電磁兼容性（EMC）設計方法及實驗過程課件

一

電磁兼容性（EMC）

二

電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）三產(chǎn)品使用環(huán)境與電磁兼容測試限值及項目四產(chǎn)品的電磁兼容性設計五服務和電磁兼容性試驗室

常州煒東屏安電子科技有限公司一電磁兼容性（EMC）常州煒東屏安電子科技有限公司11引言

2電磁發(fā)射（EME）和敏感度/抗電磁干擾度（EMS）

3干擾的傳播和測量電磁兼容性（EMC）常州煒東屏安電子科技有限公司1引言電磁兼容性（EMC）常州煒東屏安電子科技有限公司2第1頁電磁兼容性（EMC）

自從電子設備問世以來，就知道它們之間存在相互干擾。國際上自1928年起已經(jīng)有抗無線電干擾（EMI-電磁干擾和RFI-射頻干擾）的法規(guī)。隨著電氣的和電子的裝備越來越廣泛地被使用，不僅要重視抗無線電干擾，而且要考慮到能使所有的設備在沒有功能損害的情況下正常運行。電磁兼容性是在電磁環(huán)境中電氣設備滿意地進行工作的能力，同時這種環(huán)境也屬于其他的設備共有，不允許被干擾。自1996年1月1日，歐共體EMI（89/336/EWG）確定生效以來，歐盟（EU）各成員國將其轉(zhuǎn)換成相應的法規(guī)。要遵守對于干擾發(fā)射和抗擾度方面相應的歐洲標準（EN-Normen），此標準亦為其它各國引用，其中包括中國。常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁電磁兼容性（EMC）自從電子設備問世3第1頁電磁發(fā)射（EME）和敏感度/抗電磁干擾度（EMS）

電磁兼容性的概念包括電磁發(fā)射（EME）和抗電磁干擾（EMS）兩個方面，參見圖1-1-1。Fig1-1-1

由干擾源散發(fā)出的電磁能可以是導線傳導的或空間發(fā)射的。制定出經(jīng)濟的解決EMC方法不僅需要注意區(qū)分電磁波段，而且要重視干擾的傳播方式和途徑。

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁電磁發(fā)射（EME）和敏感度/抗電磁干擾度（EMS）

4第1頁電磁干擾的傳播和電磁兼容性測量技術(shù)

干擾源和干擾裝置干擾源

干擾源是發(fā)射電磁干擾的一種電氣設備。這可以按照發(fā)射的頻譜的類型分成兩個主要部分（圖1-2-1）。

Fig1-2-1具有不連續(xù)的頻譜設備如收音機和電視機發(fā)射的干擾能量集中在窄的頻帶上。開關(guān)設備和在家用器具中的電動機的干擾能量分布在寬的頻帶上，并且歸屬于具有連續(xù)的頻譜的干擾源。干擾裝置產(chǎn)生干擾和被干擾的電子、電氣裝置或設備稱作為干擾裝置。干擾裝置也可以用與干擾源相同的方法按頻率特性進行分類。人們以窄帶的抗擾度與寬帶的抗擾度來區(qū)分（圖1-2-2）。

窄帶系統(tǒng)如收音機和電視機，而數(shù)據(jù)處理設備通常是歸屬于寬帶系統(tǒng)。

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁電磁干擾的傳播和電磁兼容性測量技術(shù)干擾源和干擾裝置5第2頁電磁干擾的傳播和電磁兼容性測量技術(shù)

Fig1-2-2由干擾源產(chǎn)生導線傳導的和輻射的電磁干擾可以通過測量干擾電流和干擾電壓來證實（圖1-2-3）。

常州煒東屏安電子科技有限公司第2頁電磁干擾的傳播和電磁兼容性測量技術(shù)Fig1-2-26第3頁電磁干擾的傳播和電磁兼容性測量技術(shù)

Fig1-2-3為了能對干擾裝置的抗擾度進行檢驗，同樣是考慮導線傳導的和輻射的兩種途徑。

為此，作為干擾發(fā)生器將使用正弦波振蕩器，也可用各種脈沖波形的脈沖發(fā)生器。

常州煒東屏安電子科技有限公司第3頁電磁干擾的傳播和電磁兼容性測量技術(shù)Fig1-2-37電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）

1中國電磁兼容國家標準來源

2強制性產(chǎn)品認證制度和認證中的電磁兼容問題

3強制性產(chǎn)品的認證方法

常州煒東屏安電子科技有限公司電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）1中國電磁兼容國家標準來源8第1頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）

在電磁兼容性領域，近幾年來許多法規(guī)開始生效，并公布了標準。在歐盟中自1996年1月1日起歐共體委員會的EMC準則89/336/EWG生效。任何電子設備自該日起必須符合EMC準則的保護目的。相應標準的認證將由制造商或進口商用一個認證說明來作書面證明。設備必須標有CE標志。

原則上，所有的電氣或電子儀器、設備和系統(tǒng)必須滿足EMC準則或國家的EMC法規(guī)的保護要求。對于大多數(shù)的儀器，需要制造高或者進口商的一個認證說明以及推行標上CE標志。特殊情況和特殊的規(guī)則將在EMC法規(guī)中進一步的進行說明。

歐共體將制釘出新的一致的歐洲標準。這個標準包括測量方法和極限值以及嚴酷度，既用于電子儀器、設備和系統(tǒng)的發(fā)射，又用于抗擾度。

歐洲標準不同類別的分類（參見表1和表2）可以很容易的對各自設備規(guī)定的規(guī)范進行選擇，我國也相應等效采用上述分類標準（參見表3），即基礎標準、通用標準、產(chǎn)品系統(tǒng)標準和專用產(chǎn)品標準。

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）在電磁兼容性9第2頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）下列的標準和規(guī)范組成了用于認證——測試的框架：

表3常州煒東屏安電子科技有限公司第2頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）下列的標準和規(guī)范組成了用10第3頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）1)在產(chǎn)品系列的安全標準和質(zhì)量標準中規(guī)定。2)工業(yè)的、科研的和醫(yī)療設備。3)信息技術(shù)設備

常州煒東屏安電子科技有限公司第3頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）1)在產(chǎn)品系列的安全標準11第4頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）下表列出用于抗擾度領域的最主要的標準表2標準系列IEC1000或者EN61000計劃作為主要的EMC標準，近期在這些標準中將所有的EMC規(guī)范統(tǒng)成一體（例如IEC801，IEC555）。

常州煒東屏安電子科技有限公司第4頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）下表列出用于抗擾度領域的12第5頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）我國電磁兼容有關(guān)的國家標準一覽表（國家強制性標準和推薦性標準）表3常州煒東屏安電子科技有限公司第5頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）我國電磁兼容有關(guān)的國家標13第6頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）總規(guī)范原則上適用于所有的設備，適用于沒有特有的產(chǎn)品系統(tǒng)標準或者沒有產(chǎn)品專用標準的?；A標準包含有關(guān)于干擾現(xiàn)象的說明和一般的測量方法。

常州煒東屏安電子科技有限公司第6頁電磁兼容性的規(guī)定和規(guī)范（標準）總規(guī)范原則上14第1頁中國電磁兼容國家標準來源

中國電磁兼容標準的主要來源有：①

CISPR出版物

CISPR是國際無線電干擾標準化特別委員會的法文縮寫，是IEC下設的一個特別委員會。它成立的初衷是避免無線電業(yè)務中出現(xiàn)障礙，為此對各種用電設備的無線電騷擾提出了限值與測量方法。目前世界各國對用電設備的無線電騷擾的限制大多取材于它。迄今幾乎所有的CISPR出版物都已被轉(zhuǎn)換成我國的國家標準。由于用電設備的無線電騷擾會影響其他用電設備的正常工作，故從CISPR出版物轉(zhuǎn)換過來的國家標準大都定為強制標準，如GB4343、GB9254、GB13837GB14023等等。②

IEC/TC77制定的IEC61000系列標準

TC77是IEC下設的一個技術(shù)委員會，其全稱是電氣設備（包括網(wǎng)絡）的電磁兼容性技術(shù)委員會，它是研究電氣設備電磁兼容性的專業(yè)委員會。工作范圍有：A)整個頻率范圍內(nèi)的抗干擾度；B）低頻范圍內(nèi)（≤9kHz）的騷擾發(fā)射現(xiàn)象。

TC77的工作成果莫過于目前世界各國廣泛采用的IEC61000系列標準。它涉及電磁環(huán)境、發(fā)射、抗干擾、試驗程序和測量規(guī)范，其中IEC61000-4系列是比較完整的抗干擾度測試基礎標準。我國的國家標準，如GB/17624、GB17625、GB/T17626、GB/T17799等系列標準均由相應內(nèi)容轉(zhuǎn)化過來。這些標準較少直接采用，往往變成條款但包含在各個產(chǎn)品標準中，一旦相應的產(chǎn)品被列為強制性檢測產(chǎn)品，則相應項目也就變成強制性標準檢測項目，所以對這些標準的內(nèi)容絕對不能掉以輕心。③

