
產品必須符合EMC("電磁兼容)要求(qiú),歐洲(zhōu)規定:銷售違反電磁兼容法令(89/336/EEC)的產品將麵臨高額罰(fá)款,因(yīn)此,商家越來越重視產品的(de)電磁兼(jiān)容性問(wèn)題,為了降低(dī)成本,要根(gēn)據公司需求和規模的不同,組建一個(gè)EMC實驗室,本文(wén)介紹建設公(gōng)司內部EMC測試設備(bèi)的優點、缺點和方法。
組建一個電(diàn)磁兼容實驗室的最小需求取決於公司的需要和財務狀況。通常,公司將力求節省經費(在(zài)設備和人(rén)力資源兩方麵),並盡量降低風險。但有(yǒu)一點必須明白,世界上(shàng)不會有“低成本、低風險和低(dī)EMC技術(shù)”這樣的好事。工程師(shī)必須掌握(wò)高度的技(jì)巧,才可能設計出具有相當性能的低成本設備(bèi)。精度越(yuè)低的產品,其風險也會越高。
在組建一個公司內部EMC實驗室時,無論其規模大小如何(hé),都必須遵(zūn)從一些最(zuì)起碼(mǎ)的指導原則。首先,建成(chéng)EMC實驗室的房間或地方必須(xū)潔淨,沒有無關物品,完()全專用於EMC測量。隻要條件許可(kě),需要一個由金屬製(zhì)成並可靠連(lián)接大(dà)地的地參考平麵;如果(guǒ)條件不允許(如房間不在第一層),至少應該接保護地(dì)係統。實驗室內的所(suǒ)有金屬(shǔ)物體必須可靠接地或予以(yǐ)清除。電源係(xì)統必(bì)須“淨化”(在電源進入EMC實驗室之前的(de)某處正確接入線(xiàn)濾波器(qì))。
EMC測試設備的配置
1)傳導發射測試---需要一台頻譜分析(xī)儀(yí)(或EMI接收器)、電纜和LISN(線阻抗穩定網絡,手工(gōng)製作或外(wài)購),如果可能的話(huà),還應該有一個屏蔽房間(最起碼有一個屏蔽帳篷)和一張距地麵80cm的絕緣桌。
2)輻射發(fā)射測試---需要同樣的頻譜分析儀(yí)或EMI接收器、一副(fù)天線、電纜和OATS(開放區域測試場地或(半)電波暗室);為測(cè)量(liàng)幹擾(rǎo)功率而製作或外購的吸收鉗。
3)諧波測(cè)試(與閃爍測試)---如果要進行完()全兼容測試,則需要專用設備(專用(yòng)諧波分析儀);但(dàn)如果僅為評估(gū)的(de)話,一台便攜式諧波分析儀甚至一台能進行FFT評估的示波器就足夠了。
4)ESD(靜(jìng)電釋放)抗擾(rǎo)度測試---隻有(yǒu)ESD槍才能可靠評(píng)估該項測試的結(jié)果。
5)輻射電磁場抗擾度測(cè)試---需要與(yǔ)輻射發射測試類似的(de)設備,此外還需要(yào)信號發生器(qì)、放大器、衰減器、場強儀(yí),可能還需要一台計(jì)算機。
6)傳導騷擾(rǎo)抗擾度測試(shì)---需要的設(shè)備與1)和5)類似,另外再加上CND(異種耦合解耦網絡),但不需要天線。
7)電快速瞬變(EFT/Burst)抗擾(rǎo)度測試。
8)浪湧抗擾度測(cè)試。
9)電源頻率磁場抗擾度測試。
10)電壓驟降、短時中斷與電壓變化抗擾度測試。
從7)到10)的最後四項測試(shì)需要專用設備(bèi),這些(xiē)設備可從多個廠商買(mǎi)到。
值得注意的是,測量設備的製造(zào)商(shāng)和經銷商通常提供(gòng)執行不同測試的包裝和(或)全套裝置,以及有關如何按(àn)照最新標準執行這(zhè)些測試的指導甚(shèn)至培訓。請(qǐng)向最近的當地銷售(shòu)代表查詢設備的性能和(hé)功用。大部分(fèn)情況下,設備都(dōu)有根據標準需求預設的測試程序,請首(shǒu)先(xiān)閱讀說明手冊。
內部預兼容測試
