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本文主要介紹EMC系列試驗(yàn)中的EMI試驗(yàn)，EMI試驗(yàn)主要包括RE、CE、Harmonics、Flicker四種，實(shí)際使用中最常用的是RE和CE，本文就針對RE和CE進(jìn)行詳細(xì)介紹，主要包括試驗(yàn)?zāi)康?、?biāo)準(zhǔn)、設(shè)備、方法、試驗(yàn)結(jié)果及判定。

 

1、RE

Radiated Emission輻射發(fā)射，也叫輻射騷擾Radiated Disturbance。

 

1.1、測試目的

輻射發(fā)射（Radiated Emission）測試，是測量EUT通過空間傳播的輻射騷擾場強(qiáng)（被測試設(shè)備及其組件對同一環(huán)境中其他設(shè)備的影響）?？梢苑譃榇艌鲚椛洹㈦妶鲚椛?。

 

1.2、測試標(biāo)準(zhǔn)

常見的EMI測試標(biāo)準(zhǔn)主要包括CISPR和EN兩個系列，GB主要就是翻譯CISPR/EN，具體如下：

• CISPR 11(GB4824):Industrial, Scientific and Medical (ISM) Equipment—Radio-Frequency Disturbance Characteristics—Limits and Methods of Measurement. 工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）設(shè)備和電火花腐蝕設(shè)備的電磁騷擾特性的限值和測量方發(fā)法。

• CISPR 12(GB14023):Vehicles, boats and internal combustion engines—Radio disturbance characteristics—Limits and methods ofmeasurement for the protection of off-board receivers. 整車及汽車零部件的電磁騷擾特性的限值和測量方發(fā)法。

• CISPR 13: Sound andtelevision broadcast receivers and associated equipment—Radio disturbance characteristics—Limits and methods of measurement廣電類產(chǎn)品的電磁騷擾檢測。

• CISPR 14-1(GB4343.3):Electromagnetic compatibility—Requirements for household appliances, electric tools and similar apparatus—Part 1: Emission. 家用電器、電動玩具、電動工具以及類似電器的電磁兼容特性的限值和測量方發(fā)法。

• CISPR 15(GB17743):Limits and methods of measurement of radio disturbance characteristics of Electrical lighting and similar equipment. 燈具類產(chǎn)品的電磁騷擾特性的限值和測量方發(fā)法。

• CISPR 22(GB 9254): Information Technology Equipment—Radio Disturbance Characteristics—Limits and Methods of Measurement. 信息技術(shù)類產(chǎn)品（如通信類、IT類產(chǎn)品等）的電磁騷擾特性的限值和測量方發(fā)法。

• CISPR 25(GB18655):Vehicles, boats and internal combustion engines—Radio disturbance characteristics—Limits and methods of measurement for the protection of on-board receivers. 保護(hù)各種接收機(jī)不受來自于汽車整車及零部件的電磁騷擾特性的限值和測量方發(fā)法。

• IEC/EN 61000-6-3：RE

• IEC/EN 61000-6-4：CE

• IEC/EN 61000-3-2：（額定電流小于16A）Harmonics

   

• IEC/EN 61000-3-3：（≤16A）：Flicker

• IEC 61000-3-4：（額定電流大于16A）

• IEC/EN 61000-3-12：（額定電流大于16A小于75A）

   

CISPR和EN最大的差別是CISPR會先出版，然后歐盟在小組開會討論過后，再決定是否引用CISPR的標(biāo)準(zhǔn)。

IEC和EN的區(qū)別如下：IEC一個是國際性的標(biāo)準(zhǔn)組織（采用英法兩種文字發(fā)行標(biāo)準(zhǔn)），EN一個是區(qū)域性（歐洲部分國家）的標(biāo)準(zhǔn)組織。目前的EN版本較多：EN（歐盟自己發(fā)行的）、BS EN（英國轉(zhuǎn)化的）、DIN EN （德國轉(zhuǎn)化的）、NF EN（法國轉(zhuǎn)化的），但在中國由于英語最為常見，所以最常見的就是BS EN。

