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常用电磁兼容测试项目、测试要点及对策技术讨论

常用电磁兼容测试项目、测试要点及对策技术讨论
尽管电子设备的品种数不胜数,但除了特殊的设备对电磁兼容测试项目可能有些特殊要求外,实际上,对绝大多数产品来说其测试项目都是共通的.例如,对设备的电磁骚扰发射在0.15-30MHz范围内测传导发射;在30-1000MHz范围内测辐射发射;对一些有定时控制和程序控制的设备还要在0.15-30MHz范围内加测断续干扰(俗称喀呖声干扰)发射.对于设备的抗扰度试验,目前主要做静电抗扰度试验、由射频场引起的辐射抗扰度试验、电快速瞬态脉冲群抗扰度试验、雷击浪涌抗扰度试验、由射频场感应所引起的传导抗扰度试验、及电压瞬时跌落和短时中断抗扰度试验等6种.此外,考虑到设备的非线性工作状态对电网的污染,还要做设备工作时的谐波电流发射试验.因此,对大多数设备来说,所做的电磁兼容试验也只是屈指可数的几项而已.小弟先抛砖引玉,期待有兴趣高手参与讨论...
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196
LV.4
2
2003-12-26 08:20
静电放电试验
对于电磁干扰大家讨论的比较多,在这里先讨论设备的抗扰度试验
静电放电试验主要检查人或物体在接触设备时所引起的放电(直接放电),以及人或物体对设备邻近物体的放电(间接放电)时对设备工作造成的影响.静电放电可能产生的后果是:①直接通过能量交换引起半导体器件损坏.②放电所引起的近场电场和磁场的变化造成设备误动作.静电放电是通过放电枪直接对试品表面和邻近耦合板的放电来模拟的.由于静电放电引起的干扰波的前沿达到0.7-1ns(接触放电时),其高次谐波成分极其丰富,故对设备的考核也特别严格.工业电源一般要过4级(8KV)抗静电干扰能力.
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196
LV.4
3
2003-12-26 08:30
@196
静电放电试验对于电磁干扰大家讨论的比较多,在这里先讨论设备的抗扰度试验静电放电试验主要检查人或物体在接触设备时所引起的放电(直接放电),以及人或物体对设备邻近物体的放电(间接放电)时对设备工作造成的影响.静电放电可能产生的后果是:①直接通过能量交换引起半导体器件损坏.②放电所引起的近场电场和磁场的变化造成设备误动作.静电放电是通过放电枪直接对试品表面和邻近耦合板的放电来模拟的.由于静电放电引起的干扰波的前沿达到0.7-1ns(接触放电时),其高次谐波成分极其丰富,故对设备的考核也特别严格.工业电源一般要过4级(8KV)抗静电干扰能力.
抗脉冲群干扰
抗脉冲群干扰是电源做的比较多的试验.
抗脉冲群干扰是模拟电网中众多的机械开关在切换电感性负载时所产生的干扰.这类干扰的特点是:成群出现的窄脉冲(一群脉出现个数达到几十个乃至上百个)、脉冲的重复频率较高(KHz-MHz级)、上升沿陡峭(ns级)、单个脉冲的持续时间短暂(10-100ns级)、幅度达到KV级.成群出现的窄脉冲可对半导体器件的结电容充电,当能量积累到一定程度后可引起线路(乃至设备)的出错.试验时将脉冲叠加在电源线(通过耦合/去耦网络)和通信线路(通过电容耦合夹),对设备形成干扰.通常这一试验造成设备误动作的机会较多,除非有合适的对策,否则较难通过.值得指出,由于静电放电和脉冲群试验所产生干扰波形的边沿十分陡峭,持续时间十分短暂,故对试验配置的规范性要求很高.不良的配置可以对试验结果的重复性、可比性,以及试验的严酷程度带来明显的影响,务必引起试验人员的注意.
