EMC定义和术语、测试的培训讲义

EMC培训讲义BACL深圳公司培训资料文件号：TRSZ021107目录一、EMC基础知识二、EMC测试内容介绍三、EMC测试标准介绍四、各国法规简介一、电磁兼容基础知识1.电磁兼容的概念：IEC60050（161）（电磁兼容术语）中的定义为：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。电磁兼容是研究在有限的空间、有限的时间、有限的频谱资源条件下，各种用电设备（分系统、系统、广义的还包括生物体）可以共存并不致引起降级的一门科学。一、电磁兼容基础知识2.电磁兼容的重要性电磁干扰普遍存在电子技术日益普及越来越多的干扰源进入电磁环境电子设备的灵敏度越来越高干扰和抗干扰成为一个日益突出的问题一、电磁兼容基础知识3.EMC涉及的相关名词3.1电磁骚扰（Electromagneticdisturbance）3.2电磁干扰（Electromagneticinterference）3.3电磁发射（Electromagneticemission）3.4抗干扰（Immunity）3.5电磁敏感度（ElectromagneticSusceptibility)3.6电磁兼容性（Electromagneticcompatibility）一、电磁兼容基础知识4.电磁兼容的三要素：干扰源、干扰途径、敏感设备一、电磁兼容基础知识5.研究EMC标准的主要国际组织IEC-国际电工委员会ITU-国际电信联盟ANSI-美国国家标准协会ETSI-欧洲电信标准协会ASTM-美国材料实验协会IEEE-电子电器工程师协会CENELEC-欧洲电工技术标准化委员会1.IEC-国际电工委员会介绍成立于1906年，是世界上最早的国际性电工标准化机构，总部在日内瓦。1947年ISO成立后，曾合并如ISO，根据1976年ISO与IEC新协议，两个组织各自独立，IEC负责有关电工、电子领域的国际标准化工作，其他领域则由ISO负责。IEC已制定国际电工标准3000多个。其下承担研究工作的主要是电磁兼容咨询委员会（ACEC）、无线电干扰特别委员会（CISPR）和TC77。2.CISPR–国际无线电干扰特别委员会介绍CISPR是世界上最早成立的国际性无线电干扰组织，目标是促进国际无线电干扰问题在下列几方面达成一致，以利于国际贸易：（1）保护无线电接收装置，使其免受以下干扰：A．所有类型的电子设备B．点火系统C．包括电力牵引系统的供电系统D．工、科和医用无线电频率E．声音和电视广播接收机F．信息技术设备（2）干扰测量的设备和方法（3）由（1）中干扰源产生的干扰的限值（4）声音和电视广播接收装置抗扰度要求和抗扰度测量方法（5）为避免与其他部门工作重复，沟通协调（6）安全规程对电器设备的干扰抑制的影响IEC主要制定抗干扰标准；CISPR主要制定干扰标准。附表：CISPR标准3.ANSI–美国国家标准协会介绍成立于1918年，非赢利性的民间标准化团体，总部在纽约华盛顿特区。目标：增强美国企业在全球的竞争力和美国人的生活质量。通过ANSI的参与活动，美国快速介入ISO和IEC的标准指定工作。并领导了许多关键的分委会的工作。4.ETSI–欧洲电信标准协会由欧共体委员会在1988年批准成立，非赢利性的电信标准化组织，总部在法国尼斯。宗旨：为实现统一的欧洲电信大市场，及时制定高质量的电信标准，以促进基础结构的综合，确保网络和业务的协调，为开放和建立新的电信业务提供技术基础，并为世界电信标准的制定作出贡献。迄今，已有5000多项标准和技术报告发布。成员来自52个国家。2000年4月8日，其制定的R&TTE开始执行，欧洲开放无线电、通信技术产品，测试可以在任何地区进行。二、EMC测试内容介绍电磁兼容性（EMC）是不能直接测量的。为了定量描述它，可分为电子设备发射干扰电磁波的能力（又称电磁骚扰发射，简称EMI）和耐受电磁波干扰的能力（也称抗扰度，或电磁敏感度，简称EMS）。