傳統(tǒng)的信息技術(shù)產(chǎn)品和音視頻產(chǎn)品之前的界限越來越模糊,隨著科技的發(fā)展,許多電子產(chǎn)品兼具信息技術(shù)和音視頻等多重功能,如何選擇EMC測試標(biāo)準(zhǔn)成為這類設(shè)備認(rèn)證重的難題,多媒體設(shè)備的概念應(yīng)運(yùn)而生。
典型的信息技術(shù)設(shè)備,多媒體設(shè)備舉例如下:
Ø 信息技術(shù)設(shè)備:
移動硬盤/CD/DVD ROM 電磁兼容
計算機(jī)/顯示器/機(jī)箱/鼠標(biāo)/鍵盤/主板 電磁兼容
數(shù)碼相機(jī)/數(shù)碼攝像機(jī) 電磁兼容
計價器/讀卡器 電磁兼容
辦公設(shè)備/掃描儀/投影儀/打印機(jī)/復(fù)印機(jī) 電磁兼容
傳真機(jī)/電話/ /MODEM/通訊終端 電磁兼容
數(shù)據(jù)處理設(shè)備/辦公設(shè)備/電子商務(wù)設(shè)備 電磁兼容
網(wǎng)關(guān)/路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 電磁兼容
Ø 多媒體設(shè)備:
多媒體網(wǎng)絡(luò)中控、音頻設(shè)備、娛樂燈光控制設(shè)備、廣播接收設(shè)備、投影機(jī)、幕布、電子白板、音響系統(tǒng)、智能講臺、黑板、話筒、電腦(可選項(xiàng))、電視、液晶教學(xué)一體機(jī)、互動大屏、攝像頭、掃描儀、觸摸屏、數(shù)字相機(jī)、打印機(jī)等多種設(shè)備
電磁兼容 通用標(biāo)準(zhǔn)
抗擾類
GB/T 17799.1 居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)
GB/T 17799.2 工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)
IEC 61000-6-1 Immunity standard for residential, commercial and light-industrial environments
IEC 61000-6-2 Immunity Standard For Industrial Environments
騷擾類(發(fā)射)
GB/T 17799.3 居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 17799.4 工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)
IEC 61000-3-2 IEC 61000-3-12 GB 17625.1 GB/T 17625.8諧波電流 發(fā)射限值
IEC 61000-3-3 IEC 61000-3-11 GB 17625.2 GB/T 17625.7電壓閃爍 電壓變化、電壓波動和閃爍限值
IEC 61000-6-3 Emission standard for equipment in residential environments
IEC 61000-6-4 Emission standard for industrial environments
電磁兼容 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
CISPR 32 Electromagnetic compatibility of multimedia equipment –Emission requirements
GB/T 9254 信息技術(shù)設(shè)備的無線電騷擾限值和測量方法
GB/T 13837 聲音和電視廣播接收機(jī)及有關(guān)設(shè)備無線電騷擾特性限值和測量方法
CISPR 35 Electromagnetic compatibility of multimedia equipment – Immunity
GB/T 9383 聲音和電視廣播接收機(jī)及有關(guān)設(shè)備抗擾度限制和測量方法
GB/T 17618 信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測量方法
EN 55103-1 - Product family standard for audio, video, audio-visual and entertainment lighting control apparatus for professional use - Part 1: Emissions