美國軍用標準我國軍用標準主要取材于它，其中電磁兼容的標準號為GJB151和GJB152。④

國外先進企業(yè)的內(nèi)控標準這部分標準數(shù)目甚少。、⑤

部分根據(jù)國內(nèi)自主科研成果而制定的標準目前國內(nèi)執(zhí)行的一些系統(tǒng)間的電磁兼容標準有一部分是國內(nèi)自主編制的。`常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁中國電磁兼容國家標準來源中國電磁兼容標準的主要來源有15第1頁強制性產(chǎn)品認證制度和認證中的電磁兼容問題

組織機構(gòu)為適應世貿(mào)的需要，制定了新的國家性產(chǎn)品認正制度，先將原國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局和原國家出入境檢驗檢疫局合并組建了新的國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，后又成立了國家認證認可監(jiān)督管理委員會,負責統(tǒng)一管理、監(jiān)督和綜合協(xié)調(diào)全國的認證認可工作，提出了一個對進口和國產(chǎn)商品都適用的，統(tǒng)一的強制性認證目錄、認證標準、認證標志和收費標準。第一批實施強制性產(chǎn)品認證的產(chǎn)品目錄新的國家強制性產(chǎn)品認證目錄于2001年12月3日頒布。標準的基礎為----CCIB認證（原進口商品的安全質(zhì)量許可證制度）、CCEE認證（針對國內(nèi)市場銷售產(chǎn)品的強制性安全認證制度，粘貼長城標志）、EMI安全認證（電磁兼容安全認證制度，粘貼CEMC標志），在公布時作了適當增加。在強制性產(chǎn)品認證目錄上的19大類產(chǎn)品中，除少數(shù)明顯與電的技術(shù)無關(guān)外（如機動車輛輪胎、安全玻璃和乳膠制品等），多數(shù)都與電有關(guān)，相當多的產(chǎn)品涉及到電磁兼容問題。常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁強制性產(chǎn)品認證制度和認證中的電磁兼容問題組織機構(gòu)常州16第1頁強制性產(chǎn)品的認證方法

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁強制性產(chǎn)品的認證方法

常州煒東屏安電子科技有限公司17產(chǎn)品使用環(huán)境與電磁兼容測試限值及項目

1電磁發(fā)射（EME）

2敏感度/抗電磁干擾度（EMS）

常州煒東屏安電子科技有限公司產(chǎn)品使用環(huán)境與電磁兼容測試限值及項目1電磁發(fā)射（EME18第1頁產(chǎn)品使用環(huán)境與電磁兼容測試限值及項目

使用在住宅、商業(yè)、輕工業(yè)環(huán)境和工業(yè)環(huán)境的產(chǎn)品，由于環(huán)境不同，電磁兼容測試限值也不同，但試驗端口的設置和試驗項目的選擇大體上是一致的。試驗可以歸并為三類：①高頻電磁騷擾的發(fā)射測試：0.15MHz～30MHz的交流電源線傳導騷擾測試0.15MHz～30MHz的交流電源線斷續(xù)騷擾測試（僅家用電器產(chǎn)品有此要求）0.15MHz～30MHz的信號線、控制線、直流電源線傳導騷擾測試30MHz～1000MHz的輻射騷擾測試（對家用電器和電動工具做30MHz～300MHz的輻射騷擾測試）②低頻電磁騷擾的發(fā)射測試0～2KHz的工頻諧波、電壓波動和閃爍測試③產(chǎn)品的抗擾度試驗：靜電放電試驗高頻輻射電磁場試驗電快速瞬變脈沖群試驗雷擊浪涌試驗由射頻場感應所引起的高頻傳導試驗電壓跌落試驗工頻磁場試驗

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁產(chǎn)品使用環(huán)境與電磁兼容測試限值及項目使用在住宅、商19電磁發(fā)射（EME）

a交流電源線的傳導騷擾測量b交流電源線斷續(xù)騷擾測量

c信號線、控制線、直流電源線傳導騷擾測量

d電源線功率輻射

e產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量

常州煒東屏安電子科技有限公司電磁發(fā)射（EME）a交流電源線的傳導騷擾測量常州煒東屏安電20敏感度/抗電磁干擾度（EMS）

a電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

b雷擊浪涌抗擾度試驗

c靜電放電抗擾度試驗

d由射頻場感應所引起的傳導騷擾抗擾度試驗

常州煒東屏安電子科技有限公司敏感度/抗電磁干擾度（EMS）a電快速瞬變脈沖群抗擾度試21（測試頻率范圍0.15至30MHz）

?試驗在屏蔽室內(nèi)進行。?接地平板用厚度0.5mm以上、面積為2m×2m以上的金屬板。接地平板與大地要連接良好（用長寬比小于5:1、厚度為0.5mm的薄銅條，通過屏蔽室與大地連接）。?試品與屏蔽室墻壁至少相距800mm。?試品與人工電源網(wǎng)絡之間的距離為800mm；與測量儀器的距離應不小于800mm。人工電源網(wǎng)絡與接地平板在射頻范圍內(nèi)應具有良好的連接。

1、試驗布置

Fig1交流電源線的傳導騷擾測量第1頁常州煒東屏安電子科技有限公司（測試頻率范圍0.15至30M222、人工電源網(wǎng)絡適用于耦合不對稱電壓的V型人工電源網(wǎng)絡（單相）例：

Fig2人工電源網(wǎng)絡又稱電源線阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡（LISN），它能在射頻范圍內(nèi)為受試設備端子與參考地之間提供一個穩(wěn)定的阻抗。與此同時，又將來自電網(wǎng)的無用信號與測量電路隔離開來，僅將受試設備的干擾電壓耦合到測量接收機上。上面線路稱為50Ω/50uH的人工電源網(wǎng)絡，用于0.15～30MHz頻率范圍的騷擾電壓測量。3、人工模擬手人工模擬手在前面的交流電源線傳導騷擾的試驗布置中沒有提到，但是為了模擬測量傳導騷擾電壓過程中試驗者握持試品（特別是像測試手持式電動工具）時的人手的影響，需要用到人工模擬手。人工模擬手由一個200pF（±20％）的電容與一個500Ω（±10％）的電阻串聯(lián)組成。RC元件的一端與試品上包裹的金屬箔聯(lián)接，另一端接測量系統(tǒng)的地。人工模擬手的RC元件可以裝在人工電源網(wǎng)絡的箱子內(nèi)。

交流電源線的傳導騷擾測量第2頁常州煒東屏安電子科技有限公司2、人工電源網(wǎng)絡F23（測試頻率范圍0.15至30MHz）1、試驗布置

Fig3試驗在屏蔽室進行。

2、測量原理簡述斷續(xù)騷擾測試又稱喀嚦聲騷擾測試，在家用電器的電磁兼容測試中有此要求。斷續(xù)騷擾是由機械電子開關(guān)瞬時動作而產(chǎn)生的。與連續(xù)騷擾相比，斷續(xù)騷擾在收音機及電視機的音頻與視頻輸出端子上所引起的干擾在人們主觀感覺上是不同的，因為它是以短脈沖形式出現(xiàn)的。基于這一原因，對斷續(xù)騷擾的限值可適當放寬。放寬的程度與脈沖的幅度、寬度及頻度有關(guān)。當頻度用喀嚦聲率N表示時（N是一分鐘內(nèi)的喀嚦聲次數(shù)），則喀嚦聲的限值可在連續(xù)騷擾限值上分別增加44dB（N＜0.2)，或20lg（30/N）dB，或0dB（N＞30）。當一分鐘內(nèi)的喀嚦聲次數(shù)大于30次時，喀嚦聲騷擾的限值將與連續(xù)騷擾相同；反之，當喀嚦聲的次數(shù)不大于5次時，其限值可放寬44dB（放寬到100倍以上）。交流電源線斷續(xù)騷擾測量

