您當前的位置：檢測資訊 > 檢測案例
嘉峪檢測網 2018-11-09 11:59
第一部分：電磁兼容EMC整改要點
系統(tǒng)功能測試，滿足現(xiàn)場功能需要后，進行電磁兼容測試，電磁兼容測試容易出問題是靜電、群脈沖、浪涌、射頻場傳導輻射等等測試！
A.靜電抗擾度測試
靜電分為接觸放電和空氣放電，靜電是積累的高壓，當接觸到設備的金屬外殼時會瞬間放電，會影響到電子設備的正常工作，可能引起設備故障或復位重啟，在安全性要求較好的場合這是不允許的。
靜電會影響顯示效果，可能出現(xiàn)顯示閃爍或黑屏，影響正常顯示和操作。靜電還可能引起CPU/MCU工作異常，程序復位&死機或重啟。
如有問題-可以參考《電子產品：靜電放電的分析與設計技巧》
如果在產品詳細設計階段采用電磁兼容系統(tǒng)設計法的相關設計，做ESD測試就不會存在問題！通過設計，對靜電積累的電荷進行良好的泄放，不會影響系統(tǒng)的正常工作。
B.電快速瞬變脈沖群抗擾度測試
電快速瞬變脈沖群是一系列的高頻高壓瞬變脈沖施加在設備上，觀察設備是否受到其影響。防護群脈沖主要的方法是“疏導”“堵”，“疏導”就是提供泄放回路，是干擾在進入系統(tǒng)之前，泄放至大地，良好的屏蔽層接地，可以泄放大部分動干擾，“堵”是使群脈沖濾除在設備之外，增加磁環(huán)，效果明顯，封閉磁環(huán)的效果好于對扣磁環(huán)，也可以將磁環(huán)加入到電路板的設計中，固定在印制板中，這樣使設備更容易通過測試并且可靠。
如有問題-可以參考《電子產品：EFT的設計與分析》
對電源線、信號線、通訊線兩端增加磁環(huán)，可以對群脈沖干擾進行有效的測試防護！推薦用來進行系統(tǒng)的定位分析和判斷??！
C.雷擊浪涌的測試
雷擊浪涌主要包含兩個方面，一個是電源的防雷設計，一個是信號的防雷設計。電源防雷主要是針對系統(tǒng)級而言的，系統(tǒng)級設計可能需要按照三級防雷設計，總電源進入端設置電源防雷，可以對系統(tǒng)的輸入電源進行一級防護，經過電源防雷后，進入隔離變壓器（開關電源系統(tǒng)），隔離變壓器可以對電磁干擾信號進行較好的防護，抑制其對系統(tǒng)的影響。這樣電源再進入系統(tǒng)設備，可以使系統(tǒng)更好、更可靠的工作。
信號防雷是對系統(tǒng)的信號通路進行防護，主要涉及的是電路板的設計，在板級設計中增加防雷器件，如氣體放電管，增加TVS泄放回路，當有大電流時通過配套電阻和TVS、氣體放電管泄放，對后級電路起到保護作用?；蛘咝盘栠M行光電隔離后再進入系統(tǒng)；系統(tǒng)可以采集到一個穩(wěn)定的信號，使系統(tǒng)正常分析判斷，正常進行控制，系統(tǒng)正常工作。另一方面就是設計較寬的信號范圍，信號正常波動時，系統(tǒng)正常工作。
如有問題-可以參考《電子產品：雷擊浪涌-分析與設計技巧》
D.射頻場感應傳導的抗擾度測試
射感試驗可能會對顯示信號、采集驅動等造成影響，可能使顯示閃爍或黑屏，還可能使采集驅動工作異常，采集不到需要的信號，無法驅動應用設備及功能。射頻試驗是0.15k～80M頻率范圍內對信號線、電源進行干擾，3級強度是10V/m。射頻場感應防護的原則是將電源、信號線的屏蔽做好，屏蔽層良好接地，選擇合適頻率進行濾波，將干擾濾除。（對通用電子產品的設計一般沒有問題?。?/span>
E.輻射發(fā)射測試、傳導發(fā)射測試
該測試主要是測試系統(tǒng)的傳導和輻射干擾，對空間無線電干擾的問題；要求滿足規(guī)定的標準限值！通過相關電磁兼容測試，產品就可以推向市場。
如有問題-可以參考《電子產品：傳導發(fā)射干擾的設計與分析》
《電子產品：輻射發(fā)射干擾的設計與分析》
6.通過測試認證的電子產品；并且滿足相關的電磁兼容測試標準通過測試，產品就可以推向市場，用戶才能安全使用，產品極大地減小因電磁干擾的問題發(fā)生狀況！對企業(yè)的效益和發(fā)展、產品的推廣起到積極的作用！！
第二部分：EMC測試解讀
電磁兼容測試的條件與方法：測量依賴3個方面因素：方法、技術、設備。方法由測量原理和測量設備的使用方法兩者來確定，技術是為了得到正確的測量結果（較高的準確度）而采取的一切測量手段，設備則是體現(xiàn)上述兩個因素為測量服務的一切技術裝置。這些都必須標準化，以保證測量具有重現(xiàn)性和真實性。