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196
LV.4
4
2003-12-26 09:30
@196
抗脉冲群干扰抗脉冲群干扰是电源做的比较多的试验.抗脉冲群干扰是模拟电网中众多的机械开关在切换电感性负载时所产生的干扰.这类干扰的特点是:成群出现的窄脉冲(一群脉出现个数达到几十个乃至上百个)、脉冲的重复频率较高(KHz-MHz级)、上升沿陡峭(ns级)、单个脉冲的持续时间短暂(10-100ns级)、幅度达到KV级.成群出现的窄脉冲可对半导体器件的结电容充电,当能量积累到一定程度后可引起线路(乃至设备)的出错.试验时将脉冲叠加在电源线(通过耦合/去耦网络)和通信线路(通过电容耦合夹),对设备形成干扰.通常这一试验造成设备误动作的机会较多,除非有合适的对策,否则较难通过.值得指出,由于静电放电和脉冲群试验所产生干扰波形的边沿十分陡峭,持续时间十分短暂,故对试验配置的规范性要求很高.不良的配置可以对试验结果的重复性、可比性,以及试验的严酷程度带来明显的影响,务必引起试验人员的注意.
静电放电的防护措施
静电放电的防护在很大程度和设备本身的接地及结构有关
个人认为:
1. 设备有良好的接地,使放电通畅.
2. 有良好的屏蔽性能,使干扰无法偶合到设备内部.
3. 保持机壳的导电连续.
4. 有良好的Y电容,为静电提供谢放
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196
LV.4
5
2003-12-26 10:18
@196
静电放电的防护措施静电放电的防护在很大程度和设备本身的接地及结构有关个人认为:1.设备有良好的接地,使放电通畅.2.有良好的屏蔽性能,使干扰无法偶合到设备内部.3.保持机壳的导电连续.4.有良好的Y电容,为静电提供谢放
快速顺变群脉冲干扰的抑制
快速顺变群脉冲干扰的试验大家在电源上做的比较多.
群脉冲的波形 上升沿5NS,半波宽为50NS,出现的频率为2.5K 和5K两当4级的幅度为4KV,其偕波频率可以达到100MHZ左右,对词一般的滤波器要饱和,抑制群脉冲关键还是在磁心,一般采用镍锌铁氧体材料,利用它比较高的电阻率 损耗干扰能量.
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196
LV.4
6
2003-12-26 10:49
@196
快速顺变群脉冲干扰的抑制快速顺变群脉冲干扰的试验大家在电源上做的比较多.群脉冲的波形上升沿5NS,半波宽为50NS,出现的频率为2.5K和5K两当4级的幅度为4KV,其偕波频率可以达到100MHZ左右,对词一般的滤波器要饱和,抑制群脉冲关键还是在磁心,一般采用镍锌铁氧体材料,利用它比较高的电阻率损耗干扰能量.
希望各位高手参与讨论共同提高.
大家对电磁干扰提的比较多,希望有兴趣的高手对此多提看法,比如对EMC的对策技术.
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196
LV.4
7
2003-12-26 11:20
@196
希望各位高手参与讨论共同提高.大家对电磁干扰提的比较多,希望有兴趣的高手对此多提看法,比如对EMC的对策技术.
抗浪涌试验
抗浪涌试验又称抗雷击干扰试验.这是模拟自然界里的雷击(间接雷)对供电线路和通信线路的影响.对于供电线路中因大型开关切换所引起的线路扰动也用浪涌试验加以模拟.浪涌试验的特点是脉冲重复率低(每分钟1次,每次1个脉冲)、波形一般(前沿为μs级,持续时闸为0.01-1ms)、幅值较高(KV级),但能量特别大(几百焦耳级.相形之下,脉冲群的单个脉冲为毫焦耳级;静电放电为皮焦耳级).因此浪涌试验对设备的影响可能是破坏性的(很可能因试验造成设备中器件的损坏).需要一提的,浪涌试验是设备在正常工作状态下,通过电源线或通信线来加脉冲试验,所以是在线的抗干扰试验.它有别于设备的脉冲耐压试验,尽管两者波形相同,但脉冲耐压试验用的发生器内阻较大(为500Ω.而做浪涌试验的发生器的内阻仅2Ω),而且设备是在非工作状态下进行试验的,所以两种试验绝对不能混为一谈.
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cmg
LV.9
8
2003-12-26 11:23
@196
静电放电的防护措施静电放电的防护在很大程度和设备本身的接地及结构有关个人认为:1.设备有良好的接地,使放电通畅.2.有良好的屏蔽性能,使干扰无法偶合到设备内部.3.保持机壳的导电连续.4.有良好的Y电容,为静电提供谢放
电路板的布板对ESD也有着不可忽视的影响.
静电损坏的一个重要机理是放电瞬间产生很强的电场(电容偶合)和磁场(放电电流引起),磁场会被布线的环路吸收感应出电压,引起电路误动作或损坏.因此布板要尽量减少环路面积,不用的地方用地线填充.