預兼容測試並無定義,但最起(qǐ)碼我們有理由假定測試必須在盡可能(néng)接近標準要求的(de)條件下進行。
1)傳導發射的測試
多年來,電子產品製造商(shāng)遇到的最困難的問題可能就是在傳導發(fā)射方麵,因此本文首先就此進行討論。
這個裝置是根據CISPR22(EN55022)組建的,而且使用的設備必須符合CISPR16-1的要求。該裝置主要包括:EUT(被測設備),如果它是台式的,必(bì)須安放在一個距地麵80cm高的絕緣桌上;輔助設備(外設),按正常使用(yòng)方(fāng)式(shì)連接,未使(shǐ)用的(de)輸入和輸出必須正確端接,多餘的電纜(lǎn)必須(xū)截短,或繞(rào)成直徑30~40cm的一卷。頻譜分(fèn)析儀(或EMI接(jiē)收器(qì))在0.15~30MHz的頻率範圍內必須具(jù)有9kHz的分辨率帶寬(RBW)。測量過(guò)程在CISPR16-1和產品規範標準中有詳細描述,如果正確執行,其結果與第三方實驗(yàn)室(shì)的測(cè)試(shì)將3)諧波和閃爍測試
2、3)諧波和閃爍測(cè)試沒(méi)有環境方麵(miàn)的要求。隻需將EUT連接(jiē)到諧波分(fèn)析(xī)儀的電源入口,並根據廠商的說明和標(biāo)準的要求執行測試(shì)即可。同樣(yàng),測試設備將包含一些已有的設置,但(dàn)工程師必須確保這些測試(shì)設置符合自己產品的標準要(yào)求。如果評估時使用其他方法(如(rú)便攜(xié)式電源諧波分析儀),請仔細閱讀標準要求,然後再評估測量結果。
4)ESD抗擾度測試(shì)
ESD抗擾度測試對於(yú)大型設備可能並不是很重要。但在今天這個各種產品普遍小型化的時代,ESD測試已成為大(dà)部分設備的“關鍵”EMC測試之一,例如對便攜式計算器、MP3和MD播放器、USB存儲棒、音頻(pín)設備等等。
由圖可見,EUT仍然安放在一張絕緣桌上,位於HCP(水平(píng)耦合平麵,由(yóu)一種金屬傳導材料製成)上,並通過一個絕緣(yuán)抗靜電襯墊與其隔離。VCP(垂直耦合(hé)平麵)和(hé)HCP分別連接(jiē)到地參考平(píng)麵,每個連接端各使用一隻470kΩ的電阻。對於EUT的每個(gè)側麵和VCP、HCP,以(yǐ)及EUT上(shàng)每個用(yòng)手能觸摸到的金屬(shǔ)表麵,分別使用鋒利尖()端進行接觸放電(直接放電),通常每個(gè)極性5次。對於機箱的所有塑料部分,則利用圓形尖()端進行空氣放電(間接放(fàng)電)。
5)輻射電磁場抗擾度的測試
輻射電磁(cí)場抗擾度的測試裝置與輻射發射測試非常類似,但是在這項測試中,信號發生器和功率放大器將饋送給天線,以便在(zài)EUT附近產生“均勻電磁場”(±6dB)(在頻率範(fàn)圍80~1000VSPACE=12HSPACE=12ALT="磁場探針、電場探針和一根管腳探針的實例。">MHz、AM、1kHz、80%調製深度下為3V/m或10V/m)。需要注意的是,不同產品的頻率範圍也不相同。
6)傳導騷擾抗擾度測(cè)試
傳導騷擾抗擾度測試的目的是在EUT端口輸(shū)入建立3V電平(有效值,150kHz~230MHz、AM、1kHz、80%調製深度)。信號發生器和功率(lǜ)放(fàng)大(dà)器必須(xū)提(tí)供(gòng)足夠的功率,以便CDN能將信號耦合到被測線。由於測試項目(mù)3)、7)、8)、9)、10)使用的是高度專業化的設備,如果(guǒ)實驗室中有這些設備(bèi),工程師無需太多(duō)操作,隻要正確連接EUT就可以了,最(zuì)重要的任務是監控EUT的工作(zuò)方式。
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