EN 55103-2 - Product family standard for audio, video, audio-visual and entertainment lighting control apparatus for professional use - Part 2: Immunity
CISPR 20 Sound and television broadcast receivers and associated equipment - Immunity characteristics - Limits and methods of measurement
CISPR 24 Information technology equipment - Immunity characteristics – Limit sand methods of measurement
電磁兼容測試儀器設(shè)備和附件: 通用測試項(xiàng)目
抗擾類
1.靜電放電抗擾度 IEC 61000-4-2 GB/T 17626.2
2.射頻電磁場輻射抗擾度 IEC 61000-4-3 GB/T 17626.3 IEC 61000-4-20 IEC 61000-4-21
3.電快速瞬變脈沖群抗擾度 IEC 61000-4-4 GB/T 17626.4
4.雷擊浪涌(沖擊)抗擾度 IEC 61000-4-5 GB/T 17626.5
5.射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)(CS,BCI )大電流注入抗擾度 IEC 61000-4-6 GB/T 17626.6
6.寬帶脈沖傳導(dǎo)騷擾 IEC 61000-4-6 GB/T 17626.6 GB/T 6113.102
7.工頻磁場抗擾度 IEC 61000-4-8 GB/T 17626.8
8.電壓暫降、短時中斷 IEC 61000-4-11 GB/T 17626.11
騷擾類(發(fā)射)
1.傳導(dǎo)騷擾 CISPR 14-1 CISPR 32 GB 4343.1 GB/13837 GB 9254 GB/T 6113.102 GB/T 6113.201
2.輻射騷擾 CISPR 14-1 GB 4343.1 CISPR 32 GB/13837 GB 9254 GB/T 6113.105 GB/T 6113.203
3.諧波電流與電壓波動,閃爍 GB/T17625.1 GB/T17625.2 GB/Z17625.3 GB/Z17625.6
電磁兼容測試儀器設(shè)備和附件,含專用測試項(xiàng)目
靜電放電抗擾度
靜電放電模擬器 靜電槍 靜電放電設(shè)備
測試環(huán)境周邊:
測試木桌:長1.6m×寬0.8m×高0.8m
水平耦合板: 長1.6m×寬0.8m×厚>1.0mm
垂直耦合板: 長0.5m×寬0.5m×厚>1.0mm
絕緣墊: > 長1.0m×寬0.8m×厚0.5mm
放電線纜:470Ω×2 兩頭端接
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
放電電流上升時間0.7 ~ 1.0ns,計量時對測試人員、操作規(guī)程、示波器要求很高! |
射頻電磁場輻射抗擾度
全電波暗室 FAC
橫電磁波室 GTEM
全電波暗室 FAC 橫電磁波室 GTEM
射頻信號發(fā)生器 / 信號源
發(fā)射天線
功率計 / 功率探頭
功率放大器
電場探頭
射頻開關(guān)
音頻分析儀
屏蔽箱
音頻調(diào)理器
前置放大器
人工嘴/人工耳朵
自由場麥克風(fēng)
匹配網(wǎng)絡(luò)
測試軟件
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
場地均勻性對功率放大器、天線以及暗室尺寸提出了更高要求!
電快速瞬變脈沖群抗擾度
電快速脈沖群模擬器 脈沖群模擬器 脈沖群發(fā)生器 EFT BURST
容性耦合夾 容性耦合鉗
耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 三相耦合去耦網(wǎng)絡(luò)
同軸衰減器 50Ω同軸衰減器 1000Ω同軸衰減器
測試環(huán)境周邊:
測試木桌:長1.6m×寬0.8m×高0.8m
水平耦合板: 長1.6m×寬0.8m×厚>1.0mm
絕緣墊: > 長0.5m×寬0.5m×高10cm
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
單個脈沖上升時間和脈寬對計量人員、現(xiàn)場分布參數(shù)和校準(zhǔn)器具要求很高! |
新標(biāo)準(zhǔn)要求CDN校準(zhǔn)時多條耦合線纜同時注入EFT脈沖,對CDN結(jié)構(gòu)設(shè)計和濾波電路帶來了挑戰(zhàn)! |
雷擊浪涌(沖擊)抗擾度