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cmg
LV.9
9
2003-12-26 11:26
这个帖子很好,EMS同EMI同样重要,但论坛上讨论很少.
power-196这个帖子对大家会有很大帮助,希望都发表意见.
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gchx
LV.3
10
2003-12-26 12:02
@196
希望各位高手参与讨论共同提高.大家对电磁干扰提的比较多,希望有兴趣的高手对此多提看法,比如对EMC的对策技术.
你有更好的经验吗?
你有更好的经验吗?其实在电磁兼容实验过程中,雷击浪涌实验是最难过的,尤其是达到4级的要求,电源很容易损坏,不妨你在这里给大家多介绍一些经验,谢谢!
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gchx
LV.3
11
2003-12-26 12:04
@196
静电放电的防护措施静电放电的防护在很大程度和设备本身的接地及结构有关个人认为:1.设备有良好的接地,使放电通畅.2.有良好的屏蔽性能,使干扰无法偶合到设备内部.3.保持机壳的导电连续.4.有良好的Y电容,为静电提供谢放
你讲的很对
你讲的很对!
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gchx
LV.3
12
2003-12-26 12:09
@196
抗浪涌试验抗浪涌试验又称抗雷击干扰试验.这是模拟自然界里的雷击(间接雷)对供电线路和通信线路的影响.对于供电线路中因大型开关切换所引起的线路扰动也用浪涌试验加以模拟.浪涌试验的特点是脉冲重复率低(每分钟1次,每次1个脉冲)、波形一般(前沿为μs级,持续时闸为0.01-1ms)、幅值较高(KV级),但能量特别大(几百焦耳级.相形之下,脉冲群的单个脉冲为毫焦耳级;静电放电为皮焦耳级).因此浪涌试验对设备的影响可能是破坏性的(很可能因试验造成设备中器件的损坏).需要一提的,浪涌试验是设备在正常工作状态下,通过电源线或通信线来加脉冲试验,所以是在线的抗干扰试验.它有别于设备的脉冲耐压试验,尽管两者波形相同,但脉冲耐压试验用的发生器内阻较大(为500Ω.而做浪涌试验的发生器的内阻仅2Ω),而且设备是在非工作状态下进行试验的,所以两种试验绝对不能混为一谈.
串摸实验最关键.
一般共摸实验电源不易损坏,串摸实验优为关键.
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196
LV.4
13
2003-12-26 12:18
@cmg
电路板的布板对ESD也有着不可忽视的影响.静电损坏的一个重要机理是放电瞬间产生很强的电场(电容偶合)和磁场(放电电流引起),磁场会被布线的环路吸收感应出电压,引起电路误动作或损坏.因此布板要尽量减少环路面积,不用的地方用地线填充.
谢谢CMG 大师指点
在机棵壳导电不连续时(有缝隙、开孔等),使静电放电时在机壳不连续处与内部电路存在很大电位差,引起机壳和内部电路放电,形成强磁场达到半导体的积累破坏电路正常.
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12zm
LV.5
14
2003-12-26 12:23
@gchx
你讲的很对你讲的很对!
对付雷极和浪涌
对付雷极和浪涌常用的方法是气体放电管和TVS,其典型的接线图如下
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196
LV.4
15
2003-12-26 12:53
@12zm
对付雷极和浪涌对付雷极和浪涌常用的方法是气体放电管和TVS,其典型的接线图如下
抗雷击器件
1.气体放电管:电流吸收能力大;响应速度低、有后续电流、离散性大等 合适做一次粗保护.
2.压敏电阻; 响应速度快、不同体积有不同的吸收能力;
残压比高、静电容大、过载会老化.
3. 硅瞬变电压吸收二极管:有很高的响应速度 和较小的残余电压;电流负荷能力较弱,有一定静电容.用于精细保护.
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196
LV.4
16
2003-12-26 13:44
@196
抗雷击器件1.气体放电管:电流吸收能力大;响应速度低、有后续电流、离散性大等合适做一次粗保护.2.压敏电阻;响应速度快、不同体积有不同的吸收能力;残压比高、静电容大、过载会老化.3.硅瞬变电压吸收二极管:有很高的响应速度和较小的残余电压;电流负荷能力较弱,有一定静电容.用于精细保护.