EMC測量條件由測量方法決定。必須指出，把環(huán)境作為抗擾度測量的相關條件是抗擾度測量的重要特點。因為如果忽視這些相關，不考慮裝置的應用工作環(huán)境條件，而認為裝置應該“獨立”，應該適合于插入任何說說組合裝置（或系統(tǒng)）中，就會由此產生所有被測裝置都必須接受全部項目的干擾實驗，并且要達到最高嚴酷度等級的錯誤結論。這不僅對要用的裝置造成過高的不合理的嚴格限制，而且還會因需要進行大量實驗而不得不承擔很大的經濟負擔。
另外，抗擾度測量涉及到高壓信號，除了應嚴格遵守有關安全規(guī)定外，還有必要在抗擾度實驗后再對設備進行安全測量。
對于交流穩(wěn)壓電源這類大功率電工產品，選取從市電導入的以高頻、高能為特征的抗擾度項目，并且選購較其它電工、電子產品要高的嚴酷度等級，是必要的。
抗擾度測量的另一重要特點是對實驗發(fā)生器技術參數(shù)作出嚴格而明確的規(guī)定。為了對設備的抗擾度性能進行比較，就要有說說能產生比較一致并可重復再現(xiàn)的實驗裝置，這就是干擾模擬發(fā)生器。顯然必須規(guī)定發(fā)生器的輸出內阻、輸出波形規(guī)則、開路電壓幅度和誤差；以保證實驗結果的一致，重復性好。否則，因不同被測設備源端阻抗不同，對發(fā)生器的阻抗匹配不同而無法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。實際上，阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個有效手段。
交流穩(wěn)壓電源對外界（通過市電網絡）的電磁騷擾測量項目有：諧波傳導干擾測量、高頻傳導干擾測量。
諧波傳導干擾測量是對設備的電源進線入端工頻電流諧波進行測量；測出40次以下各次電流諧波最大值，對三相電源還應測量中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項目中以源電流相對諧波含量來考核此項目。
射頻輻射干擾測量較復雜，涉及到測量場地、天線、測量線路連接等測量技術。測量場地為野外開闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種規(guī)則很難實現(xiàn)，標準還推薦可以用電磁屏蔽室（還有如電波暗室等）作為替換。測量輻射場強時被測設備應嚴格按實際工作方式接線，電源線、信號線都不允許特意卷曲、收縮，以反映真實性。
EMC測量條件由測量方法決定。具體測量方法分為在實驗室條件下進行的實驗臺法和在實際使用條件下進行的現(xiàn)場法。要模擬現(xiàn)場可能碰到的所有干擾現(xiàn)象是不可能的，特別是現(xiàn)場法具有無法克服的局限性。但通過標準化的測量可以較全面地獲取被測設備EMC性能怎么的信息。為此，國際上推薦首先采用實驗臺法，除非無法在實驗室進行，一般不用現(xiàn)場法。
抗擾度測量主要方法是按照設備所處的電磁環(huán)境條件，結合用戶對設備采取的方法，選購合適的嚴酷度等級，依照有關測量方法進行測量，最后根據(jù)產品標準提出的合格判決條件評定測量結果是否合格。這是抗擾度測量和其它測量主要差異之處。
電磁環(huán)境中的電磁騷擾源、電磁騷擾源對設備的耦合方式、設備對電磁騷擾的敏感度以及用戶對工作現(xiàn)場的防護方法直接和嚴酷度等級相關。即使用環(huán)境決定了干擾的形式，安裝防護條件決定了干擾的嚴酷度等級。GB/T13926.4具體規(guī)定了在電磁環(huán)境中和嚴酷度等級相對應的設備工作下的電氣環(huán)境條件：
1級，具有良好保護的環(huán)境，如計算機房；
2級，受保護的環(huán)境，如工廠和電廠的控制室或終端室；
3級，典型的工業(yè)環(huán)境，如工業(yè)過程裝置、電廠和露天高壓變電所的繼電器房等場所；
4級，嚴酷的工業(yè)環(huán)境，如電站、未采取特殊安裝方法的工業(yè)過程設備、室外區(qū)域等。
