第4章 電磁兼容試驗與標準.ppt

1、第4章 電磁兼容試驗與標準電磁場與電磁兼容按照標準，進行電磁兼容測試的必要性保證電磁環(huán)境滿足社會發(fā)展的需要人們比以往重視電磁輻射對人體的影響電磁頻譜有限，需求日益增加為電子產(chǎn)品可靠的工作提供保證保證產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，可以正常工作電子產(chǎn)品成問題鐵路安全問題電磁場與電磁兼容第1節(jié) 電磁兼容標準分析環(huán)境中的各種電磁干擾分析設(shè)備受電磁干擾的機理編成電磁兼容標準保證各類電子設(shè)備的正常工作及良好的電磁環(huán)境電磁場與電磁兼容電磁兼容標準的內(nèi)容 電磁兼容標準 干擾發(fā)射 敏 感 度 傳 導 輻 射 傳 導 輻 射電源線信號/控制線天線端口 電 場 磁 場 電源線/信號線 射頻 瞬態(tài)天線端口 電 場 磁 場 靜

2、電放電 電磁場與電磁兼容電磁兼容標準體系 基礎(chǔ)標準 電磁兼容標準 通用標準 產(chǎn)品標準 被引用到被引用到電磁場與電磁兼容標準編號的識別國家或組織 制訂單位 標 準 編 號 IEC CISPR CISPR Pub. IEC TC77 IEC 歐共體CENELEC EN 美國 FCC FCC Part , MIL-STD. 日本 VCCI VCCI 中國質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局, 國防部門 GB - GJB - 電磁場與電磁兼容典型電磁兼容試驗項目輻射發(fā)射（電場、磁場）傳導發(fā)射（騷擾電壓、騷擾功率、電源諧波）輻射抗擾度（電場、磁場）靜電放電（接觸放電、空氣放電、間接放電）傳導抗擾度（射頻場感應、電快速脈沖、浪

3、涌，脈沖磁場、工頻磁場、電壓暫降和短時中斷）電磁場與電磁兼容第2節(jié) 電磁騷擾發(fā)射測試測試儀器和設(shè)備測試場地測量用天線、測量接收機人工電源網(wǎng)絡功率吸收鉗電流環(huán)測試方法如何測得最大輻射如何保證測量結(jié)果的一致性電磁場與電磁兼容電磁兼容試驗場地電磁發(fā)射試驗敏感度或抗擾度試驗：開闊場（民用標準）屏蔽暗室(半無反射室)可在普通環(huán)境中，但是注意對周圍設(shè)備的影響電磁場與電磁兼容開闊場地要求長 軸 20 米橢圓區(qū)內(nèi)無金屬物體 金 屬 地 平 面短 軸 17.32 米天線與受試件距離 10 米不同的天線在14米高度內(nèi)變化，找出各種極化方向下的最強輻射值受試件放在0.8米高的木桌上電磁場與電磁兼容開闊場實景馬達驅(qū)動

4、高度掃描天線桿天 線EUT防雨棚轉(zhuǎn) 臺 和 桌 子金屬網(wǎng)地面橢 圓 區(qū) 內(nèi) 沒 有 其 它 物 體電磁場與電磁兼容EMC電波暗室高度掃描天線桿天線金屬地板轉(zhuǎn)臺上的受試件電磁場與電磁兼容電磁兼容試驗室的結(jié)構(gòu)帶風扇的通風板 主室輔助室2輔助室1可拆卸的濾波板或觀察窗射頻測試儀器柜電源濾波器屏蔽門刀口結(jié)構(gòu)電磁場與電磁兼容歸一化場地衰減（NSA）AFT 發(fā)射天線的天線系數(shù)AFB 接收天線的天線系數(shù)AFTOT 互阻抗修正因子（dB)Vdirect 收發(fā)天線直接連接所測電壓Vsite 使用收發(fā)天線所測電壓電磁場與電磁兼容NSA的測試過程電磁場與電磁兼容NSA的測試過程電磁場與電磁兼容測量接收機電磁場與電磁

5、兼容測量接收機方框圖及時域特性電磁場與電磁兼容測量接收機的三大組成部分電磁場與電磁兼容線性放大電路 放大 選頻-通頻帶電磁場與電磁兼容包絡檢波電路：將中頻噪聲電壓檢波成直流或緩慢變化的電流。電磁場與電磁兼容指示電表：顯示檢波器解調(diào)的結(jié)果電磁場與電磁兼容測量接收機的四大指標中頻帶寬（包絡幅度：2AGB；寬度：2/B）檢波器充放電時間常數(shù)電表機械時間常數(shù)過載系數(shù)測量接收機的絕對脈沖特性和相對脈沖特性電磁場與電磁兼容(1) 脈沖強度：為某一脈沖電壓對時間積分的面積(2) 帶寬 （Bn）：低于響應曲線中點某一規(guī)定電平處，測量接收機總選擇性曲線的寬度。用符號Bn 表示。n 表示規(guī)定電平的分貝數(shù)。例如B6

6、 表示6dB 處帶寬(3) 脈沖帶寬（Bimp）：測量接收機對規(guī)定脈沖產(chǎn)生響應的等值帶寬。當耦合變壓器處于臨界狀態(tài)時，Bimp=1.05B6。(4) 充電時間常數(shù)（Tc）：從恒定正弦波電壓加到檢波級的輸入端瞬間起，到檢波器輸出電壓達到其終值的63為止，所用的時間(5) 放電時間常數(shù)（Td）：從移去加在檢波級輸入端的恒定正弦波電壓的瞬間起，到檢波器的輸出電壓降至其初始值的37為止，所用的時間(6) 過載系數(shù)：電路對穩(wěn)態(tài)響應偏離理想線性不超過 1dB 時的最高電平與指示器滿刻度偏轉(zhuǎn)指示所對應的電平之比電磁場與電磁兼容電磁場與電磁兼容絕對脈沖特性輸入規(guī)定的周期脈沖信號時，測量接收機的讀數(shù)所應達到的規(guī)