抗浪涌分析
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1072415570.bmp');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
如图 对这样的输入滤波做浪涌干扰(1.2/50US)4级-4KV
前提:输入任何对大地经理》4MM,共摸电感 LB2 电感量小
大约50瓦的共摸电感 ,不加措施可以过.用高压探头测出电解电容对大地有7-8KV的电压3-4K 的窄尖刺 本人认为是电感电容的谐振引起的,在LB2电感两端各并电阻 给电感提共泄放就消除尖刺,若LB2 电感两大不加泄放 很容易冲掉电源.
各位高手有何建议.
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196
LV.4
17
2003-12-26 14:06
@196
抗浪涌分析[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1072415570.bmp');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">如图对这样的输入滤波做浪涌干扰(1.2/50US)4级-4KV前提:输入任何对大地经理》4MM,共摸电感LB2电感量小大约50瓦的共摸电感,不加措施可以过.用高压探头测出电解电容对大地有7-8KV的电压3-4K的窄尖刺本人认为是电感电容的谐振引起的,在LB2电感两端各并电阻给电感提共泄放就消除尖刺,若LB2电感两大不加泄放很容易冲掉电源.各位高手有何建议.
看来感兴趣的不是很多呀 我只好自吹自擂了
...
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196
LV.4
18
2003-12-26 14:19
@196
看来感兴趣的不是很多呀我只好自吹自擂了...
电压瞬时跌落和短时中断抗扰度试验
电压跌落和短时中断试验是模拟电网或变电设施由于故障或负荷突然出现大变化所引起的.这些现象本质上是随机的,其特征为偏离额定电压,并持续一段时间.作为大多数的数据处理设备,一般都有内置的断电检测线路,以便在电压跌落或短时中断发生时能及时保护现场数据,而当电源恢复时,设备能按正确方式起动,继续电源故障前的工作.反之,如果断电检测线路如果不能及时作出反应,就可能引发现场数丢失或改变,这样设备在电源电压恢复时就不可能正确再起动.
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196
LV.4
19
2003-12-26 15:36
@196
电压瞬时跌落和短时中断抗扰度试验电压跌落和短时中断试验是模拟电网或变电设施由于故障或负荷突然出现大变化所引起的.这些现象本质上是随机的,其特征为偏离额定电压,并持续一段时间.作为大多数的数据处理设备,一般都有内置的断电检测线路,以便在电压跌落或短时中断发生时能及时保护现场数据,而当电源恢复时,设备能按正确方式起动,继续电源故障前的工作.反之,如果断电检测线路如果不能及时作出反应,就可能引发现场数丢失或改变,这样设备在电源电压恢复时就不可能正确再起动.
射频辐射电磁场试验
射频辐射电磁场试验用来模拟设备遭受射频辐射干扰的情形,尤其是模拟设备操作、维修和安全检查人员在使用移动电话时可能对设备带来的影响.尽管单台移动电话的功率并不大,但由于使用人员靠近设备,造成局部场强很高的情况屡见不鲜.其他如无线电台、电视发射台、移动无线电发射机、各种工业电磁辐射源,以及电焊机、可控硅整流器、荧光灯等在工作时也会对设备产生辐射现象.射频辐射电磁场的试验频率在80-1000MHz;试验用场强在1-10V/m之间.
对于频率较低(150KHz-80MHz)的射频信号,由于其波长较长,相形之下比一般设备的尺寸要长得多,但与设备的引线(包括电源线及其延续-户外架空线;以及通信线和接口电缆)的尺寸相当,这样这些引线就可以作为被动天线通过传导方式将射频信号以电压和电流形式的近场电磁骚扰在设备内部对设备形成干扰.
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196
LV.4
20
2003-12-26 16:04
@cmg
这个帖子很好,EMS同EMI同样重要,但论坛上讨论很少.power-196这个帖子对大家会有很大帮助,希望都发表意见.
请教 CMG
抗射频辐射电磁场干扰我认为重点:
1.机壳的屏蔽 但对机壳的材料厚度都有讲究,比较多的采用度锌板.
2. 变压器 避免成为天线.
在此的经验不是很足 还请大师补充指点.
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196
LV.4
21
2003-12-26 17:56
@gchx
你有更好的经验吗?你有更好的经验吗?其实在电磁兼容实验过程中,雷击浪涌实验是最难过的,尤其是达到4级的要求,电源很容易损坏,不妨你在这里给大家多介绍一些经验,谢谢!
做差摸浪涌在输入加压敏电阻很好过呀
做共摸浪涌比较难过,小功率电源一般拉距离,加压敏漏电流容易超标.