 

1.3、測試設(shè)備

RE測試相關(guān)的設(shè)備如下：

• 電場輻射：接收機(jī)（1G以下）、頻譜儀（1G以上）、電波暗室、天線（1G以下一般用雙錐和對數(shù)周期的組合或用寬帶復(fù)合天線，1G以上用喇叭天線）；

• 磁場輻射：接收機(jī)、三環(huán)天線或單小環(huán)遠(yuǎn)天線；

• 騷擾功率：接收機(jī)、功率吸收鉗。

• 接收機(jī)遵循CISPR16-1-1的要求，天線、場地遵循CISPR16-1-4的要求，吸收鉗遵循CISPR16-1-3的要求。

 

1.4、測試方法

在RE測試中，天線的高度、天線的極化方向以及轉(zhuǎn)臺的角度都需要不斷改變，以搜尋到設(shè)備輻射的最大點(diǎn)。RE測試可以在開闊場、半電波暗室、屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。被測設(shè)備置于半電波暗室內(nèi)，并在轉(zhuǎn)臺上旋轉(zhuǎn)，以找到最大的輻射點(diǎn)。輻射信號由接收天線接收后，通過電纜傳到電波暗室外的接收機(jī)。

 

 

測試設(shè)備的布置如下：

• 電場輻射：分臺式與落地式，因?yàn)檩椛浒l(fā)射結(jié)果與產(chǎn)品布置的關(guān)系尤為密切，因此需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)布置包括產(chǎn)品、輔助設(shè)備、所有電纜在內(nèi)的受試樣品；

• 磁場輻射：不同尺寸的三環(huán)天線對能夠測試的EUT最大尺寸是有限制的，以2m直徑的環(huán)形三環(huán)天線為例，長度小于1.6m的EUT能夠放在三環(huán)天線中心測試；在CISPR11中，超過1.6m的電磁爐用0.6m直徑的單環(huán)遠(yuǎn)天線在3m外測量，最低高度1m；

• 騷擾功率：分臺式與落地式，臺式設(shè)備放在0.8m的非金屬桌子上，離其他金屬物體至少0.8m（通常是屏蔽室的金屬內(nèi)墻，這個距離要求在CISPR14-1中是至少0.4m）；落地式設(shè)備放在0.1m的非金屬支撐上；被測線纜（LUT）布置在高0.8m、長6m的功率吸收鉗導(dǎo)軌上，吸收鉗套在線纜上，電流互感器端朝向被測設(shè)備。如果被測設(shè)備有其他線纜，在不影響功能的情況下能斷開的斷開，不能斷開的用鐵氧體吸收鉗隔離。

 

不同測試的測試頻段也不一樣，具體要求為：電場輻射一般是30MHz-1GHz（有些產(chǎn)品需要測超過1G，根據(jù)具體標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定），磁場9kHz-30MHz，騷擾功率30-300MHz。

測試限值隨不同標(biāo)準(zhǔn)，場地是3m、10m或其他尺寸，不同的產(chǎn)品分類（Group1/2, Class A/B）限值也不同。

整個測試過程如下：

• 30MHz-1GHz電場輻射：在半電波暗室中進(jìn)行，EUT隨轉(zhuǎn)臺360度轉(zhuǎn)動，天線在1-4m高度上下升降，尋找輻射最大值。結(jié)果用QP值表示。垂直、水平兩種天線極化方向都測；

• 大于1G的電場輻射：工作頻率超過108MHz的ITE設(shè)備、超過400MHz的ISM設(shè)備需要測試，是在3m場地，使用頻譜儀測。ITE設(shè)備測試方法基本同30MHz-1GHz，結(jié)果用Peak與AV值表示。ISM的產(chǎn)品有點(diǎn)不同，需要在全電波暗室中測，天線同產(chǎn)品同高度，不升降，轉(zhuǎn)臺仍然轉(zhuǎn)動以尋找輻射最大值；

