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EMC測試的條件與方法
日期：2024-09-20 09:33
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摘要：
EMC測試的條件與方法 |
| 測試依賴3個方面因素：方法、技術、設備。方法由測量原理和測試設備的使用方法兩者來確定，技術是為了得到正確的測試結果（較高的準確度）而采取的一切測試手段，設備則是體現(xiàn)上述兩個因素為測試服務的一切技術裝置。這些都必須標準化，以保證測試具有重現(xiàn)性和真實性。 EMC測試條件由測試方法決定。具體測試方法分為在實驗室條件下進行的試驗臺法和在實際使用條件下進行的現(xiàn)場法。要模擬現(xiàn)場可能碰到的所有干擾現(xiàn)象是不可能的，特別是現(xiàn)場法具有無法克服的局限性。但通過標準化的測試可以較**地獲取被測設備EMC性能如何的信息。為此，國際上推薦首先采用試驗臺法，除非無法在實驗室進行，一般不用現(xiàn)場法。 抗擾度測試主要方法是按照設備所處的電磁環(huán)境條件，結合用戶對設備采取的措施，選擇合適的嚴酷度等級，依照有關測試方法進行測試，*后根據產品標準提出的合格判決條件評定測試結果是否合格。這是抗擾度測試與其它測試主要差異之處。 電磁環(huán)境中的電磁騷擾源、電磁騷擾源對設備的耦合方式、設備對電磁騷擾的敏感度以及用戶對工作現(xiàn)場的防護措施直接與嚴酷度等級相關。即使用環(huán)境決定了干擾的形式，安裝防護條件決定了干擾的嚴酷度等級。GB/T13926.4具體規(guī)定了在電磁環(huán)境中與嚴酷度等級相對應的設備工作下的電氣環(huán)境條件： 1級，具有良好保護的環(huán)境，如計算機房； 2級，受保護的環(huán)境，如工廠和電廠的控制室或終端室； 3級，典型的工業(yè)環(huán)境，如工業(yè)過程裝置、電廠和露天高壓變電所的繼電器房等場所； 4級，嚴酷的工業(yè)環(huán)境，如電站、未采取特殊安裝措施的工業(yè)過程設備、室外區(qū)域等。 IEC801－5中針對電涌的源為電力切換瞬變或間接雷擊的閃電瞬變，對設備的安裝條件與防護設施作如下分類（適用電涌）： 0類：保護良好的、有一次和二次過壓保護的電氣環(huán)境，通常處于特殊的房間內，電涌電壓不會超過25V； 1類：局部保護的、有一次過壓保護的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過500V； 2類：電源線與其它線路分離開，電纜隔離良好的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過1kV； 3類：電源電纜與信號電纜并行敷設的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過2kV； 4類：互連線象室外一樣沿著電源電纜敷設，且電子線路和電氣線路均使用電纜的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過4kV； 5類：非人口稠密區(qū)內電子裝置聯(lián)接電訊電纜和架空電源線的電氣環(huán)境。 對0類不做電涌測試。一般電源產品處于1類或2類電氣環(huán)境，可選擇嚴酷度等級為1級或2級。 必須指出，把環(huán)境作為抗擾度測試的相關條件是抗擾度測試的重要特點。因為如果忽視這些相關，不考慮裝置的應用工作環(huán)境條件，而認為裝置應該“獨立”，應該適合于插入任何一種組合裝置（或系統(tǒng)）中，就會由此產生所有被測裝置都必須接受全部項目的干擾試驗，并且要達到*高嚴酷度等級的錯誤結論。這不僅對要用的裝置造成過高的不合理的嚴格限制，而且還會因需要進行大量試驗而不得不承擔很大的經濟負擔。 另外，抗擾度測試涉及到高壓信號，除了應嚴格遵守有關**規(guī)定外，還有必要在抗擾度實驗后再對設備進行**測試。 對于交流穩(wěn)壓電源這類大功率電工產品，選取從市電導入的以高頻、高能為特征的抗擾度項目，并且選擇較其它電工、電子產品要高的嚴酷度等級，是必要的。 抗擾度測試的另一重要特點是對試驗發(fā)生器技術參數作出嚴格而明確的規(guī)定。為了對設備的抗擾度性能進行比較，就要有一種能產生比較一致并可重復再現(xiàn)的試驗裝置，這就是干擾模擬發(fā)生器。顯然必須規(guī)定發(fā)生器的輸出內阻、輸出波形要求、開路電壓幅度與誤差；以保證試驗結果的一致，重復性好。否則，因不同被測設備源端阻抗不同，對發(fā)生器的阻抗匹配不同而無法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。實際上，阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個有效手段。 交流穩(wěn)壓電源對外界（通過市電網絡）的電磁騷擾測試項目有：諧波傳導干擾測試、高頻傳導干擾測試。 諧波傳導干擾測試是對設備的電源進線入端工頻電流諧波進行測試；測出40次以下各次電流諧波*大值，對三相電源還應測試中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項目中以源電流相對諧波含量來考核此項目。 交流穩(wěn)壓電源的傳導干擾試驗同其它電子產品一樣，可采用GB6833－86電子測量儀器電磁兼容性試驗規(guī)范（參照采用HP公司標準或GB9254－88信息技術設備的無線電干擾極限值和測量方法（等效采用CISPR221985）。高頻傳導干擾測試中一個重要測試裝置是要用人工電源網絡（ArtificialMainNetwork），在美國標準中則稱為電源阻抗穩(wěn)定網絡（LineImpedanceStabilizationNetwork,LISN）。這是由于不同電力條件下，市電在不同設備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同，為使測試結果反映真實情況，必須在受試設備與其電源端子間接入合乎要求的網絡，該網絡既能使設備與電網間實現(xiàn)射頻隔離，又能為設備提供穩(wěn)定的高頻阻抗。人工電源網絡的支路數與供電系統(tǒng)的線路數相同，網絡與干擾測量儀之間的連接應保證阻抗匹配（50Ω/50μH），對每根電源線分別進行測試，測量的是干擾電壓值。GJB152－86則推薦采用電流探頭法測量傳導干擾電流；其中在電源線與地之間并接10μF穿心電容器，作用與LISN相同。電流探頭法使用簡便，測量迅速，便于現(xiàn)場測試，較接近實際情況，可能今后測量以其為主。此外，軍標采用峰值檢波器，GB9254采用準峰值檢波器。 射頻輻射干擾測試較復雜，涉及到測試場地、天線、測試線路連接等測試問題。測試場地為野外開闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種要求很難實現(xiàn)，標準還推薦可以用電磁屏蔽室（還有如電波暗室等）作為替換。測試輻射場強時被測設備應嚴格按實際工作方式接線，電源線、信號線都不允許特意卷曲、收縮，以反映真實性。 總之，基于交流穩(wěn)壓電源使用價值要求，其EMC性能應當是：除了本身能達到較高嚴酷度等級的抗擾度指標、合格的電磁干擾限制以及提供合適的交流電壓條件外，更重要的是要為其負載（對EMI敏感的電子儀器設備特別是信息技術設備），在較嚴酷電磁環(huán)境條件下工作，提供充足的EMC**裕度。這不但是交流穩(wěn)壓電源的基本功能，而且也是對其的EMC要求及對其進行EMC測試的依據。 |