第1頁常州煒東屏安電子科技有限公司（測試頻率范圍0.15至30MHz）1、試驗布置24喀嚦聲騷擾要在規(guī)定頻率范圍內(nèi)測試160KHz、500KHz、1.4MHz和30MHz四點，其細節(jié)規(guī)定不詳述，可參閱有關(guān)標準。3、測試方法A.示波器觀察法將示波器的Y軸輸入端與干擾測量儀的中頻輸出端用同軸線連接，即可進行斷續(xù)騷擾測量，但須由人工從示波器屏幕上讀出脈沖的幅度、寬度和脈沖的間隔時間（脈沖的頻度）。按標準要求，應測試四個規(guī)定頻點。示波器法的最大優(yōu)點是設備簡單和價廉。它的缺點是費時、費力，而且測試結(jié)果還和人的主觀因素有關(guān)。B.干擾分析儀測量法用干擾分析儀代替示波器來進行測量。由儀器自動辨別脈沖的幅度、寬度和頻度，排除人為因素，使試驗結(jié)果比較客觀。國外也有專用的干擾分析儀，此時不須利用干擾測量儀的中頻輸出，而直接接至人工電源網(wǎng)絡的測量端子。這種專用的干擾分析儀可一次測試四個規(guī)定頻點上的喀嚦聲情況。交流電源線斷續(xù)騷擾測量第2頁常州煒東屏安電子科技有限公司喀嚦聲騷擾要在規(guī)定頻率范圍內(nèi)測試160KHz、500KHz、25信號線、控制線、直流電源線傳導騷擾測量

（測試頻率范圍0.15至30MHz）

1、試驗布置

Fig4以照明設備的獨立式光控裝置為例（見GB17743），試驗在屏蔽室里進行。圖中試品（調(diào)光器）的左側(cè)部分就是已經(jīng)介紹過的交流電源線傳導騷擾測試的配置。試品右側(cè)及下方的連線分別代表試品到負載（燈泡）及調(diào)光控制部分的負載線及控制線。對負載端子和控制線的傳導騷擾電壓測試，必須使用電壓探頭。2、電壓探頭電壓探頭由一個阻值至少為1.5KΩ的電阻和一個在測試頻率范圍內(nèi)（0.15～30MHz）容抗值遠小于電阻值的電容串聯(lián)組成。使用時，電壓探頭必須事先校準，以便對試驗結(jié)果進行修正。

第1頁常州煒東屏安電子科技有限公司信號線、控制線、直流電源線傳導騷擾測量（測試頻率范圍0.126電源線輻射功率

（測試頻率范圍30至300MHz）

此方法目前主要用在家用電器和電動工具的輻射騷擾測試上。其前提是試品外形比較小巧，在這種情況下，標準認為試品對外的輻射騷擾主要是通過電源線來進行的。、

1、試驗布置

Fig5?試驗在屏蔽室進行。?被測導線沿水平方向拉成直線，以便吸收鉗能沿導線移動，找出測量頻點上的最大指示值（在干擾測量儀的讀數(shù)指示上）。?最大測值的位置與被測頻率的半波長有關(guān)，以30MHz為例，半波長為5m，考慮吸收鉗及穩(wěn)定線路阻抗用濾波裝置的長度，該導線至少要7m長。?隨測試頻率改變，要不斷改變吸收鉗的位置，以便始終保持干擾測量儀上的讀數(shù)為最大。?試品的輻射功率為

P0(dBpW)=V(dBuV)+a式中：V為干擾測量儀的讀數(shù)（電壓），dBuV；a為吸收鉗的校正系數(shù)，dB。?此法簡便易行，對環(huán)境要求不高，有較好的重復性和可比性。

第1頁電源線輻射功率常州煒東屏安電子科技有限公司電源線輻射功率（測試頻率范圍30至300MHz）此方法27電源線輻射功率

2、功率吸收鉗Fig6

吸收鉗由寬帶射頻電流變換器；寬帶射頻功率吸收體和試品引線阻抗穩(wěn)定器；及吸收套筒（鐵氧體，吸收同軸電纜表面的射頻電流）等三部分組成。吸收鉗對試品導線呈現(xiàn)的阻抗為100～200Ω；吸收鉗的輸出阻抗為50Ω；在測定頻率范圍上相對輸入信號無明顯諧振；對來自電網(wǎng)的干擾提供足夠衰減；當試品有電流流過時，吸收鉗磁路不應產(chǎn)生飽和。另外，使用時，吸收鉗電流互感器的一側(cè)應朝對試品。第2頁常州煒東屏安電子科技有限公司電源線輻射功率

2、功率吸收鉗28產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量

諧波電流的產(chǎn)生

所有非線性負載都能產(chǎn)生諧波電流，尤其是開關(guān)電源、電子鎮(zhèn)流器、調(diào)速裝置、不間斷電源和鐵磁性設備等。下圖以開關(guān)電源為例：

Fig7諧波電流的危害

諧波電流在低壓電網(wǎng)上可能引發(fā)的常見問題有：1、電壓畸變諧波電流在供電線路的阻抗上產(chǎn)生的壓降將引起線路端子電壓的畸變，特別是當線路阻抗含有電抗成分時，電壓畸變將加劇?；兞说墓╇婋妷簩⒖赡苁箤χC波敏感的設備產(chǎn)生誤動作；諧波電壓將直接影響電視的圖像質(zhì)量。解決的方法是敏感設備不能與產(chǎn)生諧波電流的設備共處在一條供電線路中，尤其不能處在諧波電流發(fā)生設備的后面，而應當在電源處口處關(guān)聯(lián)供電。

第1頁常州煒東屏安電子科技有限公司產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量諧波電流的產(chǎn)生所有29產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量2、過零噪聲有不少設備要求在電源電壓過零時接通設備，以便不產(chǎn)生瞬變過電壓，從而減少電磁干擾和對半導體器件的沖擊。當線路上含有高次諧波或瞬變過電壓時，使電壓過零處的變化率很高，甚至在半個周波里出現(xiàn)多個過零點，從而導致過零設備的誤動作。3、中線過熱在三相星形接法的電路中，每相間的相位差為120o，當三相平衡時，中線的合成電流為零，即中線無電流通過。即使三相不平衡時，也只有不平衡電流進入中線。因此，中線的安裝截面常比相線減少一半。線路中含有諧波電流時，特別是三次諧波的奇數(shù)倍，它們在中線上是相加的。英國有則報導，相電流為100安培時，中線電流竟達到150安培，亦即中線的電流密度是相線的3倍。因此有人建議中線的截面應當加粗到相線的1倍。中線的過電流會造成中線過熱和中線壓降的增加。4、變壓器和感應電動機的影響諧波電流要在變壓器的繞組和鐵芯上產(chǎn)生損耗。對感應電動機來說，除了增大電動機的損耗外，諧波還會使感應電動機的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化：諧波次數(shù)/相序：1/+；2/-；3/0；4/+；5/-；6/0；7/+；8/-；9/0；10/+；11/-；12/0；……零序不產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩；正序產(chǎn)生正向旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)矩加大；負序產(chǎn)生負身旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)矩喊小。正序和負序分量的共同作用可使電動機產(chǎn)生振動而降低電動機的使用壽命。為此，必要時應降低電動機的額定功率來保證電動機的使用壽命。第2頁常州煒東屏安電子科技有限公司產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量2、過零噪聲第2頁常州30產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量5、斷路器的誤動作剩余電流斷路器（俗稱漏電斷路器）是根據(jù)測量相線和中線的電流之和來動作的，如果電流之和大于額定限值，斷路器就將切斷電流。當有諧濾出現(xiàn)時，漏電斷路器就不能準確檢測到高頻分量之和，從而造成誤動作（通常是實際值比測量來得大，結(jié)果是斷路器該動作時不動作）。6、使校正功率因數(shù)的電容器過載校正功率因數(shù)的電容器是用產(chǎn)生相位超前的電流來抵消感應電動機等感性負載所產(chǎn)生的相位滯后的電流。由于電容器對諧波電流呈現(xiàn)比較低的阻抗，使諧波電流有增加趨勢，導致電容器過載。7、集膚效應集膚效應在電網(wǎng)頻率下的影響很小而被忽略，但在7次以上諧波時將使集膚效應趨于顯著，產(chǎn)生附加損耗而過熱，必要時應采用多芯電纜來克服這個問題。GB17625.1標準簡介電氣和電子產(chǎn)品在用電過程中對電網(wǎng)造成的污染問題在中國的強制性產(chǎn)品認證中受到了重視，在包括照明電器、電動工具、家用和類似用途設備、音視頻設備、音視頻設備—衛(wèi)星電視廣播接收機和信息技術(shù)設備的幾大類有磁兼容測試要求的產(chǎn)品中都有諧波電流限制的項目。有關(guān)諧波電流限制和測量的國家標準見GB17625.1《低壓電氣與電子設備發(fā)出的諧波電流限值（設備每相輸入電流≤16A）》（該標準等同于國際標準IEC6100-3-2）。1、諧波電流的測量基礎諧波電流的測量基礎是：任何周期性的非正弦波形都可以用傅里葉級數(shù)表示。亦即，對任何周期性的非正弦波形的測量都可以用各次諧波的幅值和它們的相角測量來代替。第3頁常州煒東屏安電子科技有限公司產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量5、斷路器的誤動作第331產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量第4頁2、標準要點簡述根據(jù)用電設備的不同，GB17625.1標準把它們分成四個類型：A類是三相平衡設備；家用電器（不包括列入D類的設備）；電動工具（不包括便攜式工具）；白熾燈調(diào)光器；以及音頻設備。B類是便攜式工具；以及非專用的電弧焊接設備。C類是照明設備（包括燈和燈具；主要功能是照明的多功能設備中的照明部分；放電燈的獨立式鎮(zhèn)流器和白熾燈的獨立式變壓器；紫外線或紅外線的輻射裝置；廣告標識的照明；以及除白熾燈外的燈光調(diào)節(jié)器）。D類是功率小于600W的個人計算機；計算機顯示器；以及電視接收機。標準對歸在不同類別中的設備提出了不同的諧波電流限值，這里不一一列出，可參見標準所述。但限值中對C類設備的要求最嚴，這與燈具設備使用的普遍性不無關(guān)系。常州煒東屏安電子科技有限公司產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量第4頁2、標準要點簡述32第1頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗的國家標準為GB/T17626.4（等同于國際標準IEC61000-4-4）。1、試驗目的電路中機械開關(guān)對電感性負載的切換，通常會對同一電路中的其他電氣和電子設備產(chǎn)生干擾。其特點是脈沖成群出現(xiàn)，脈沖重復頻率較高，脈沖波形的上升時間短暫，但單個脈沖的能量較小，一般不會造成設備故障，但使設備產(chǎn)生誤動作的情況經(jīng)?？梢姟８鶕?jù)國外專家的研究，認為脈沖群試驗是通過脈沖群對線路中半導體器件結(jié)電容的充電，當結(jié)電容上的能量積累到一定程度，便會引起線路（乃至設備）的誤動作。2、脈沖群發(fā)生器脈沖群發(fā)生器的基本線路和波形見下圖：