雷擊浪涌模擬器 浪涌發(fā)生器 雷擊發(fā)生器 過電壓模擬器 脈沖發(fā)生器 組合波浪涌 通信波浪涌
耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 三相耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽不對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò)
高壓差分電壓探頭 差分電壓探頭 電流探頭
測試環(huán)境周邊:
隔離變壓器
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
電源端口CDN 針對大電流應(yīng)用比較復(fù)雜,通常需要分段來滿足不同電流的計量參數(shù)。 對于新能源領(lǐng)域,大于200A的CDN設(shè)計開發(fā)帶來了挑戰(zhàn)! 逆變電源的浪涌測試容易損壞浪涌發(fā)生器主機(jī),尤其是采用小型化之后的浪涌脈沖電路。 |
數(shù)據(jù)線浪涌CDN 難點(diǎn)是去耦部分,當(dāng)要保證數(shù)據(jù)帶寬時,很難滿足浪涌的波形校準(zhǔn)。 |
射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)(CS,BCI )大電流注入抗擾度
射頻傳導(dǎo)抗擾度一體機(jī) 傳導(dǎo)抗擾度 CS BCI
CDN 耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 三相耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽不對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò)
電磁耦合夾 電磁耦合鉗
電流探頭 電流注入探頭
音頻分析儀
測試環(huán)境周邊:
測試木桌:長1.6m×寬0.8m×高0.8m
水平耦合板: 長1.6m×寬0.8m×厚>1.0mm
絕緣墊: > 長0.5m×寬0.5m×高10cm
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
IEC 61000-4-6 Ed4.0 明確了對功率放大器飽和度的判斷,要求執(zhí)行CDN校準(zhǔn)過程中記錄功率放大器的前向功率,這就要求射頻傳導(dǎo)抗擾度測試系統(tǒng)帶定向耦合器以及至少兩通道以上的功率計。
CISPR 35規(guī)定的連續(xù)射頻感應(yīng)射騷擾的電平圖示
寬帶脈沖傳導(dǎo)騷擾
白噪聲發(fā)生器
功率放大器
耦合去耦網(wǎng)絡(luò)
射頻開關(guān)
輔助設(shè)備:數(shù)字用戶線接入復(fù)用器
線路模擬器
測試環(huán)境周邊:
測試木桌:長1.6m×寬0.8m×高0.8m
水平耦合板: 長1.6m×寬0.8m×厚>1.0mm
絕緣墊: > 長0.5m×寬0.5m×高10cm
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
CISPR 35中增加了針對EUT具有xDSL端口的抗擾度測試項(xiàng)目,此試驗(yàn)類似IEC 61000-4-6,通過耦合網(wǎng)絡(luò)將干擾信號注入到EUT的xDSL端口,不同的是本項(xiàng)試驗(yàn)采用的是寬帶白噪聲測試信號。
寬帶脈沖傳導(dǎo)騷擾測試分為:重復(fù)測試和孤立測試。
1. 白噪聲發(fā)生器測試要求:白噪聲脈沖由長序列偽隨機(jī)近高斯白噪聲生成,長度應(yīng)至少包含128k個采樣點(diǎn);白噪聲需要進(jìn)行脈沖調(diào)制,以脈沖的方式注入到CDN中;需要發(fā)生器在頻率范圍和幅頻特性上均要滿足CISPR 35的要求
2. 功率放大器和CDN的測試要求:功率放大器和CDN測試變化不超過3dB的頻率響應(yīng);CDN的LCL至少60dB,使用低LCL的CDN測試,滿足性能應(yīng)視為滿足要求;功率放大器輸入輸出的信號峰值有效值≥6dB;應(yīng)該使用寬帶峰值功率計或示波器確認(rèn)波形滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;功放需要保證干擾信號的線性度。
測試示意圖
寬帶脈沖噪聲騷擾的重復(fù)測試
寬帶脈沖噪聲騷擾的重復(fù)測試曲線
測試要求:對于重復(fù)脈沖試驗(yàn),對每個試驗(yàn)端口應(yīng)測試至少2min的騷擾。
寬帶脈沖噪聲騷擾的孤立測試
寬帶脈沖噪聲騷擾的孤立測試曲線
測試要求:對于孤立脈沖試驗(yàn),至少試駕5個孤立脈沖,各脈沖之間至少間隔60s。
