1. EMC測(cè)試的定義
- EMC測(cè)試(電磁兼容性測(cè)試)是用于評(píng)估電子電氣設(shè)備在其電磁環(huán)境中能否正常工作,并且不會(huì)對(duì)該環(huán)境中的其他設(shè)備產(chǎn)生不可接受的電磁干擾的一系列測(cè)試。其目的是確保設(shè)備在復(fù)雜的電磁環(huán)境中既能夠抵御外界干擾,又能控制自身電磁發(fā)射在規(guī)定限度內(nèi)。
2. EMC測(cè)試的主要內(nèi)容
- 電磁干擾(EMI)測(cè)試
- 傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試:主要檢測(cè)設(shè)備通過(guò)電源線、信號(hào)線等導(dǎo)體向外傳導(dǎo)的電磁干擾信號(hào)。例如,通過(guò)測(cè)量設(shè)備電源線上的高頻噪聲來(lái)評(píng)估其是否會(huì)通過(guò)電網(wǎng)傳導(dǎo),影響其他連接在同一電網(wǎng)的設(shè)備。使用的儀器主要是頻譜分析儀和人工電源網(wǎng)絡(luò),測(cè)試頻段通常覆蓋150kHz - 30MHz。
- 輻射發(fā)射測(cè)試:用于檢測(cè)設(shè)備通過(guò)空間向外輻射的電磁干擾。如電子產(chǎn)品外殼縫隙、連接線等可能會(huì)泄漏電磁輻射,像無(wú)線路由器在工作時(shí)會(huì)向周圍空間輻射電磁波。測(cè)試在電波暗室中進(jìn)行,通過(guò)天線接收輻射信號(hào),頻段范圍一般從30MHz到1GHz或更高,以檢查設(shè)備是否會(huì)對(duì)周圍的無(wú)線通信設(shè)備、廣播電視接收設(shè)備等造成干擾。
- 電磁敏感度(EMS)測(cè)試,也稱為抗擾度測(cè)試
- 靜電放電(ESD)抗擾度測(cè)試:模擬人體或物體靜電放電對(duì)設(shè)備的影響。例如,當(dāng)人在干燥環(huán)境下觸摸電子設(shè)備時(shí)可能產(chǎn)生靜電放電,測(cè)試設(shè)備在不同靜電電壓(如±2kV、±4kV、±8kV等接觸放電和空氣放電)下是否能正常工作,或者在受到靜電放電后能否自動(dòng)恢復(fù)正常功能,不會(huì)出現(xiàn)死機(jī)、數(shù)據(jù)丟失或性能下降等情況。
- 射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試:評(píng)估設(shè)備在受到外界射頻電磁場(chǎng)干擾時(shí)的抗干擾能力。如手機(jī)在靠近廣播發(fā)射塔、對(duì)講機(jī)等高功率射頻發(fā)射源附近時(shí)的工作情況。測(cè)試時(shí),設(shè)備暴露在規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)(如3V/m、10V/m等)的射頻電磁場(chǎng)中,頻率范圍一般從80MHz - 6GHz,檢查設(shè)備是否能正常工作,如顯示屏是否出現(xiàn)閃爍、通信是否中斷等。
- 電快速瞬變脈沖群抗擾度測(cè)試:模擬電路中感性負(fù)載(如繼電器、電機(jī)等)斷開時(shí)產(chǎn)生的快速瞬變脈沖對(duì)設(shè)備的干擾。例如,在工業(yè)控制環(huán)境中,當(dāng)電機(jī)頻繁啟停時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生這種脈沖群。測(cè)試設(shè)備在承受一定強(qiáng)度(如±0.5kV、±1kV、±2kV等)和頻率(如5kHz、10kHz)的脈沖群干擾時(shí)的工作狀態(tài)。
- 浪涌(沖擊)抗擾度測(cè)試:主要針對(duì)設(shè)備在受到雷擊或電網(wǎng)中大型設(shè)備開關(guān)操作產(chǎn)生的浪涌沖擊時(shí)的抗干擾能力。例如,當(dāng)建筑物遭受雷擊時(shí),雷電能量可能通過(guò)電網(wǎng)或信號(hào)線傳導(dǎo)至電子設(shè)備。測(cè)試設(shè)備在承受規(guī)定波形(如1.2/50μs開路電壓波形、8/20μs短路電流波形)和幅值(如±0.5kV、±1kV等)的浪涌沖擊時(shí)是否能正常工作。
3. EMC測(cè)試的要求
- 通用標(biāo)準(zhǔn)
- 不同國(guó)家和地區(qū)都有相關(guān)的EMC標(biāo)準(zhǔn),在國(guó)際上,國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)發(fā)布了一系列標(biāo)準(zhǔn),如IEC 61000系列標(biāo)準(zhǔn),涵蓋了電磁兼容性的基礎(chǔ)、限值、測(cè)試方法等內(nèi)容。在歐盟,電磁兼容性指令2014/30/EU規(guī)定了產(chǎn)品必須滿足的基本EMC要求,產(chǎn)品要在歐盟市場(chǎng)銷售,需要符合該指令相關(guān)的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn),如EN 550XX系列(電磁干擾相關(guān)標(biāo)準(zhǔn))和EN 61000 - 4 - X系列(電磁敏感度相關(guān)標(biāo)準(zhǔn))。
- 產(chǎn)品類別特定標(biāo)準(zhǔn)
- 信息技術(shù)設(shè)備(ITE):例如電腦、服務(wù)器等,要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如EN 55022(電磁干擾要求)和EN 55024(電磁敏感度要求)。對(duì)于電磁干擾,其傳導(dǎo)發(fā)射和輻射發(fā)射都有嚴(yán)格的限值規(guī)定,在傳導(dǎo)發(fā)射方面,在150kHz - 30MHz頻段內(nèi),準(zhǔn)峰值和平均值都有對(duì)應(yīng)的dBμV限值;輻射發(fā)射在30MHz - 1GHz頻段內(nèi),不同距離(如10m、3m)也有相應(yīng)的dBμV/m限值。對(duì)于電磁敏感度,要能承受一定強(qiáng)度的靜電放電、射頻電磁場(chǎng)輻射等干擾。
- 醫(yī)療設(shè)備:由于醫(yī)療設(shè)備的特殊性,其EMC要求更加嚴(yán)格。例如,醫(yī)用診斷X射線設(shè)備要符合YY 0505 - 2012(等同采用IEC 60601 - 1 - 2)標(biāo)準(zhǔn)。這類設(shè)備不僅自身要能抵抗醫(yī)院環(huán)境中的各種電磁干擾,如其他醫(yī)療設(shè)備的射頻輻射、靜電放電等,同時(shí)其自身的電磁發(fā)射也不能影響其他醫(yī)療設(shè)備的正常運(yùn)行,如不能干擾心臟起搏器等植入式醫(yī)療設(shè)備的工作。
- 汽車電子設(shè)備:汽車內(nèi)的電子設(shè)備需要滿足汽車行業(yè)的EMC標(biāo)準(zhǔn),如ISO 11451和ISO 11452系列標(biāo)準(zhǔn)。汽車電子設(shè)備要在車輛復(fù)雜的電磁環(huán)境中正常工作,包括發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾、車載通信系統(tǒng)(如藍(lán)牙、GPS)的電磁輻射等環(huán)境下,并且不能對(duì)車輛的其他電子控制系統(tǒng)(如防抱死制動(dòng)系統(tǒng)ABS、電子穩(wěn)定程序ESP)產(chǎn)生干擾。