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xuyuey
LV.4
22
2003-12-26 23:00
@196
做差摸浪涌在输入加压敏电阻很好过呀做共摸浪涌比较难过,小功率电源一般拉距离,加压敏漏电流容易超标.
不难,可以用压敏电阻串气体放电管
利用气体放电管击穿后压降为0,浪涌电压还是加到压敏电阻上.抗电强度试验时,放电管没有击穿,所以没有额外漏电流.
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xuyuey
LV.4
23
2003-12-26 23:22
@196
请教CMG抗射频辐射电磁场干扰我认为重点:1.机壳的屏蔽但对机壳的材料厚度都有讲究,比较多的采用度锌板.2.变压器避免成为天线.在此的经验不是很足还请大师补充指点.
我感觉还是IEC 61000-4-6 射频场感应的传导骚扰抗扰度
试验对电源的影响大.曾经拿一个输出为5V的电源做试验,在某些频段示波器观察其输出电压被调制,摆幅几乎为0-10V(万用表测还是5V).
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196
LV.4
24
2003-12-27 15:02
@xuyuey
我感觉还是IEC61000-4-6射频场感应的传导骚扰抗扰度试验对电源的影响大.曾经拿一个输出为5V的电源做试验,在某些频段示波器观察其输出电压被调制,摆幅几乎为0-10V(万用表测还是5V).
抗射频辐射电磁场干扰 IEC1000-4-3 80MH-1000MH 10V/M
我上次做这实验 输出电压下跌,做这试验对仪器干扰很大.
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196
LV.4
25
2003-12-27 15:12
@xuyuey
不难,可以用压敏电阻串气体放电管利用气体放电管击穿后压降为0,浪涌电压还是加到压敏电阻上.抗电强度试验时,放电管没有击穿,所以没有额外漏电流.
你说的对
气体放电管的缺点是 瞬态电压移走后 会产生后续电流(消电离过程交长),会引起跳闸,所以穿压敏电阻.
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cmg
LV.9
26
2003-12-27 16:15
@196
请教CMG抗射频辐射电磁场干扰我认为重点:1.机壳的屏蔽但对机壳的材料厚度都有讲究,比较多的采用度锌板.2.变压器避免成为天线.在此的经验不是很足还请大师补充指点.
千万不要称什么大师,大家都是在公平的讨论问题.
这种实验从来没有做过,所以没有经验.
不过有一点,做很多措施使电源本身的辐射小的时候,它本身的抗辐射能力就强,措施对两者都有用.
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tinyhe
LV.6
27
2003-12-30 19:07
@196
抗浪涌分析[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1072415570.bmp');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">如图对这样的输入滤波做浪涌干扰(1.2/50US)4级-4KV前提:输入任何对大地经理》4MM,共摸电感LB2电感量小大约50瓦的共摸电感,不加措施可以过.用高压探头测出电解电容对大地有7-8KV的电压3-4K的窄尖刺本人认为是电感电容的谐振引起的,在LB2电感两端各并电阻给电感提共泄放就消除尖刺,若LB2电感两大不加泄放很容易冲掉电源.各位高手有何建议.
请问,LB2的电阻怎么并
是不是在各个电感的两端,一般阻值多大合适?
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tinyhe
LV.6
28
2003-12-30 19:09
@196
你说的对气体放电管的缺点是瞬态电压移走后会产生后续电流(消电离过程交长),会引起跳闸,所以穿压敏电阻.
原来如此
我一直感到困惑,谢谢 power兄
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196
LV.4
29
2003-12-31 08:11
@tinyhe
请问,LB2的电阻怎么并是不是在各个电感的两端,一般阻值多大合适?
是的在各自电感上 提供泄放
一般并2W-2K左右 或并一千伏左右的压敏电阻 .
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cmg
LV.9
30
2003-12-31 17:52
@196
是的在各自电感上提供泄放一般并2W-2K左右或并一千伏左右的压敏电阻.
并电阻会使传导干扰低频段升高.
布PCB时可以在下面放两个针尖,距离要近,针尖不涂阻焊,上锡.
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tinyhe
LV.6
31
2003-12-31 19:29
@cmg
并电阻会使传导干扰低频段升高.布PCB时可以在下面放两个针尖,距离要近,针尖不涂阻焊,上锡.
是否这样就不需要并电阻了?
如题.有机会试试
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