Fig9常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗33第2頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

脈沖群發(fā)生器的基本技術(shù)指標是：脈沖上升時間（指10％到90％）：5ns±30％(50Ω匹配時測)；脈沖持續(xù)時間（前沿50％至后沿50％）：5ns±30％(50Ω匹配時測)；脈沖重復頻率：5KHz或2.5KHz；脈沖群持續(xù)時間：15ms；脈沖群重復周期：300ms；發(fā)生器開路輸出電壓：0.25～4KVp；發(fā)生器動太輸出阻抗：50Ω±20％；輸出脈沖的極性：正/負；發(fā)生器與電源的關(guān)系：異步。3、試驗配置(1)電源線耦合/去耦網(wǎng)絡用于電源線試驗。圖中可見，試驗發(fā)生器來的信號電纜芯線通過可供選擇的耦合電容加到相應電源線（L1、L2、L3、N及PE）上。信號電纜的屏蔽層則和耦合/去耦網(wǎng)絡的機殼相連，機殼則接參考地。這表明脈沖群實際上是加在電源線與參考線之間，故電源線上的干擾是共模干擾。常州煒東屏安電子科技有限公司第2頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗脈沖群發(fā)生器的基本技術(shù)指標34第3頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

Fig10(2)電容耦合夾用于信號線、控制線的試驗。試驗時受試電纜放在耦合夾的上、下兩塊耦合板之間，耦合板本身盡可能合擾，以提供板與電纜之間的最大電容。夾的兩端各有一個高壓同軸接頭，用最靠近試品這端的接頭通過同軸電纜與發(fā)生器連接。另外，同軸接頭的芯線與下層耦合板相連，同軸接頭外殼與耦合夾底板相通，而耦合夾放在參考接地板上，這一結(jié)構(gòu)表明，高壓脈沖將通過耦合板與電纜間的分布電容進入受試電纜，而電纜收到的脈沖是相對參考接地板的，所以仍然是共模干擾。

常州煒東屏安電子科技有限公司第3頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗Fig10(2)電容耦35第4頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

Fig11明確脈沖性質(zhì)很重要：首先，與試驗方法有關(guān)。既然是共模干擾，就一定與參考接地板有關(guān)，離開了參考接地板，干擾將加不到試品。其次，既然它是共模干擾試驗，試驗人員在處理干擾時，一定要用針對共模干擾的措施，否則將達不到預定效果。(3)其他必須的配置a.參考接地板用厚度為0.25mm以上的銅板或鋁板（普通鋁板易氧化，宜慎用）；用其他金屬板材，厚度要大于0.65mm。接地板尺寸取決于試驗儀器和試品，以及儀器與試品間所規(guī)定的接線距離（1m）。參考接地板的各邊至少應比上述組合超出0.1m。參考接地板應與實驗室的保護地相連。b.試驗儀器（包括脈沖群發(fā)生器和耦合/去耦網(wǎng)絡）放在參考接地板上。試驗儀器用盡可能粗短的接地電纜和參考接地板連接，并要求在連接處的阻抗盡可能的小。常州煒東屏安電子科技有限公司第4頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗Fig11明確脈沖性質(zhì)36第5頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

c.試品用0.1±0.01m的絕緣座隔開后放在參考接地板上（如果是臺式設備，則應放置在離參考地板高度為0.8±0.08m的木頭臺子上），試品（或試驗臺子）距參考接地板邊緣的最小尺寸滿足項1（0.1m）的規(guī)定。試品應按照安裝規(guī)范進行布置和連接，以滿足它的功能要求。另外，試品應按照制造商的安裝規(guī)范將接地電纜以盡最小的接地阻抗連接到參考接地板上（注意，不允許有額外的接地情況出現(xiàn)）。當試品只有兩根電源進線（單相，一根L，另一根N），而且不設專門接地線時，試品就不能在試驗時再單獨拉一根接地線。同樣，試品如通過三芯電源進線（單相，一根L，一根N，及一根電氣接地線），而未設專門接地線時，則此試品也不允許另外再設接地線來接地，而且試品的這根電氣接地線還必須經(jīng)受抗擾度試驗。d.試品與試驗儀器之間的相對距離以及電源連線的長度都控制在1m，電源線的離地高度控制在0.1m，如有可能，最好用一個木制支架來擺放電源線。當試品的電源線為不可拆卸時，而且長度超過1m，那么超長部分應當挽成直徑為0.4m的扁平線圈，并行地放置在離參考地上方0.1m處，試品與儀器之間的距離仍控制為1m。標準還規(guī)定，上述電源線不應采用屏蔽線，但電源的絕緣應良好。e.試驗應在試驗室中央進行，除位于試品及試驗儀器下方的參考

常州煒東屏安電子科技有限公司第5頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗c.試品用0.1±0.0137第6頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

f.當使用耦合夾做被試系統(tǒng)抗擾度試驗時，耦合夾應放在參考接地板上，耦合夾到接地板邊緣的最小尺寸為0.1m。同樣，除位于耦合板下方的接地板外，耦合夾與其它導電性結(jié)構(gòu)間的最小距離是0.5m。常州煒東屏安電子科技有限公司第6頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗f.當使用耦合夾做被試系統(tǒng)38第7頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

Fig13如果試驗針對系統(tǒng)中的一臺設備（如試品1）的抗擾度測試，則耦合夾與試品1的距離保持不變，而將與試品2的距離增到5m以上（標準認為長導線足以使線路上的脈沖損耗殆盡）。4、試驗方法?對電源線，通過耦合/去耦網(wǎng)絡來施加試驗電壓。?對信號線、控制線通過電容耦合夾來施加試驗電壓。常州煒東屏安電子科技有限公司第7頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗Fig13如果試驗針對系39第8頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