IEC801－5中針對電涌的源為電力切換瞬變或間接雷擊的閃電瞬變，對設備的安裝條件和防護設施作如下分類（適用電涌）：
0類：保護良好的、有一次和二次過壓保護的電氣環(huán)境，通常處于特殊的房間內，電涌電壓不會超過25V；
1類：局部保護的、有一次過壓保護的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過500V；
2類：電源線和其它線路分離開，電纜隔離良好的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過1kV；
3類：電源電纜和信號電纜并行敷設的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過2kV；
4類：互連線象室外一樣沿著電源電纜敷設，且電子電路和電氣線路均使用電纜的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過4kV；
5類：非人口稠密區(qū)內電子裝置聯(lián)接電訊電纜和架空電源線的電氣環(huán)境。
對0類不做電涌測量。一般電源產品處于1類或2類電氣環(huán)境，可選購嚴酷度等級為1級或2級。
必須指出，把環(huán)境作為抗擾度測量的相關條件是抗擾度測量的重要特點。因為如果忽視這些相關，不考慮裝置的應用工作環(huán)境條件，而認為裝置應該“獨立”，應該適合于插入任何說說組合裝置（或系統(tǒng)）中，就會由此產生所有被測裝置都必須接受全部項目的干擾實驗，并且要達到最高嚴酷度等級的錯誤結論。這不僅對要用的裝置造成過高的不合理的嚴格限制，而且還會因需要進行大量實驗而不得不承擔很大的經濟負擔。
另外，抗擾度測量涉及到高壓信號，除了應嚴格遵守有關安全規(guī)定外，還有必要在抗擾度實驗后再對設備進行安全測量。
對于交流穩(wěn)壓電源這類大功率電工產品，選取從市電導入的以高頻、高能為特征的抗擾度項目，并且選較其它電工、電子產品要高的嚴酷度等級，是必要的。
抗擾度測量的另一重要特點是對實驗發(fā)生器技術參數(shù)作出嚴格而明確的規(guī)定。為了對設備的抗擾度性能進行比較，就要有說說能產生比較一致并可重復再現(xiàn)的實驗裝置，這就是干擾模擬發(fā)生器。顯然必須規(guī)定發(fā)生器的輸出內阻、輸出波形規(guī)則、開路電壓幅度和誤差；以保證實驗結果的一致，重復性好。否則，因不同被測設備源端阻抗不同，對發(fā)生器的阻抗匹配不同而無法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。實際上，阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個有效手段。
交流穩(wěn)壓電源對外界（通過市電網絡）的電磁騷擾測量項目有：諧波傳導干擾測量、高頻傳導干擾測量。
諧波傳導干擾測量是對設備的電源進線入端工頻電流諧波進行測量；測出40次以下各次電流諧波最大值，對三相電源還應測量中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項目中以源電流相對諧波含量來考核此項目。
交流穩(wěn)壓電源的傳導干擾實驗同其它電子產品一樣，可采用GB6833－86電子測量儀器EMC性實驗規(guī)范（參照采用HP公司標準或GB9254－88信息技術設備的無線電干擾極限值和測量方法（等效采用CISPR?22?1985）。高頻傳導干擾測量中一個重要測量裝置是要用人工電源網絡（ArTIficialMainNetwork），在美國標準中則稱為電源阻抗穩(wěn)定網絡（LineImpedanceStabilizaTIonNetwork，LISN）。這是由于不同電力條件下，市電在不同設備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同，為使測量結果反映真實情況，必須在受試設備和其電源端子間接入合乎規(guī)則的網絡，該網絡既能使設備和電網間實現(xiàn)射頻隔離，又能為設備提供穩(wěn)定的高頻阻抗。人工電源網絡的支路數(shù)和供電系統(tǒng)的線路數(shù)相同，網絡和干擾測量儀之間的連接應保證阻抗匹配（50Ω/50μH），對每根電源線分別進行測量，測量的是干擾電壓值。GJB152－86則推薦采用電流探頭法測量傳導干擾電流；其中在電源線和地之間并接10μF穿心電容器，作用和LISN相同。電流探頭法使用簡便，測量迅速，便于現(xiàn)場測量，較接近實際情況，可能今后測量以其為主。此外，軍標采用峰值檢波器，GB/T 9254采用準峰值檢波器。