• 替代法：采用ERP（有效發(fā)射功率）來代替，再換算成場強(qiáng)數(shù)值。這個在RF測試中經(jīng)常用到，常規(guī)EMC很少使用。替代法測試的目的是測試EUT的殼體輻射，需要拆除所有可拆卸電纜，不可拆卸的電纜上套鐵氧體磁環(huán)。首先用天線A和接收機(jī)測量出EUT的最大騷擾值，然后用天線B替代EUT，調(diào)節(jié)信號發(fā)生器輸出功率，直至測量接收機(jī)達(dá)到同樣的值。記錄替代天線B的輸入端功率，即為EUT的殼體輻射功率。天線的選則根據(jù)測試頻率來定；

• 磁場輻射：采用三環(huán)天線的磁場輻射測試，樣品放置在天線中心，X/Y/Z三個方向各測一組磁場輻射的結(jié)果。采用單小環(huán)天線時(shí)，天線垂直地面放置，最低部分高于地面1m，因?yàn)槭墙鼒鰷y量，又考慮到了地面的反射，測量所得的值反映了EUT的水平和垂直的磁場分量；

• 騷擾功率：對設(shè)備的所有長度超過25cm的電纜（也包括輔助設(shè)備的線纜）都需進(jìn)行。因?yàn)樵?0-300MHz內(nèi)不同頻點(diǎn)的騷擾在被測線纜中呈駐波形式分布。因此在測量中需要沿導(dǎo)軌拉功率吸收鉗以尋找每個終測頻點(diǎn)騷擾功率最大的位置（大致在離設(shè)備半波長的距離處）。

 

1.5、測試結(jié)果及評判

分為A級和B級。與限值線比較，低于PASS，高出FAIL。

 

 

 

2、CE

Conduct Emission傳導(dǎo)發(fā)射，也叫傳導(dǎo)騷擾Conduct Disturbance。

 

2.1、測試目的

傳導(dǎo)發(fā)射（Conducted Emission）測試，通常也會被成為騷擾電壓測試，只要有電源線的產(chǎn)品都會涉及到，包括許多直流供電產(chǎn)品，另外，信號/控制線在不少標(biāo)準(zhǔn)中也有傳導(dǎo)發(fā)射的要求，通常用騷擾電壓或騷擾電流的限值（兩者有相互轉(zhuǎn)換關(guān)系）來表示，燈具中的插入損耗測試（直接用dB表示）也屬于傳導(dǎo)測試范疇。

傳導(dǎo)騷擾測試是為了衡量設(shè)備從電源端口、信號端口向電網(wǎng)或信號網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)尿}擾。

 

2.2、測試標(biāo)準(zhǔn)

CISPR22（ITE），CISPR14-1（家電和工具），CISPR13（AV），CISPR15（燈具），CISPR11（ISM），其他產(chǎn)品及產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)都是引用以上標(biāo)準(zhǔn)的測試方法，以引用CISPR22居多。詳細(xì)參見1.2章節(jié)。

 

2.3、測試設(shè)備

CE的測試設(shè)備主要包括：接收機(jī)、LISN（線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，或叫AMN人工電源網(wǎng)絡(luò)）、模擬手、被動電壓探頭、電流探頭（與電流探頭配合使用的CDN，容性電壓探頭）、DIA（斷續(xù)干擾分析儀，用于測試CISPR14-1中的斷續(xù)干擾）、測插入損耗的一整套設(shè)備等。

接收機(jī)、DIA要遵循CISPR16-1-1的要求，其他輔助設(shè)備需要遵循CISPR16-1-2的要求。

 