脈沖群試驗是利用干擾對線路結(jié)電容充電，當其能量積累到一定程序，就可能引起線路（乃至系統(tǒng)）出錯。因此線路出錯有個過程，而且有一定偶然性，不能保證間隔多少時間必定出錯，特別是當試驗電壓接臨界值時。為此，一些產(chǎn)品標準規(guī)定電源線上的試驗是在線—地之間進行，要求每一根線在一種試驗電壓極性下做三次試驗，每次一分鐘，中間間隔一分鐘；一種極性做完，要換做另一種極性。一根線做完，再換做另一根線。當然也可以把脈沖同時注入兩根線，甚至幾根線。由于脈沖群信號在電源線上的傳輸過程十分復雜，很難判斷究竟是分別加脈沖，還是一起加脈沖，設備更容易失效。因此，同時加脈沖也僅僅是一種試驗形式而已，最終要由試驗來下結(jié)論。另一些標準（如GB4343.2），規(guī)定一根線上先加2分鐘正極性脈沖，稍事休息，再加2分鐘負脈沖?？梢姴煌瑯藴视胁煌?guī)定，但都有相對較長的試驗過程，以避免偶然性。并通過多種組合來暴露隱患。通常試品只對其中一根線和一個極性的試驗比較敏感。5、試驗中的注意點試驗配置的規(guī)范性非常重要，首先，沒有參考接地板，干擾就加不到試品去；其次，沒有足夠大的接地板，就不能保證試驗結(jié)果的正確性。另外，由于脈沖群的單個脈沖前沿達到5ns，半寬達到50ns，說明其中含有極其豐富的諧波成分，幅度較大的頻率至少要達到60MHz以上。對電源線來說，哪怕長度只有1m，由于長度已可和傳輸頻率的波長相比，已不能以普通電源線對待，信號在上面?zhèn)鬏敃r，部分仍通過線路進入試品（傳導）；部分要從線路逸出，成為輻射信號進入試品（輻射）。故試品受到的干擾實際上是傳導與輻射的結(jié)合。傳導與輻射的比例將與電源線長度有關(guān)：線路短，傳導多；線路長，輻射強。而且輻射強弱還和電源線與參考接地板的貼近程度有關(guān)（反映為線路與參考地之間的分布電容），線路離接地板近，分布電容大（容抗?。?，干擾不易以輻射方式逸出；反之亦反。因此，試驗用電源線的長度、離參考接地板的高度，乃至電源線與試品的相對位置，都可以成為影響試驗結(jié)果的因素。為了保證試驗結(jié)果的重復性和可比性，常州煒東屏安電子科技有限公司第8頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗脈沖群試驗是利用干擾對線路40第9頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

注意試驗配置的規(guī)范性就變得十分重要了。除了試驗配置的規(guī)范性外，還要注意每次試驗時附在試品上的附加導線根數(shù)、及擺設放位置是否一致。這是因為脈沖群試驗除了有傳導干擾外，還存在一定程度的輻射干擾，不同的導線數(shù)目，不同的導線擺放位置，試品對輻射干擾的響應情況是不同的。此外，還要提醒試驗人員的是，不同的試驗運行程序，也可能影響試驗結(jié)果，這是因為不同的試驗運行程序?qū)υ嚻方Y(jié)電容的充電情況也是不同的。總之，試驗人員對試驗情況都要仔細記錄在案，便于日后對試驗結(jié)果有可追溯性。6、試驗的嚴酷試等級試驗等級分為1、2、3、4和X級。在電源線上試驗時，分別取0.5KV(5KHz)、1KV(5KHz)、2KV(5KHz)、4KV(2.5KHz)及待定。在信號線、控制線上試驗時，分別取0.25KV(5KHz)、0.5KV(5KHz)、1KV(5KHz)、2KV(5KHz)及待定。這里，電壓為發(fā)生器儲能電容上的電壓，頻率指脈沖群內(nèi)單個脈沖的重復頻率。嚴酷度等級的大體分類是：1極：保護良好的環(huán)境（如計算機機房）。2級：通常有保護的環(huán)境（如工廠中的計算機機房和控制室）。3級：無保護環(huán)境下的設備（如公用電網(wǎng)、工廠、變電站）。4級：有嚴重干擾的環(huán)境（如采用氣體絕緣的開關(guān)或真空開關(guān)的變電站）。試品選用哪一等級，由產(chǎn)品標準定。7、標準今后發(fā)展趨勢標準今后發(fā)展趨勢是脈沖頻率提高，但脈沖群長度縮短，每群脈沖的個數(shù)基本不變。常州煒東屏安電子科技有限公司第9頁電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗注意試驗配置的規(guī)范性就變得41第1頁雷擊浪涌抗擾度試驗

雷擊浪涌抗擾度試驗的國家標準為GB/T17626.5（等同于國際標準IEC61000-4-5）。1、試驗目的自然界的雷擊（指間接雷，如云層內(nèi)、云層間的雷擊，或鄰近物體遭到的雷擊）都可以在戶外架空線上感應出浪涌電壓和電流。此外，在電站或開關(guān)站中，大型開關(guān)切換瞬間，也會在供電線路上感應出大的浪涌電壓和電流。這兩種浪涌的共同特點是能量特別大（用能量作比較，靜電為皮焦耳級，脈沖群為毫焦耳級，雷擊浪涌則為幾百焦耳級，是前兩種干擾能量的百萬倍），但波形較緩（微秒級，而靜電與脈沖群是納秒級，甚至亞納秒級），重復頻率低。GB17626.5通過模擬雷擊浪涌的試驗，為電氣和電子設備建立一個客觀評價抗浪涌干擾能力的標準。2、浪涌發(fā)生器標準提到兩種浪涌發(fā)生器，分別模擬電源線和通信線的浪涌情況，由于線路阻抗不同，兩種浪涌的波形也不同。(1)用于電源線路試驗的綜合波發(fā)生器“綜合波”是指波形參數(shù)由標準規(guī)定的電壓波和電流波是在一個發(fā)生器中形成的（發(fā)生器輸出端開路時，形成電壓浪涌波；發(fā)生器輸出端短路時，形成電流浪涌波）。發(fā)生器的線路和波形要求見下圖：

Fig14常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁雷擊浪涌抗擾度試驗雷擊浪涌抗擾度試驗的國家標準為GB42第2頁雷擊浪涌抗擾度試驗

Fig15對綜合波發(fā)生器的基本要求：開路輸出電壓（±10％）：0.5KVp至4KVp

常州煒東屏安電子科技有限公司第2頁雷擊浪涌抗擾度試驗

43第3頁雷擊浪涌抗擾度試驗短路輸出電流（±10％）：0.25KAp至2KAp發(fā)生器內(nèi)阻：2Ω（這是聯(lián)系開路電壓波和短路電流波的關(guān)鍵）可附加電阻10Ω或40Ω，以形成12Ω或42Ω的內(nèi)阻浪涌輸出極性：正/負浪涌移相范圍：0o～360o（浪涌輸出與電源同步時）最大重復頻率：至少每分鐘1次(2)用于通信線路試驗的10/700us

浪涌波發(fā)生器發(fā)生器線路和波形見下圖：

Fig16對發(fā)生器的基本要求是：開路電壓波：10/700us開路輸出電壓（±10％）：0.5KVp至4KVp發(fā)生器內(nèi)阻：40Ω浪涌輸出極性：正/負常州煒東屏安電子科技有限公司第3頁雷擊浪涌抗擾度試驗短路輸出電流（±10％）：0.25K44第4頁雷擊浪涌抗擾度試驗3、試驗方法由于浪涌試驗的電壓和電流濾形相對較緩，因此對試驗室的配置比較簡單。對于電源線路上的試驗，是通過耦合/去耦網(wǎng)絡來完成的，下圖為單相試驗電路例，有差模和共模試驗的要求。對通信線路，則與被試線路有關(guān)，不一一列出。

Fig174、試驗中的注意點?試驗前務必按照制造商的要求加接保護措施。?試驗速率每分鐘1次，不宜太快，以便給保護器件有一個性能恢復的過程。事實上自然界的雷擊現(xiàn)象和變電站大型開關(guān)的切換也不可能有非常高的重復率。?試驗一般正/負極性各做5次。?試驗電壓要由低到高逐漸遞升，避免由于試品的I-V非線性特性出現(xiàn)的假象。另外，注意試驗電壓不要超出產(chǎn)品標準的要求，以免帶來不必要的損壞。5、驗的嚴酷度等級分為1、2、3、4和X級，電源線差模試驗的1級參數(shù)未給，其余各級分別為0.5KV、1KV、2KV及待定。電源線共模試驗的各級參數(shù)為0.5KV、1KV、2KV、4KV及待定。常州煒東屏安電子科技有限公司第4頁雷擊浪涌抗擾度試驗3、試驗方法45第5頁雷擊浪涌抗擾度試驗

試驗的嚴酷度等級取決于環(huán)境（遭受浪涌可能性的環(huán)境）及安裝條件，大體分類是：1級：較好保護的環(huán)境，如工廠或電站的控制室。2級：有一定保護的環(huán)境，如無強干擾的工廠。3級：普通的電磁騷擾環(huán)境，對設備未規(guī)定特殊安裝要求，如普通安裝的電纜網(wǎng)絡，工業(yè)性的工作場所和變電所。4級：受嚴重騷擾的環(huán)境，如民用架空線，未加保護的高壓變電所。X級：特殊級，由用戶和制造商協(xié)商后確定。具體產(chǎn)品選用哪一級，一般由產(chǎn)品標準定。6、對標準的評述現(xiàn)在有不少標準都提到用1.2/50us雷擊波做試驗的情況，但標準不同，做試驗的目的也不同。如高壓試驗也提到雷擊試驗，這是做脈沖耐壓試驗，用的發(fā)生器是高電壓、高阻抗的。此時盡管發(fā)生器電壓很高，但能量并不大。而且這種試驗是在設備離線狀態(tài)（不工作狀態(tài)）下進行的。反之，對GB/T17626.5標準，它強調(diào)做在線設備的浪涌抗擾度試驗。由于線路阻抗低，因此發(fā)生器的輸出阻抗也要求低。這樣看來，適用于做浪涌抗擾度試驗的發(fā)生器，除了要有足夠高的輸出電壓外，還要求發(fā)生器有低輸出阻抗和能量輸出大的特點。而且由于設備是在線狀態(tài)（設備工作的狀態(tài)）進行試驗，必須要用到耦合/去耦網(wǎng)絡?？梢娚厦嫣岬降膬煞N試驗是截然不同的試驗，絕對不能混為一談。常州煒東屏安電子科技有限公司第5頁雷擊浪涌抗擾度試驗46靜電放電抗擾度試驗