射頻輻射干擾測量較復雜，涉及到測量場地、天線、測量線路連接等測量技術。測量場地為野外開闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種規(guī)則很難實現(xiàn)，標準還推薦可以用電磁屏蔽室（還有如電波暗室等）作為替換。測量輻射場強時被測設備應嚴格按實際工作方式接線，電源線、信號線都不允許特意卷曲、收縮，以反映真實性。
總之，采用交流穩(wěn)壓電源使用價值規(guī)則，其EMC性能應當是：除了本身能達到較高嚴酷度等級的抗擾度指標、合格的電磁干擾限制以及提供合適的交流電壓條件外，更重要的是要為其負載（對電磁干擾敏感的電子儀器設備特別是信息技術設備），在較嚴酷電磁環(huán)境條件下工作，提供充足的EMC安全裕度。這不但是交流穩(wěn)壓電源的基本功能，而且也是對其的EMC規(guī)則及對其進行EMC測量的依據(jù)。
如果你在進行電磁兼容的設計或分析，了解電磁兼容測試的條件與方法及要素至關重要，只有熟練掌握電磁兼容測試的條件與方法及要素，在設計上才能得心應手！
第三部分：案例解析
空調整機系統(tǒng)，傳導干擾方面，電路中已有2級濾波器，但是掃描的干擾峰值還是無法降到標準限值以下，因此想問一下傳導干擾有沒有可能通過空間耦合的形式繞過了二級濾波器？注：干擾源為變頻器功率輸出部分，因此干擾峰值是一連串的頻段超過限值而不是某一個點。另外，在整改過程中，通過整理線束、完善接地平面、變頻器輸出三相線套磁環(huán)（共模）等方式，有一定效果，平均降了15dB到20dB，但是也還是超過限值10dB左右。
因為二級濾波器參數(shù)也改了幾次，但對這最后10dB沒有明顯效果，所以就懷疑傳導有沒有可能不通過二級濾波器，直接到了LISN？（開發(fā)設計者的問題及困惑?。栴}進行原始測試數(shù)據(jù)及設計資料分析：
客戶濾波器的原理圖；
客戶測試EMI-傳導曲線
測試曲線10MHz以前-都在限值以上；并且超標嚴重！
共模電感的設計參數(shù)：第一級 1KHz/8mH 第二級 1KHz /5mH
從測試曲線圖分析；共模電感的電感量不足；對于傳導的問題，參考我的《開關電源：EMC的分析與設計》開關電源-傳導干擾進行高效設計時，濾波器的設計是最快速的方法！
進行實際的過程實施如下：
建議客戶前面一級共模采用電感量串聯(lián)的方式再進行測試；
左大右小（按我要求進行一下電感的測試，了解參數(shù)特性?。?/span>
要求采用標準的2級濾波結構設計：（前級濾波器的感量不夠則采用2個共模電感串聯(lián)即可）;推薦基本原理結構
在原來設計的電路板更改一下電路結構，已有的基本參數(shù)配置不變！
測試原理圖如下：
采用2級濾波設計：
調整L1的電感量采用2個共模電感串聯(lián)的組合測試結果如下：
調整共模電感后10MHz之前的測試數(shù)據(jù)有了很大的裕量設計；
再分析>10MHz后的包絡；變頻空調的系統(tǒng)在2kW左右，其系統(tǒng)必須有PFC電路設計；對于傳導的問題，參考我的《開關電源：EMC的分析與設計》開關電源-PFC進行高效設計:
如上圖所示：其PFC的開關管一定會有散熱器的設計，要求其散熱器有接地措施；然后連接到大電解電容負端； 因此需要在PFC大電容負端與大地之間接入1nF-10nF左右Y電容，接入Y電容后測試結果效果顯著，平均下降15dB；困惑開發(fā)設計者很久的問題按照《開關電源：EMC的分析與設計》的理論與實踐輕松通過測試！
測試結果如下：
來源：Adu
關于我們 聯(lián)系我們 營業(yè)執(zhí)照 全國服務電話：400-818-0021 嘉峪檢測版權所有 備案號：京ICP備14047019號-2 
京公網安備11010802046783號