7、定的值電磁場與電磁兼容相對脈沖特性輸入周期脈沖信號時，脈沖的重復頻率越高，讀數(shù)越高，反之亦然。當讀數(shù)不變時，輸入脈沖信號的重復頻率和幅度之間所滿足的關(guān)系電磁場與電磁兼容電磁場與電磁兼容測量電磁干擾的天線電磁場與電磁兼容雙錐天線電磁場與電磁兼容對數(shù)周期天線電磁場與電磁兼容輻射發(fā)射測試方法距離EUT高度找最大值天線水平垂直兩種極化天線1-4米掃描轉(zhuǎn)臺360旋轉(zhuǎn)覆蓋全頻段（30MHz-1000MHz）電磁場與電磁兼容輻射發(fā)射測試測試方法EUT旋轉(zhuǎn)找最大面0.8m1 4m1、3、10、30 米屏蔽墻測試儀電磁場與電磁兼容傳導發(fā)射測試傳導發(fā)射測試所用設(shè)備人工電源網(wǎng)絡（AMN）或線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡（LISN

8、）測量接收機測試場地-屏蔽室傳導發(fā)射測試方法人工電源網(wǎng)絡的作用和工作原理在屏蔽室內(nèi)測試的原因測量的是共摸干擾還是差摸干擾頻率范圍的上限是30MHz電磁場與電磁兼容電磁屏蔽室電源濾波器通風板電纜接線板通風板電磁場與電磁兼容LISN的電路 射頻輸出 射頻輸出注意瞬態(tài)高壓損壞儀器電磁場與電磁兼容傳導發(fā)射測試電磁場與電磁兼容傳導發(fā)射測試方法頻率范圍150KHz-30MHz 或 10KHz-30MHzL 和 N線分別測掃描步長和時間檢波方式和最大保持注意瞬態(tài)高壓損壞設(shè)備人工電源網(wǎng)絡（LISN)的作用電磁場與電磁兼容騷擾功率測試騷擾功率測試的必要性頻率測試范圍（30-300MHz）功率吸收鉗結(jié)構(gòu)和原理測試

9、方法測試布置測試場地測試步驟電磁場與電磁兼容功率吸收鉗（Absorbing Clamp）結(jié)構(gòu)：1）寬帶射頻電流變換器；2）寬帶射頻功率吸收體和受試設(shè)備引線的阻抗穩(wěn)定器； 3）吸收套筒，即鐵氧體環(huán)附件；電磁場與電磁兼容吸收鉗結(jié)構(gòu)示意圖電磁場與電磁兼容吸收鉗實物圖電磁場與電磁兼容電流環(huán)-電流探頭電流環(huán)結(jié)構(gòu)電流環(huán)原理電流環(huán)應用電磁場與電磁兼容電流環(huán)結(jié)構(gòu)電磁場與電磁兼容測試結(jié)果電磁場與電磁兼容電磁場與電磁兼容第3節(jié) 抗擾度測試浪涌抗擾度快速脈沖群抗擾度靜電放電抗擾度輻射抗擾度傳導抗擾度 抗擾度測試的目的是測試設(shè)備承受各種電磁騷擾的能力，也稱為敏感度。電磁場與電磁兼容抗擾度檢測的基本原理電磁場與電磁兼容

10、抗擾度測試中的性能判據(jù)A：EUT工作完全正常；B：EUT工作性能出現(xiàn)非期望的偏離，但騷擾去除后可自動恢復；C：EUT工作性能出現(xiàn)非期望的偏離，但騷擾去除后不能自動恢復，需人工干涉才能恢復；D：EUT徹底損壞。電磁場與電磁兼容一、輻射電磁場抗擾度試驗評估EUT對來自空間的輻射電磁場的抗擾度電磁場與電磁兼容電磁場與電磁兼容電磁場與電磁兼容二、射頻場感應的傳導抗擾度試驗頻率范圍：150kHz80MHz/230MHz騷擾信號：80%調(diào)幅信號，載波電平：1V，3V，10V耦合方式：CDN直接注入/電磁注入鉗電磁場與電磁兼容耦合去耦網(wǎng)絡沒有插入損耗，需要的功率小電磁場與電磁兼容三、靜電放電抗擾度試驗模擬操

11、作人員或物體在接觸設(shè)備時的放電及物體對鄰近物體的放電，以考察被測設(shè)備抵抗靜電放電干擾能力。人體放電是主要的靜電放電源電磁場與電磁兼容靜電放電現(xiàn)象電磁場與電磁兼容靜電放電槍產(chǎn)生的放電電流波形電磁場與電磁兼容靜電放電產(chǎn)生干擾的方式傳導方式：靜電放電電流直接進入設(shè)備的內(nèi)部電路造成干擾輻射方式：靜電放電時伴隨的急劇變化的電流產(chǎn)生的強場在電路信號環(huán)路中感應出電壓而造成干擾電磁場與電磁兼容電磁場與電磁兼容直接放電電磁場與電磁兼容間接放電電磁場與電磁兼容四、快速脈沖群抗擾度試驗電快速脈沖群用以模擬感性負載斷開時所產(chǎn)生的噪聲用來評估電氣和電子設(shè)備的供電電源端口、信號和控制端口在受到瞬變脈沖群干擾時的性能。電磁場與電磁兼容電瞬變快速脈沖群的試驗波形電磁場與電磁