常用產(chǎn)品抗擾度標準主要有靜電放電、射頻輻射電磁場、電快速瞬變脈沖群、雷擊浪涌、由射頻場引起的傳導干擾和電壓跌落等六項通用標準。靜電放電抗擾度試驗靜電放電抗擾度試驗的國家標準為GB/T17626.2（等同于國際標準IEC61000-4-2）。1、試驗目的靜電放電有多種起因，GB/T17626.2描述的是在低濕度環(huán)境下，通過磨擦使人體帶電。帶了電的人體，在與設備接觸過程中就可能對設備放電，靜電放電抗擾度試驗模擬了兩種情況：(1)設備操作人員直接觸摸設備時對設備的放電，和放電對設備工作的影響；(2)設備操作人員在觸摸鄰近設備時，對所關(guān)心這臺設備的影響。靜電放電可能造成的后果是：(1)通過直接放電，引起設備中半導體器件的損壞，從而造成設備的永久性失效。(2)由放電而引起的近場電磁場變化，造成設備的誤動作。

2、靜電放電的模擬下圖為靜電放電發(fā)生器基本線路和放電電流波形（對圖中放電電流波形，可預見它含有極其豐富的諧波成分，加大了試驗的嚴酷度）。

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Fig8

常州煒東屏安電子科技有限公司靜電放電抗擾度試驗常用產(chǎn)品抗擾度標準主要有靜電放電、射頻輻47靜電放電抗擾度試驗

第2頁圖中高壓真空繼電器是目前唯一能產(chǎn)生重復和高速放電波形的器件。線路中的電容代表人體的儲能電容，電阻代表人體在手握鑰匙和其他金屬工具時的人體電阻。標準認為用這種人體放電模型（包括電容量和電阻值）來描述靜電放電是足夠嚴酷的。3、放電方式放電有直接和間接兩種。直接放電（直接對設備放電）中以接觸放電為首選形式，只有在不能用接觸放電的地主（如表面覆有絕緣層以及計算機機鍵盤的縫隙等地方）才改用氣隙放電。間接放電（對鄰近物體的放電，在標準中用對水平耦合板和垂直耦合板的放電來模擬），以接觸放電為唯一放電形式。4、試驗配置試驗有實驗室里的型式試驗和在安裝現(xiàn)場的現(xiàn)場試驗兩種，在標準中規(guī)定以前者為準。后者是在用戶提出需要才進行的一項試驗。由于靜電放電的電流波形十分陡峭，前沿已經(jīng)達到0.7～1ns，其包含的諧波成分至少要達到500MHz以上，因此試驗室里試驗配置的規(guī)范性是保證試驗結(jié)果重復性和可比性的一個關(guān)健。5、試驗的嚴酷度等級試驗嚴酷度等級有四級，對接觸放電分別為2KV、4KV、6KV、8KV；對氣隙放電分別為2KV、4KV、8KV、15KV。等級的選擇取決于環(huán)境因素，但對一具體產(chǎn)品來說，往往已在相應的產(chǎn)品族標準或產(chǎn)品標準中給出（合格評定準則也一并給出）。6、試驗評述標準之所以用接觸放電作為放電的首選方式，是因為接觸放電的不確定因素較少；而且接觸放電有著極其陡峭的上升時間，使其包含了極其豐富的諧波成分，即使選擇比較低的試驗電壓，仍能取得嚴格的考核結(jié)果。

常州煒東屏安電子科技有限公司靜電放電抗擾度試驗第2頁圖中高壓真空繼電器是目前唯一能產(chǎn)生48第1頁由射頻場感應所引起的傳導騷擾抗擾度試驗

由射頻場感應所引起的傳導騷擾抗擾度試驗的國家標準為GB/T17626.6（等同于國際標準IEC61000-4-6）。1、試驗目的在通常情況下，被干擾設備的尺寸要比干擾波的波長短得多，相形之下，設備引線（包括電源線及其架空線的延伸、通信線和接口電纜線等）的長度則可能達到干擾波的幾個波長的長度（或更長）。這樣，設備引線就變成被動天線，接受射頻場的感應，變?yōu)閭鲗}擾侵入設備內(nèi)部，最終以射頻電壓和電流形成的近場電磁場影響設備的工作。射頻場感應所引起的傳導騷擾與射頻場輻射電磁騷擾恰成一對，相互補充，形成150KHz～1000MHz全頻段抗擾度試驗。其中150KHz～80MHz為傳導抗擾度試驗；80MHz～1000MHz為輻射抗擾度試驗。2、試驗要求和嚴酷度要求?試驗的頻率范圍為150KHz～80MHz。當試品尺寸較小時，上限頻率可擴展到230MHz。?為提高試驗難度，試驗中要用到1KHz的正弦波進行幅度調(diào)制，調(diào)制深度為80％。?試驗的嚴酷度等級分為1、2、3和X級的共模試驗，試驗電壓分別為1V、3V、10V和待定。嚴酷度等級的分類情況與GB/T17626.3是相同的，這里不重復。3、基本試驗儀器傳導騷擾的基本試驗儀器由下圖組成：

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁由射頻場感應所引起的傳導騷擾抗擾度試驗由射頻場感應所49第2頁由射頻場感應所引起的傳導騷擾抗擾度試驗

Fig18

(1)射頻信號發(fā)生器（帶寬150KHz～230MHz，有幅度調(diào)制功能，能手動或自動掃描，掃描點的留駐時間可以設定，輸出信號的幅度可自動控制）。(2)射頻功率放大器（取決于試驗方法及試驗的嚴酷度等級）。(3)低通和高通濾波器（用于避免信號諧波對試品產(chǎn)生干擾）。(4)固定衰減器（誤減量固定為6dB，用以減少功放至耦合網(wǎng)絡間的不匹配程度，安裝時要盡量靠近耦合網(wǎng)絡）。上述儀器如配上電子毫伏計、計算機及控制軟件，可組成自動測試系統(tǒng)。4、試驗方法?試驗一般在屏蔽室中進行。?干擾的注入方法有：耦合/去耦網(wǎng)絡（常用在作電源線的抗擾度試驗。當信號線數(shù)目較少時也常采用）；電流鉗和電流耦合鉗（特別適用于對多芯電纜的試驗。其中電磁耦合鉗在1.5MHz以上頻率，對試驗結(jié)果有良好再現(xiàn)性；當頻率高于10MHz時，電磁耦合鉗比常規(guī)的電流鉗有更好的方向性，并且在輔助設備信號參考點與參考接地板之間不再要求有專門的阻抗，因此使用更方便）。常州煒東屏安電子科技有限公司第2頁由射頻場感應所引起的傳導騷擾抗擾度試驗50第3頁由射頻場感應所引起的傳導騷擾抗擾度試驗

?10V等級時，注入方式與功率放大器之間的關(guān)系（供參考）:注入方式功率放大器的輸出功率耦合/去耦網(wǎng)絡70W電流鉗176W電磁耦合鉗28W電磁兼容ElectromagneticCompatibility(EMC)設備或系統(tǒng)在共電磁環(huán)境中能正常工作，且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。電磁兼容裕量裝置、設備或系統(tǒng)的抗擾度限值與騷擾源的發(fā)射限值之間的差值。常州煒東屏安電子科技有限公司第3頁由射頻場感應所引起的傳導騷擾抗擾度試驗?10V等級時51產(chǎn)品的電磁兼容性設計

1電磁兼容裕度

2產(chǎn)品騷擾的抑制方法

3設計指南與應用實例

常州煒東屏安電子科技有限公司產(chǎn)品的電磁兼容性設計1電磁兼容裕度常州煒東屏安電子科技有52第1頁產(chǎn)品的電磁兼容性設計

1、電磁兼容裕度2、產(chǎn)品騷擾的抑制方法3、提高產(chǎn)品抗擾度的辦法4、產(chǎn)品內(nèi)部的電磁兼容性設計5、設備安裝、現(xiàn)場故障檢測及其他常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁產(chǎn)品的電磁兼容性設計1、電磁兼容裕度常州煒東屏安電子53第1頁電磁兼容裕度設備或系統(tǒng)在共電磁環(huán)境中能正常工作，且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。電磁兼容裕量裝置、設備或系統(tǒng)的抗擾度限值與騷擾源的發(fā)射限值之間的差值。

