EMC测试
EMC电磁兼容基础:
1.电磁兼容三要素:
1.干扰源 2.耦合路径 3.敏感设备
2.电磁兼容概念:
各种设备都能正常工作有不相互干扰,达到兼容状态。
3.EMC包括EMI与EMS:
EMI:电子电气设备正常运行过程中对环境的电磁干扰不能超过一定限值。
EMS:电子电气设备对所在环境中的电磁干扰具有一定程度的抗扰度。
4.EMI测试包括:
1. 传导发射测试(Conducted Emissions, CE)
• 目的:测量设备通过电源线或信号线传导到电网的电磁干扰。
• 频率范围:通常为150 kHz ~ 30 MHz。
• 测试方法:
o 使用线性阻抗稳定网络(LISN)隔离被测设备(EUT)的电源线。
o 通过接收机或频谱分析仪测量干扰电平。
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2. 辐射发射测试(Radiated Emissions, RE)
• 目的:测量设备通过空间辐射的电磁干扰(如高频信号、谐波等)。
• 频率范围:30 MHz ~ 1 GHz(部分标准扩展至6 GHz或更高)。
• 测试方法:
o 在电波暗室(OATS或半/全电波暗室)中进行。
o 使用天线和接收机扫描不同方向的辐射场强。
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3. 谐波电流测试(Harmonic Current Emissions)
• 目的:评估设备对电网的谐波污染(如开关电源产生的奇次谐波)。
• 标准:IEC 61000-3-2(Class A/B/C/D)。
• 测试方法:通过功率分析仪测量输入电流的谐波成分。
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4. 电压波动与闪烁测试(Flicker)
• 目的:检测设备功率变化引起的电网电压波动(如电机启动导致灯光闪烁)。
• 标准:IEC 61000-3-3/11。
• 测试方法:模拟电网阻抗,测量电压变化幅度和频率。
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5. 断续干扰测试(Click Noise)
• 目的:评估开关、继电器等动作产生的瞬时干扰(如家电的开关噪声)。
• 标准:CISPR 14-1等。
5.EMS测试包括
1. 静电放电抗扰度测试(ESD, IEC 61000-4-2)
• 目的:模拟人体或物体静电放电对设备的影响(如触摸屏幕、插拔接口时的静电冲击)。
• 测试等级:接触放电(±4kV ~ ±8kV)、空气放电(±8kV ~ ±15kV)。
• 判定标准:设备不应出现死机、数据丢失或性能下降。
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2. 射频电磁场辐射抗扰度测试(RS, IEC 61000-4-3)
• 目的:验证设备在强射频场(如手机、基站、Wi-Fi信号)下的抗干扰能力。
• 频率范围:80 MHz ~ 6 GHz(部分标准扩展至1 GHz ~ 6 GHz)。
• 测试等级:1 V/m ~ 10 V/m(工业设备可能要求更高)。
• 测试方法:在电波暗室中通过天线辐射射频场,观察设备是否异常。
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3. 射频场感应的传导骚扰抗扰度测试(CS, IEC 61000-4-6)
• 目的:评估设备对通过电源线或信号线耦合的射频干扰(如广播、通信信号)的抗扰度。
• 频率范围:150 kHz ~ 80 MHz(部分标准扩展至230 MHz)。
• 测试方法:通过CDN(耦合去耦网络)注入干扰信号。
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4. 电快速瞬变脉冲群抗扰度测试(EFT/Burst, IEC 61000-4-4)
• 目的:模拟开关、继电器动作引起的瞬时高压脉冲群干扰(如电机启停、电源切换)。
• 测试等级:±0.5 kV ~ ±4 kV(电源线)、±0.25 kV ~ ±2 kV(信号线)。
• 判定标准:设备不应重启或功能异常。
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5. 浪涌抗扰度测试(Surge, IEC 61000-4-5)
• 目的:模拟雷击或大功率设备开关引起的瞬时高压浪涌(如电网波动、雷电感应)。
• 测试等级:±0.5 kV ~ ±4 kV(线-线)、±1 kV ~ ±6 kV(线-地)。
• 测试方法:使用组合波发生器(1.2/50 μs电压波 + 8/20 μs电流波)。
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6. 电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度测试(Dips & Interruptions, IEC 61000-4-11/34)
• 目的:评估设备在电网电压波动(如断电、电压骤降)下的稳定性。
• 测试内容:
o 电压暂降(Dip):短时电压下降(如40%额定电压持续10ms)。
o 短时中断(Interruption):完全断电(如5s)。
• 判定标准:设备应能自动恢复或安全关机。
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7. 工频磁场抗扰度测试(PFMF, IEC 61000-4-8)
• 目的:评估设备在强工频磁场(如变压器、高压线附近)下的抗干扰能力。
• 测试等级:1 A/m ~ 100 A/m(50/60 Hz)。
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8. 脉冲磁场抗扰度测试(PFM, IEC 61000-4-9)
• 目的:模拟雷击或短路故障引起的瞬态强磁场干扰。
• 测试波形:6.4/16 μs脉冲磁场。
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9. 阻尼振荡磁场抗扰度测试(Damped Oscillatory Magnetic Field, IEC 61000-4-10)
• 目的:评估设备对电力系统开关操作引起的振荡磁场的抗扰度。
测试标准示例
• 国际标准:CISPR 11/22/32(工业/IT设备)、IEC 61000系列。
• 美国标准:FCC Part 15(民用设备)、Part 18(工业设备)。
• 欧洲标准:EN 55011/55022/55032(对应CISPR)、EN 61000-3-2/3