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電子產(chǎn)品電磁兼容測(cè)試之四:典型軍用、商用的電磁兼容測(cè)試

點(diǎn)擊數(shù):31132018-12-28 10:08:06 來(lái)源: 重慶哥爾摩科技有限公司、電波暗室、電磁兼容暗室、汽車電子暗室、EMI系統(tǒng)測(cè)試、EMS系統(tǒng)測(cè)試、EMC測(cè)試附件、EMC測(cè)試天線

無(wú)論是美國(guó)軍用、歐美商用或車用電磁兼容性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范,都對(duì)EMI/EMS各類試驗(yàn),就儀器之配置、場(chǎng)地布置、試驗(yàn)步驟、連接方式等都有嚴(yán)格的規(guī)定,試驗(yàn)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定要求執(zhí)行。由表及表摘要得知電磁相容性測(cè)試種類太多,實(shí)在無(wú)法逐一詳細(xì)說(shuō)明,因此下面列舉了幾個(gè)典型CE、RE、CS及RS等EMC測(cè)試之試驗(yàn)方法。

      

電源線傳導(dǎo)干擾發(fā)射測(cè)試(Conducted Emission,CE)   

參考標(biāo)準(zhǔn):     

MIL-STD-461D/462D,CE102(10kHz-10MHz)      

FCC Part 15(450kHz-30MHz)    

CISPR Pub 22(150kHz-30MHz)      

從規(guī)格極限圖就可知道以上各種CE規(guī)格之差異,實(shí)際擺放、電纜、引線和接地平板間最小間隔亦有些差異,其中細(xì)節(jié)相關(guān)規(guī)格皆有闡述。      

電源線傳導(dǎo)干擾測(cè)試目的:待測(cè)件所有適用于上列參考規(guī)格頻率范圍內(nèi)交直流電源輸入和輸出線(包括設(shè)備內(nèi)部不接地之中線)之傳導(dǎo)干擾測(cè)試。     

電源線傳導(dǎo)干擾測(cè)試所需配置:以CE102為例,電纜、引線和接地平板間之最間隔為5cm,從待測(cè)件LISN或到貫穿電容之電源線長(zhǎng)度不超過(guò)2cm,待測(cè)設(shè)備之每條電源線,從導(dǎo)線分界處到LISN或貫穿電容器之長(zhǎng)度是2m,根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)之靈敏度及寬頻帶測(cè)試要求選用阻抗匹配變換器和濾波器。     

電源線傳導(dǎo)干擾測(cè)試步驟:將電流探夾沿每根電源線之導(dǎo)線分界處到LISN或貫穿電容器之線段上移動(dòng),以使頻譜分析儀測(cè)試接收機(jī)之讀數(shù)最大,并記錄讀數(shù),所得結(jié)果與規(guī)格極限圖比較即可知道是否合格。

     

電場(chǎng)輻射干擾發(fā)射測(cè)試(Radiated Emission,RE)     

參考標(biāo)準(zhǔn):MIL-STD-461D/462D,RE102(10kHz-18GHz)     

FCC Part 15(30MHz-1GHz)      

CISPR Pub 22(30MHz-1GHz)     

電場(chǎng)輻射干擾測(cè)試目的:測(cè)試電子電機(jī)、電氣和機(jī)電設(shè)備及其組件所輻射之電磁發(fā)射,包括來(lái)自所有組件、電纜及連接線上之雜訊發(fā)射。它適用于發(fā)射機(jī)之基本波發(fā)射、假電訊發(fā)射、振蕩器發(fā)射及寬頻帶發(fā)射,但不包括天線之輻射發(fā)射與交連導(dǎo)線上之電場(chǎng)輻射。      

電場(chǎng)輻射干擾測(cè)試所需配備:按照待測(cè)件之性質(zhì),可分為桌上型配備及落地型設(shè)備。以CISPR Pub22之開(kāi)放空間測(cè)試為例,旋轉(zhuǎn)臺(tái)上木桌高度80cm,天線與待測(cè)件距離10m,在1m至4m間升降天線,同時(shí)待測(cè)件應(yīng)在轉(zhuǎn)臺(tái)上旋轉(zhuǎn),找出最大輻射點(diǎn)。對(duì)不同頻率,選擇相應(yīng)之測(cè)試天線,以上電場(chǎng)輻射試驗(yàn)亦可在隔壁室內(nèi)進(jìn)行。

       

傳導(dǎo)耐受性測(cè)試(Conducted Susceptibility,CS)     

參考標(biāo)準(zhǔn):MIL-STD-461D/462D,CS102(10kGHz-10MHz),IEC61000-4-6(150kHz-30MHz)        傳導(dǎo)耐受性測(cè)試:以IEC61000-4-6為例,RF電壓直接注入電源線或訊號(hào)線,試驗(yàn)水準(zhǔn)有三種1、3及10V;頻率范圍是150kHz-80MHz,使用耦合/去耦合網(wǎng)絡(luò),可加振幅調(diào)變。

       

電場(chǎng)輻射耐受性測(cè)試(Radiated Susceptibility,RS)    

參考標(biāo)準(zhǔn):       MIL-STD-461D/462D,RS103(10kHz-18GHz),IEC61000-4-3(80MHz-1GHz)     

電場(chǎng)輻射耐受性測(cè)試:以IEC61000-4-3為例,測(cè)試設(shè)備對(duì)于規(guī)定頻譜成分和規(guī)定強(qiáng)度之電場(chǎng)輻射場(chǎng)之耐受性。RF訊號(hào)經(jīng)由天線輻射RF功率,對(duì)試件產(chǎn)生干擾,干擾頻率范圍在80MHz-1GHz,試驗(yàn)水準(zhǔn)分1V/m,3V/m,10V/m;試驗(yàn)方向包括前、后、左、右(上、下),使用無(wú)電波反射室(需符合16點(diǎn)均勻場(chǎng)之規(guī)定),試件至天線距離3米,可加振幅調(diào)變。