Fig4-1常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁電磁兼容裕度設備或系統(tǒng)在共電磁環(huán)境中能正常工作，且不對54產(chǎn)品騷擾的抑制方法1）干擾的性質(zhì)類型與引入

a電源線上的干擾性質(zhì)（共模差模）

b電源線上的干擾的類型

c電源線干擾的引入

d干擾對設備工作的影響統(tǒng)計

2）干擾的抑制技術(shù)

a電源線濾波器

b鐵氧體磁芯的應用

c信號線濾波

d饋通濾波器

e隔離變壓器

f瞬變干擾吸收器件

g設備內(nèi)部的開關(guān)觸點干擾處理

h含有電動機設備的電磁騷擾抑制

常州煒東屏安電子科技有限公司產(chǎn)品騷擾的抑制方法1）干擾的性質(zhì)類型與引入常州煒東屏安電子科55第1頁產(chǎn)品騷擾的抑制方法

產(chǎn)品騷擾的抑制方法主要有三種：接地、屏蔽和濾波。有獨立性，又有相互關(guān)性（如良好的接地可降低產(chǎn)品對屏蔽和濾波的要求）。本節(jié)主要講述接地和屏蔽。對濾波，由于有兩面性（既用于抑制騷擾，又用于抗干擾），故放在提高產(chǎn)品抗干擾性能中敘述。接地

參考地的概念理想的參考地是一個零電位、零阻抗的物理實體，任何電流通過它時都不會產(chǎn)生壓降。理想的參考地可為設備中的任何信號提供公共的參考電位。實際設備中的參考地往往是一塊大面積的金屬板，如設備的底板、專用接地銅排、甚至是設備的框架。理想的參考地并不存在，即使是超導體，由于電子在渡越中也有延遲而呈現(xiàn)某種電抗效應。但參考地的概念對于設備的電磁兼容性仍有重要意義。設備參考地的接法有三種基本的設備參考地接法：浮地、單點接地和多點接地。混合接地由單點接地和多點接地派生。

浮地采用浮地的目的是將設備或電路與公共地或可能引起環(huán)流的公共導體隔離開來。浮地還可以使不同電位的電路間配合（通過光耦或變壓器）變得容易。

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁產(chǎn)品騷擾的抑制方法產(chǎn)品騷擾的抑制方法主要有三種：接地56第2頁產(chǎn)品騷擾的抑制方法

浮地的優(yōu)點是抗干擾性能好，且容易實現(xiàn)。浮地的缺點是由于設備不與大地直接連接，容易產(chǎn)生靜電積累，當電荷積累到一定程序，會在設備與大地之間產(chǎn)生強烈放電，成為破壞性很強的干擾源。作為折衷，可在采用浮地的設備與公共地之間接進一個阻值很大的電阻，用以泄放靜電荷。屏蔽采用屏蔽有兩個目的：一是限制內(nèi)部的輻射電磁能越出某一區(qū)域；二是防止外來的輻射進入某一區(qū)域。屏蔽按其機理可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽三種。

常州煒東屏安電子科技有限公司第2頁產(chǎn)品騷擾的抑制方法浮地的優(yōu)點是抗干擾性能好，且容易實57第1頁電源線上的干擾性質(zhì)（共模差模）電源線上的干擾按電流流動的路徑分為“共模”和“差?！眱煞N方式?！肮材！备蓴_是指存在于火線、中線對大地（或其他參考物之間的干擾；對三相電路來說，共模干擾是指存在于任何一相及中線與大地之間的干擾。共模干擾提示了干擾是由輻射或串擾形式耦合到電路里面的。如雷電、設備近處的電弧、附近的電臺、其他大功率輻射裝置在電源線上的干擾，也包括機箱內(nèi)部線路或其他電纜對電源線的干擾。由于是來自空間的感應，故對每一根線的作用是同相的。“差?！备蓴_是線與線之間的干擾，如電源相線與中線之間的干擾；對三相電路來說，差模干擾還指存在于相線與相線之間的干擾。由一個不接地的干擾源引起的首先只有異相（差模）干擾，它是沿著在接通的導線上傳播。如同網(wǎng)絡電流一樣，干擾電流也是在一個導體上流向干擾裝置并在另一個導體上流回到干擾源。差模干擾主要是在低頻的范圍中（直到幾百KHz）。差模干擾提示了干擾是源于同一電源線路之中。如同一線路中工作的電機、開關(guān)電源、可控硅等，它們在電源線上所產(chǎn)生的干擾就是差模干擾。

Fig4-2-1a-1常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁電源線上的干擾性質(zhì)（共模差模）電源線上的干擾按電流流動58第2頁電源線上的干擾性質(zhì)（共模差模）當前共模干擾是我們考慮的重點，這從常用的抗擾度試驗內(nèi)容可以得到證實。其中靜電試驗、高頻輻射電磁場試驗、電快速瞬態(tài)脈沖群試驗、線-地間的雷擊浪涌試驗和由射頻場感應所引起的傳導試驗等都是共模試驗。

共模干擾的頻率一般分布在1MHz以上（只有比較高的頻率信號才容易形成空間感應）。共模干擾是由干擾源和干擾裝置中的寄生電容在接地回路中引起的一個干擾電流。這個同相（共模）干擾電流在兩個連接線上流向干擾裝置并通過地線流回。因為寄生電容隨著頻率的增高越來越多的轉(zhuǎn)變成短路，并在連接線上耦合，在頻率高于幾MHz時在設備中形成的共模干擾電流要引起足夠的重視。共模干擾在線路傳輸?shù)倪^程中還會向空間輻射（這是因為線-地阻抗較大的原故）。電源線的輻射，特別是進入設備內(nèi)部后的電源線輻射，可進一步耦合到信號電路去形成干擾，很難防范。因此，設備的敏感度問題大部分是由共模干擾引起的。

差模干擾的頻率一般較低，如在1MHz以下。與共模干擾相比，差模干擾的處理相對較易。因此，在抗擾度試驗中屬于差模試驗的內(nèi)容也較少。針對不同的干擾方式，應當尋找不同的處理對策。因此，區(qū)分電源線上的干擾方式是十分重要的。現(xiàn)成的抗擾度試驗中干擾方式分類是明確的，技術(shù)人員可對癥下藥。而用電流探頭來測試可為確認干擾方式提供一種簡便的方法：探頭（可用磁環(huán)擔當。在磁環(huán)上繞幾匝線圈用作測量線圈，測量線圈接到示波器的觀察探頭上）先單獨環(huán)繞每一根電源線，觀察線路上的干擾情況。然后探頭同時環(huán)繞幾根電源線，再觀察線路上的干擾情況。如果在同時觀察幾根線上的干擾是較一根為加強的，則此種干擾屬共模干擾；反之，則是差模的。在歐洲，對以上所述的兩部分，還附加“不對稱的干擾”。這個部分表明在導線與基準接地線之間的干擾電壓，與“非對稱的干擾（共模干擾）”的區(qū)別僅在于參考點的不同。常州煒東屏安電子科技有限公司第2頁電源線上的干擾性質(zhì)（共模差模）當前共模干擾是我們考慮59第1頁電源線上的干擾的類型

電源線上干擾的類型有：1.電壓跌落?？捎衫讚?，重載接通，電網(wǎng)電壓低下等造成。2.電源中斷?？捎蓯毫託夂颍儔浩鞴收系仍斐?。3.頻率偏移。可由發(fā)電機不穩(wěn)，區(qū)域性電網(wǎng)故障等造成。4.電氣噪聲?？捎衫讚簦瑹o線電訊號，電力公司和工業(yè)設備飛弧，逆變器工作等造成。5.浪涌。可由突然減輕負載，變壓器抽頭不當?shù)仍斐伞?.諧波失真?？捎烧鳎_關(guān)電源，調(diào)整驅(qū)動等造成。7.瞬變?？捎衫讚?，電源線負載的切換，功率因數(shù)補償電容的切換及由動機的斷開等造成。

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁電源線上的干擾的類型電源線上干擾的類型有：常州煒東屏60第1頁電源線干擾的引入

干擾進入的途徑有：

1.電磁耦合

2.電容耦合

3.直接進入常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁電源線干擾的引入干擾進入的途徑有：常州煒東屏安電子科61第1頁干擾對設備工作的影響統(tǒng)計