工頻磁場抗擾度
工頻磁場發(fā)生器 磁場發(fā)生器 磁場線圈 脈沖磁場 阻尼振蕩波磁場
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
工頻的磁場強(qiáng)度主要由流過線圈的電流大小決定的,整套測試系統(tǒng)如何準(zhǔn)確的復(fù)現(xiàn)磁場數(shù)據(jù)尤其重要。
電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度電壓故障模擬器
電壓跌落測試儀 電壓中斷 電壓暫降 電壓變化
交流移相器
直流跌落源
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
電壓暫降和短時中斷模擬器有幾個關(guān)鍵參數(shù)值得關(guān)注:
1.電壓上升時間tr和下降時間tf: 1μs ~ 5μs @ 100Ω純阻
2.過沖/欠沖: <5%UT
3.三相負(fù)載電壓暫降相-相模式下要求相位偏移 Phase shift
4.附錄A中要求整套測試系統(tǒng)滿足沖擊電流的負(fù)荷(至少>500A)
電壓變化的關(guān)鍵參數(shù)值得關(guān)注:
1.電壓降低時間td要求是突變,相對于ms為周期的正弦波”突變”一般理解是μs級
2.電壓緩慢上升時間ti:要求是25/30個正弦波周期,也即ms級別,并且在過零點(diǎn)處調(diào)整電壓
以上新標(biāo)準(zhǔn)提出的幾個關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)導(dǎo)致采用傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)生器變成了預(yù)兼容測試系統(tǒng),例如三相交流調(diào)壓器不能作為移相器 使用;帶馬達(dá)控制的
自耦變壓器作為電壓變化的發(fā)生器滿足不了突變和過零點(diǎn)調(diào)壓;采用程控電源作為調(diào)壓源不滿足附錄A對試驗(yàn)沖擊電流的要求。
EMI 發(fā)射測量系統(tǒng)
Ø 輻射發(fā)射
l 輻射騷擾需要在開闊場或電波暗室進(jìn)行30MHz以上的輻射發(fā)射測試。
l EUT放置在規(guī)定的高度并且模擬正常工作情況下來布置;天線按規(guī)定的距離放置;在水平內(nèi)或者垂直旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺并記錄最大位置,再調(diào)節(jié)天線高度,使直射波和地面反射板波接近或者達(dá)到相同疊加,找出 最大的騷擾值。
l 測試距離:是指EUT的最邊沿與天線的參考點(diǎn)的距離
l 天線高度:天線距離地面的高度在規(guī)定的范圍內(nèi)變化,以便獲得直射波和反射波同相位時會出現(xiàn)的最大讀數(shù),一般天線高度最好在1-4m之間變化
l 測試頻率:一般要求是30MHz-6GHz
測試距離示意圖
臺式EUT測試布局示意圖
落地式EUT測試布局示意圖
現(xiàn)場側(cè)視圖
測試限值
測試設(shè)備典型配置:
測量接收機(jī)
測量天線(低頻天線:30M-1G)&(高頻天線:1G-6G)
前置放大器
共模吸收鉗/VHF-LISN
EMI測試軟件
Ø 傳導(dǎo)發(fā)射
l 傳導(dǎo)發(fā)射電源端測試,產(chǎn)品和限值不一樣,但是測試方法基本一致,均是由人工電源網(wǎng)絡(luò)(LISN)和測試接收組成。
l 傳導(dǎo)發(fā)射電源端測試,一般使用(50uH+5Ω)//50Ω或者50uH//50Ω的V型人工電源網(wǎng)絡(luò)。
l 為了保護(hù)測試接收機(jī)避免瞬態(tài)脈沖的損壞,一般在接收機(jī)和人工電源網(wǎng)絡(luò)之間加脈沖限幅器。
l 測試EUT電流過大(大于400A)或者無法使用LISN測試時,可以使用高阻抗電壓探頭測試。
l 電信端傳導(dǎo)共模騷擾測試:電話線,以太網(wǎng)等非屏蔽平衡對線可用線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)測試;對于4對以上平衡對線或者平衡電纜,復(fù)雜電線系統(tǒng),電子電路的測試,需要使用電流探頭和高阻抗電壓探頭進(jìn)行測試。
臺式EUT測試布局示意圖
落地式EUT測試布局示意圖
現(xiàn)場圖
測試限值
測試設(shè)備典型配置:
測量接收機(jī)
人工電源網(wǎng)絡(luò)
脈沖限幅器
線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)
電流探頭
電壓探頭
EMI測試軟件