按照它们是通过传导途径或辐射途径来发射或接收干扰能量来检测。所以电磁骚扰发射测试包括辐射发射（RE）测试和传导发射（CE）测试；电磁敏感度测试包括辐射敏感度（RS）测试和传导敏感度（CS）测试等。二、EMC测试内容介绍－测试产品范围◆服务产品范围※信息技术设备及办公用设备;※音、视频设备;※电信终端设备;※家电及电动工具类设备;※照明类设备;※工、科、医(ISM)类设备;※汽车电子类设备等;二、EMC测试内容介绍--传播途径电磁干扰发射或受到电磁干扰的侵害都是通过产品的外壳、交流电源端子、直流电源端子、信号线／控制线以及地线所告成的。1.传导干扰：干扰信号通过导体（导线、电感、电容）传导。出现在各种导体中。频率＜30mhz的大多是此类干扰。2.辐射干扰：干扰信号已电磁场形式向周围空间传输。主要出现在产品周围的媒体中。频率＞30mhz的信号，辐射变得更明显。二、EMC测试内容介绍--传播途径通过外壳发射的电磁干扰，或通过外壳侵入的干扰都是辐射干扰;通过其它导体发射或入侵的干扰都属于传导干扰。往往同一干扰源可以产生两种类型的干扰;二、EMC测试内容介绍–EMI电磁干扰（1）电磁干扰的传导发射测试是测试电子产品通过电源线、信号线／控制线或地线向外发射的骚扰。根据骚扰的性质，可分为以下几类：A．连续骚扰电压测试（conductedemission）B．连续骚扰的功率测试（powerclamp）C．断续骚扰喀呖声测试（click）D．谐波测试（harmonic）E.电压波动（flicker)（2）电磁干扰的辐射发射测试是测试电子产品通过空间传播的电磁干扰辐射场强。(Radiation)二、EMC测试内容介绍–EMI电磁干扰Harmonictest–EN61000-3-2对于由交流市电供电的电子、电气产品，谐波电流是一个很重要的电磁兼容测量项目。在低压市电网络使用的电子电气设备，其供电电压是正弦波，但其电流波形未必是正弦波，可能有或多或少的畸变。大量的此类设备应用，会造成电网电压波形畸变，使电网电能质量下降大量的非线性设备应用，会造成电网电压波形畸变，使电网电能质量下降。当电网中存在过量的谐波电流，不仅会使发电机的效率降低，严重时还会造成发电机和电网设备的损坏，同时还会影响电网用户设备的正常工作，比如计算机运算出错，电视机画面翻滚。正是出于保护共用电网电能质量，保障电网和用户设备的正常进行，IEC提出了谐波电流限值标准。二、EMC测试内容介绍–EMI电磁干扰A类：平衡的三相设备;家用电器，不包括列入D类的设备；工具，不包括便携式工具；白炽灯调光器；音频设备；以及除以下几类设备外的所有其他设备B类：便携式工具；不属于专用设备的电弧焊设备C类：照明设备D类：有功功率不大于600W下列设备：个人计算机和个人计算机显示器；电视接收机。二、EMC测试内容介绍–EMI电磁干扰FlickerTest–EN61000-3-3电网中接有大量的由自动接通和切断控制的负荷：如含有控温器和定时器的厨房器具、电加热器、空调器、复印机和其他设备；当自动控制循环进行接通和断开时，将引起电源负荷的频繁变化，其结果使电网电压产生波动；进而对接在同一网络的照明设备的亮度产生变化；这种变化即是电压闪烁。二、EMC测试内容介绍–EMI电磁干扰FlickerTest–EN61000-3-3闪烁flicker亮度或频谱分布随时间变化的光刺激所引起的不稳定的视觉效果。短期闪烁Pstshort-termflickerindicator在短时期内(10min)评定闪烁的严酷程度。Pst=1是出现短期闪烁刺激时惯用阈值。长期闪烁Pltlong-termflickerindicator在长时期内（2h）用连续的Pst值评定闪铄的严酷程度。Plt＝0.65是出现长期闪烁刺激时的惯用阈值。相对稳态电压变化特性dc指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额定电压变化的时间函数。