果:被测设备实测额定功率小于75W,谐波电流无适用限值。

EMI - 电压波动与闪烁:

电压波动:

对电压波动的描述有3个指标:

相对稳态电压变化特性dc:指至少间隔一个电压变化的两个相邻稳态电压差值与额定电压的百分比值,标准规定不得大于3%。

相对电压变化特性d(t):指电压处在至少为1s的稳态条件”下,各周期间的电压有效值相对于电压变化的时间函数。标准规定在超过200ms测量时间内,其相对稳态电压变化不得大于3% (反之,如果有相对稳态电压变化大于3%的情况,则持续时间必须小于200ms )

最大相对电压变化特性dmax:指电压变化特性的最大与最小有效值之差与额定电压的百分比,标准规定不得大于4%.。

闪烁:

闪烁分短期闪烁与长期闪烁两种:

短期闪烁Pst:是在短时间内( 10min内) 所评估出来的闪烁程度,用Pst=1作为闪烁**的阈值。Pst实际上是模拟人对50Hz电网中工作在230V交流电压下60W的白炽灯在电压波动情况下所产生的闪烁感受程度。

长期闪烁PLt:指在较长时间内( 2h内)所评估出来的闪烁程度,标准用PLt=0.65作为闪烁**的阈值。

抗电磁干扰EMS:

EMS - 天线输入端差模电压抗开扰S1测试方法:

1)按照测试布置连接好测试系统与被测设备;

2)按照信号干扰比测试步骤测量被测设备的信号干扰比S/N;

3)关闭有用信号,施加干扰信号,保持接收机的工作状态不变,调节干扰信号的电平,使达到被测设备的音频特性判据S/N,此时的干扰信号电平即为抗扰度电平。

EMS - 射频电压抗干扰S2a:

S2a:该项测试主要测试受试设备的电源端、扬声器、耳机和其它音频输入输出端的抗干扰能力。通过阻容网络注入频率为150KHz~150MHz的连续差模干扰信号,测试受试设备音频输入。

输出端口对射频差模干扰电压的抑制能力。(在电源端、各端口分别加干扰,监控Audio、Video)。

EMS - 天线输入端射频电流抗干扰S2b:

S2b:该项测试与S1一样也是针对受试设备的外接天线端子的抗干扰能力。与S1不同的是S2b

测试是通过感性网络对天线端屏蔽层即地线注入频率为26MHz ~ 30MHz的连续共模干扰信号(在高频头输入端加干扰,监控Audio、 Video)

EMS - 辐射抗干扰S3:

S3:该测试项目是评价产品在辐射干扰环境中的抗干扰能力。测试原理与IEC61000-4-3相似,对于高度低于70cm的产品,测试在带状线装置内进行;高度大于或等于70cm的产品,测试采用1EC61000-4-3的测试方法,限值仍采用EN55020的限值。

(在屏蔽外壳上加干扰,监控Audio、Video)

EMS - 脉冲调制波抗干扰S5:

S5:该项测试评价受试设备对GSM移动电话脉冲信号的抗干扰能力。干扰信号为900MHz, 3V/m的信号。

EMS - 静电放电ESD测试方式:

(1)对导电表面和耦合板进行接触放电(土4KV)

EUT应承受至少200次的静电放电,其中正负极性各100次,且这些放电应至少在EUT的四个试验点上进行(每点至少50次)。其中一个试验点应承受水平耦合板前边缘中心至少50次间接(接触)放电。其余三个试验点每点应至少接受50次直接接触放电。

(2)对孔、缝和绝缘面进行空气放电(土8KV)

当对EUT的某些部位无法进行接触放电试验时,应对设备进行研究并辨别使用者容易接触且易出现故障的点,例如:按键边缘的缝隙,或后板各端口的缝隙。这些部位应按空气放电方式进行试验,上述工作应局限在使用者正常操作时会触到的区域,对每个区域所选择的试验点应进行至少10次的单次空气放电。

EMS - 电快速瞬变脉冲群EFT:

标准:GB/T 1 7626. 4 ( IEC61000-4-4 )

目的:为评估电气和电子的供电电源端口,信号和控制端口在受到重复性快速瞬变干扰时的性能确定一个共同的能再现的评定依据。

本试验是为了 验证电气和电子设备对诸如来自切换瞬态过程的各种类型瞬变骚扰的抗扰度。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。

该项目测试适用于那些靠交流市网供电的电子电气产品。


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