2.4、測試方法

測試設(shè)備的布置如下：

測試設(shè)備分為分臺式與落地式，臺式設(shè)備離LISN 80cm，離接地平板40cm（這里的接地平板可以是水平接地板，也可以是屏蔽室的垂直接地內(nèi)墻），落地式設(shè)備離接地平板距離隨不同標(biāo)準(zhǔn)有不同的偏差允許（CISPR14-1,15里面是10cm±25%，13里面是up to 12mm，22里面是up to 15cm, 11里沒有明確距離，只說了需要與接地板用絕緣材料隔開）。輔助設(shè)備的布置也隨測試標(biāo)準(zhǔn)的不同有出入，CISPR22中輔助設(shè)備離主設(shè)備10cm，相互之間的互聯(lián)線至少離接地平板40cm。手持II類設(shè)備需要包模擬手。CISPR15中自鎮(zhèn)流熒光燈需要罩在一個輔助錐形金屬罩里。

測試布置在不同的標(biāo)準(zhǔn)里面都有很直觀的布置圖給出。

測試頻段大多是150kHz-30MHz，CISPR15是例外（騷擾電壓9kHz-30MHz，插入損耗150kHz-1605kHz）。

測試限值隨不同標(biāo)準(zhǔn)，不同的產(chǎn)品分類（Group1/2, Class A/B）而限值不同。

整個測試過程如下：

• 交/直流電源端騷擾電壓：這個最常見，將電源插頭連到LISN上，接收機(jī)RF輸入連到LISN的RF輸出（可能中間會插入RF衰減器或脈沖限幅器），切換LISN的L/N開關(guān)來選擇測試電源線的對地共模騷擾電壓。

• 斷續(xù)干擾：CISPR14-1及一些引用CISPR14-1的標(biāo)準(zhǔn)有要求。通常使用斷續(xù)干擾分析儀，配合LISN測量。標(biāo)準(zhǔn)也允許用示波器與接收機(jī)的組合來替代。示波器觀察騷擾持續(xù)時(shí)間，接收機(jī)觀察騷擾電平幅度。

• 負(fù)載端騷擾電壓：CISPR14-1、CISPR15和CISPR11中有要求。使用被動電壓探頭，將需要測試的負(fù)載線絕緣剝開，直接用探頭連接收機(jī)測量負(fù)載線導(dǎo)線端子對地的騷擾電壓。

• 如果設(shè)備額定電流過大，沒有合適的LISN可用，也可以直接用電壓探頭來測量電源端的騷擾電壓。

• 通訊線騷擾電壓/騷擾電流：CISPR22中提及。針對不同類型的通訊線有不同的測試方法。Annex C有詳細(xì)描述，Annex F有各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)分析。主要是依靠電流探頭與CDN、150歐姆接地電阻、容性電壓探頭的不同組合來測試不同類型的通訊線纜，需要保證的前提是測試線纜的對地阻抗是150歐姆。結(jié)果可以直接用騷擾電流dBuA表示，也可以換算成騷擾電壓dBuV表示，換算阻抗是150歐姆，也就是兩者量值相差44dB。

• 插入損耗：CISPR15提到。使用RF正弦波發(fā)生器經(jīng)過平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器、模擬燈、LISN，最后用接收機(jī)測量比較電壓來得出插入損耗的數(shù)值。

 

2.5、測試結(jié)果及評判

分為A級和B級。接收機(jī)檢波器的測量值（QP/AV）分別與限值線比較，低于PASS，高出FAIL。

 

 

 

 

 

Harmonics主要是指Harmonics Current（諧波電流），主要測量EUT工作時(shí)注入到電網(wǎng)中的諧波。EUT分為A、B、C、D四類，每一類有自己的限值。

Flicker主要測試電壓波動及閃變。測試評判標(biāo)準(zhǔn)包括Pst（Short-Term flicker severity）和Plt（Long-Term flicker severity）兩個指標(biāo)不超過各自限值。

 

由于最后兩種在實(shí)際測試中不常見，因此本文主要針對前兩種進(jìn)行介紹，有需要的可以參見相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中對基本概念的介紹、測試限值、測試設(shè)備、測試方法等等都有非常詳細(xì)的介紹。