标准规定超过200ms测量的时间内，相对稳态电压变动不得大于3％。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％。二、EMC测试内容介绍–EMI电磁干扰RadiationTest一般要求在30MHz~1000MHz频率范围内，用带有准峰值检波器的测量接收机进行测量。直接使用频率范围覆盖30MHz~1000MHz的宽带天线。实际测量时我们是在3m半电波暗室或3m开阔场进行。天线到EUT距离为3m应在地面高度1m~4m的范围内调整天线高度，以便在每一测试频率点获得最大指示值测量过程中，为寻找最大场强读数，应改变天线相对于EUT的水平和垂直极化方向二、EMC测试内容介绍–EMI电磁干扰ConductedTest测试项目传导骚扰电压包括：电源端子骚扰电压、电信端口的传导共模（非对称）骚扰辐射骚扰场强1.4.2骚扰限值1.4.2.1电源端子和电信端口的传导骚扰限值1.4.2.1.1电源端子骚扰电压限值二、EMC测试内容介绍–EMS电磁干扰电子产品的抗扰度测试又称为电磁敏感度测试，其目的是测试电子产品承受各种电磁骚扰的能力。当电子产品由于受到电磁骚扰影响而性能下降时，其性能判据可分为四级：A级：电子产品工作完全正常；B级：电子产品的功能或指标出现非期望偏离，但当电磁骚扰去除后可行自恢复；C级：电子产品的功能或指标出现非期望偏离，电磁骚去除后不能自行恢复，必须依靠操作人员的介入，方可恢复，但不包括硬件维修和软件重装;D级：电子产品元器件损坏，数据丢失，软件故障等。EMS测试分为以下项目:1.EN61000-4-2静电放电抗扰度测试ESD2.EN61000-4-3射频电磁场抗扰度测试RS3.EN61000-4-6传导骚扰抗扰度测试CS4.EN61000-4-4电快速瞬变脉冲群抗扰度测试EFT5.EN61000-4-5浪涌（冲击）抗扰度测试SURGE6.EN61000-4-11电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度测试DIPS7.EN61000-4-8工频磁场抗扰度测试PFMF二、EMC测试内容介绍–EMS电磁干扰1.EN61000-4-2静电放电抗扰度测试ESD低湿度情况下，通过摩擦等因素，使操作者积累了静电。电子和电气设备遭受直接来自操作者的静电放电和对临近物体的静电放电时的抗扰度要求和试验方法设备在正常使用期间可能被触及到的点或面。试验规范：①接触放电：4kV（充电电压）②空气放电：8kV（充电电压）性能判据：B级及以上为合格2.EN61000-4-3射频电磁场抗扰度测试RS辐射抗扰度测试目的是检验产品在周边电磁场干扰情况下，EUT的性能是否出现下降或失效；试验时，EUT的放置应使其四个面按顺序暴露在电磁场中，并在每个位置考核EUT的性能。如果在全频段内已知EUT最敏感面，则可以仅对其敏感面进行试验。试验规范：频率范围：≤80MHz~1GHz试验场强：3V/m（rms未调制时测量值）调制幅度：80%AM（1kHz正弦波调制）性能判据：A级合格3.EN61000-4-6传导骚扰抗扰度测试CS检测EUT各输入端口电源端抗干扰能力；交流电源输入端口、直流电源输入端口、根据制造厂规定的预期长度超过3m长的电信电缆端口。试验规范：频率范围：0.15MHz~80MHz试验场强：3V（rms未调制时测量值）调制幅度：80%AM（1kHz正弦波调制）性能判据：A级合格适用范围：电信端口、AC电源端口、DC电源端口4.EN61000-4-4电快速瞬变脉冲群抗扰度测试EFT电快速瞬变脉冲群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。试验脉冲的特点是：瞬变的短上升时间、重复出现和低能量。电快速速变脉冲群试验的目的：就是为了检验电子、电气设备在遭受这类暂态