不是所有類型的干擾都會對設備的工作產(chǎn)生影響。常用的統(tǒng)計數(shù)據(jù)有三組：1.AT＆T的貝爾實驗室（1982年）電壓跌落87％；脈沖干擾7.5％；電源失效4.7％；電壓浪涌0.8％。2.IBM公司（1974年）振蕩瞬變49％；脈沖干擾39.5％；電壓跌落11.5％；電源中斷0.5％。3.美國海軍（匯集十年的計算機事故）認為電源電壓過低是首要原因。三組數(shù)據(jù)的結(jié)論大相徑庭，其差異可歸結(jié)為統(tǒng)計對象的不同。但三組數(shù)據(jù)還是可以看出，設備故障的主要原因有兩個，分別是電壓過低和電源中有瞬變干擾（振蕩瞬變和脈沖干擾）。

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁干擾對設備工作的影響統(tǒng)計不是所有類型的干擾都會對設備62第1頁干擾的抑制技術(shù)

按采用技術(shù)的簡單到復雜，價廉到昂貴，大體有：1.專用線路2.瞬變干擾吸收器（氣體放電管，金屬氧化物壓敏電阻，硅瞬變電壓吸收二極管，固體放電管）3.電源線濾波器4.隔離變壓器5.電壓調(diào)整器（交，直流穩(wěn)壓電源）6.凈化電源（干擾抑制和電壓穩(wěn)定的結(jié)合體）7.不間斷電源（包括后備式和在線式不間斷電源）重點講述瞬變干擾的吸收、電源線濾波和隔離變壓器三個專題。

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁干擾的抑制技術(shù)按采用技術(shù)的簡單到復雜，價廉到昂貴，大63第1頁電源線濾波器

濾波器的主要作用是幫助設備抑制自身的傳導發(fā)射和提高對傳導抗擾度的性能要求。

濾波器在幫助設備抑制自身的輻射發(fā)射方面也有重要作用，事實是設備的各種電纜起到了高效輻射天線的作用，當有高頻電流通過電纜，又無采取適當措施，常會造成輻射超標。特別提示：當設備電源線傳導發(fā)射已經(jīng)達標，但設備的輻射發(fā)射不合格時，則還應檢查電源線高頻段的共模傳導發(fā)射，必要時可通過對電源線濾波器的選擇（選高頻插入損耗高的濾波器），提高其輻射發(fā)射的抑制能力。使用場合 1.能產(chǎn)生較強干擾的設備。如含脈沖電路（包括含微處理器的設備）、使用開關(guān)電源的設備、使用可控硅的設備、變頻調(diào)速裝置、及含有電動機的設備等等。2.對干擾敏感的設備。如使用微處理器的設備、及小信號的模擬電路等等。電源線濾波器的基本結(jié)構(gòu)

Fig4-2-2a-1

L1、L2繞在同一磁芯上，圖示接線對差模電流（包括電源電流）不會產(chǎn)生磁路飽和；對共模電流則體現(xiàn)一個很大的電感，取得大的濾波效果，故被稱為共模電感。對選定的磁芯，電感量取決于所用導線的線徑（直接影響線圈的匝數(shù)），為幾毫亨至零點幾毫亨。

常州煒東屏安電子科技有限公司第1頁電源線濾波器

濾波器的主要作用是幫助設備抑64第2頁電源線濾波器

Cx位于相線與中線之間，用于衰減差模干擾，故稱為差模電容。典型值為幾十至幾百nF。Cy位于相線對地和中線對地處，用于衰減共模干擾，故稱為共模電容。該電容涉及對地泄漏電流問題，故電容量受到限制，一般為1～10nF（典型值為2.2nF）。對醫(yī)療儀器，有時不用此電容。

R用來泄放可能積聚在電容器上的靜電流，典型值為1MΩ。此電阻不是必須的，在不少成品中無此電阻。濾波器的性能指標1）常規(guī)指標

a．額定電流In

額定電流是最高的直流工作電流或交流工作電流，在這個電流下濾波器允許在額定條件下持續(xù)的工作。額定電流是指在1線、2線或3線的濾波器上用規(guī)定的值同時在所有的導線上加載。在4線的濾波器（例如具有3根引線和1根中線的濾波器）上，在所有4根導線上電流值的總和不允許超過三倍的額定電流。在交流電流運行時，應考慮在不平衡情況下可能會產(chǎn)生較高的熱負荷。

b．電流降額Ib/In系數(shù)在環(huán)境溫度高于在技術(shù)規(guī)格書中規(guī)定的額定溫度時，濾波器的工作電流必須根據(jù)環(huán)境溫度的升高而降低。

濾波器是以在額定電壓和額定頻率下持續(xù)的工作來確定所需的尺寸的。它理解為在最大額定電流情況下在環(huán)境溫度為40℃時長期工作。在其他的環(huán)境溫度時允許的工作電流由下述的圖表中得出。

常州煒東屏安電子科技有限公司第2頁電源線濾波器

Cx位于相線與中線之間，用于65第3頁電源線濾波器

Fig4-2-2a-2

亦可由下式計算得出Ib=，θ為環(huán)境溫度。常州煒東屏安電子科技有限公司第3頁電源線濾波器

Fig4-2-2a-2亦可由下式計66第4頁電源線濾波器

c．過電壓濾波器允許過電壓1.1Un。這種過電壓允許在網(wǎng)絡電壓中偶然出現(xiàn)，波動限制在每天2小時的范圍內(nèi)。（“每天2小時”的限制是作為一般的標準值來理解的，只允許涉及到偶然的過電壓。）

d．脈沖容許時間具有高能脈沖的負荷時可能會產(chǎn)生飽和效應（例如在使用的鐵氧體磁芯中），這將導致抗干擾作用的降低，這也將導致各個廠家生產(chǎn)的濾波器的性能不同。對于濾波器中扼流圈的脈沖容許負荷的量度是允許最大的電壓--時間面積。作為標準規(guī)格的濾波器參考值可以認為在1到10mVS的范圍。

e．氣候類別

按照IEC68，第1部分，下圖用叁個數(shù)字組來說明氣候類別，并用斜線彼此分開。

Fig4-2-2a-3

常州煒東屏安電子科技有限公司第4頁電源線濾波器

c．過電壓Fig4-2-2a-367第5頁電源線濾波器

第一個數(shù)字組：下限類別溫度Tmin的絕對值作為用于測試Aa（寒冷）[按IEC68第2-1部分]的測試溫度標準值。第二個數(shù)字組：

上限類別Tmax作為用于測試Ba（干熱）[按IEC68TX2-2部分，測試持續(xù)時間16小時]的測試溫度標準值。第三個數(shù)字組：

天數(shù)作用于測試Ca（濕熱，恒定的）[按IEC68第2-3部分，在相對濕度（93+2/-3）％和環(huán)境溫度為40℃時]的測試持續(xù)時間標準值。2）插入損耗

插入損耗性能指標：

（標準：CISPR17GB7343-87MIL-STD-220A）

按CISPR的第17號出版物規(guī)定，測試系統(tǒng)的信號源阻抗和濾波器的負載阻抗都是50Ω。

濾波器的性能用插入損耗來表示，如下圖：

Fig4-2-2a-4

常州煒東屏安電子科技有限公司第5頁電源線濾波器

第一個數(shù)字組：Fig4-2-2a-68第6頁電源線濾波器

Ua和Ub分別插入濾波器前后在負載端測到的信號電壓。則濾波器的插入損耗

A=20logUa/Ub測試在整個感興趣的頻段上進行。

考慮到干擾有共模和差模之分，插入損耗也有共模和差模之分。

Fig4-2-2a-5

3）安全指標（安規(guī)UL1283VDE0565-3（EN133200）CSA22.2）：a．耐壓

b．漏電流漏電流：在額定電壓下，經(jīng)Y電容器流至地的電流。對于濾波器，在技術(shù)規(guī)格書中給出的是在故障的情況下（即在接地安全引線斷開的情況下）在250VAC，50Hz下測得的最大漏電流，基本上由Y電容器引起。常州煒東屏安電子科技有限公司第6頁電源線濾波器

Ua和Ub分別插入濾波器前后在負載端69第7頁電源線濾波器

測量方法（二線濾波器）：

Fig4-2-2a-6

在二線濾波器中給出的較大的漏電流是在開關(guān)位置1和2上測量得出的。常州煒東屏安電子科技有限公司第7頁電源線濾波器

測量方法（二線濾波器）：Fig470第8頁電源線濾波器

測量方法（三相濾波器）：

Fig4-2-2a-7濾波器漏電流加上在設備中由于布線電容Cp引起的電流等于設備的總漏電流。允許的最大漏電流在設備規(guī)范中查取。人體的電流效應：感知電流：0.5mA（峰值0.7mA），微小感覺。反映電流：2.5mA-3.5mA（峰值5mA），明顯感覺。

擺脫電流：8mA-10mA，強烈感覺，但能擺脫。致命電流：>20mA，不能擺脫。

漏電流的選用原則：濾波器