     

電場(chǎng)輻射耐受性測(cè)試(橫電磁波室法,10kHz-200MHz)      

參考標(biāo)準(zhǔn):ISO 11452-3(10kHz-200MHz)     

橫電磁波室法電場(chǎng)輻射耐受性測(cè)試:以ISO 11452-3為例,使設(shè)備盡可能至于接近地電位處,待測(cè)件尺寸最好符合三分之一原則,連接線和電源線保持在底板上面4-6cm處。待測(cè)件應(yīng)在它直立位置之兩個(gè)方向上進(jìn)行測(cè)試,一個(gè)方向使設(shè)備前面板,沿著橫電磁波室長(zhǎng)度方向。另一個(gè)方向使設(shè)備之前面板,對(duì)著錐形過(guò)渡段方向。設(shè)定對(duì)待測(cè)件耐受性之頻率和最小場(chǎng)強(qiáng)或按規(guī)定之極限值作耐受性試驗(yàn),試驗(yàn)頻率不應(yīng)超出正常之工作頻率范圍。

      

其他較常用之電磁耐受性測(cè)試     

靜電放電耐受性測(cè)試(ESD):參考標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-4-2,模擬人體所帶靜電對(duì)產(chǎn)品之影響。試驗(yàn)點(diǎn)包括所有接觸面,空氣放電加至15kV,接觸放電加至8kV(含垂直與水平耦合),試驗(yàn)次數(shù)分正負(fù)極性,至少各放電10次,試驗(yàn)間隔一般約1秒鐘,靜電放電測(cè)試前后要同時(shí)監(jiān)測(cè)待測(cè)件測(cè)件功能是否正常,已判定是否合格。電性快速暫態(tài)耐受性測(cè)試(EFT/Brust):參考規(guī)定IEC 1000-4-4,干擾頻率為5kHz,試驗(yàn)水準(zhǔn)分0.25kV-4kV,雜訊脈沖型式在5/50ns,試驗(yàn)?zāi)J接脕?lái)干擾電源線與訊號(hào)線,雜訊耦合模式可分直接入與電容性線夾,試驗(yàn)方法分正負(fù)極性,不同兩線接法均可測(cè)試前后要同時(shí)監(jiān)測(cè)待測(cè)件功能是否正常,已判定是否合格。    

雷擊突波耐受性測(cè)試(Surge):參考標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-4-5,模擬雷擊誘導(dǎo)與電感性負(fù)載切換,試驗(yàn)水準(zhǔn)為0.5kV-4kV,脈沖型式在1.2/50(8/20us),10×700us;試驗(yàn)?zāi)J娇煞蛛娫淳€與訊號(hào)(通訊)線,試驗(yàn)方法包括正負(fù)極性、相位,不同兩線接法均可測(cè)試,測(cè)試前后要同時(shí)監(jiān)測(cè)待測(cè)件功能是否正常,已判定是否合格。     

電源頻率磁場(chǎng)耐受性測(cè)試:參考標(biāo)準(zhǔn)IEC 61000-4-8,模擬電流流經(jīng)電力線所產(chǎn)生之電源頻率磁場(chǎng)模擬器需提供連續(xù)120A與暫態(tài)1200A之電流,經(jīng)誘導(dǎo)線圈注入電流(sinusoid)產(chǎn)生干擾源,試驗(yàn)水準(zhǔn)包括1,3,10,30,100A/m;試驗(yàn)方向可分前后、左右,上下;試驗(yàn)環(huán)境電磁場(chǎng)至少需低于試驗(yàn)條件20dB以上,試件至誘導(dǎo)線圈距離約為試件直徑之1/3,測(cè)試前后要同時(shí)監(jiān)測(cè)待測(cè)件功能是否正常,以判定是否合格。電壓瞬降瞬斷耐受性測(cè)試:參考規(guī)格IEC 1000-4-11,模擬電源暫態(tài)快速變動(dòng)與緩慢連續(xù)變動(dòng),試驗(yàn)?zāi)J街挥须娫淳€,試驗(yàn)水準(zhǔn)包括0%,40%,70%;持續(xù)周期可分0.5,1.5,10,25,50 cycles:侵入電流為100-120V/250A,220-240V/500A等;試驗(yàn)方法包括變動(dòng)相位范圍0-360度,間隔范圍3dip/s;電壓上升、下降速率范圍1-5us等等,測(cè)試前后要同時(shí)監(jiān)測(cè)待測(cè)件功能是否正常,以判定是否合格。電磁相容性測(cè)試可以采用人工操作及自動(dòng)控制操作之方法,由于人工操作在電磁干擾發(fā)射(EMI)測(cè)試中要手動(dòng)調(diào)諧,隨不同頻率點(diǎn)校準(zhǔn)及鑒別寬、窄頻帶;在電磁耐受性(EMS)測(cè)試中隨不同頻率點(diǎn)調(diào)諧,確定施加訊號(hào)強(qiáng)度,人為觀察動(dòng)態(tài),以判定是否合格。因而使得人工操作測(cè)試速度慢,重復(fù)性差,難以進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。采用電腦控制之EMI、EMS自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)有測(cè)試靈活、誤差小與重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),而且可以進(jìn)行即時(shí)測(cè)試,目前國(guó)內(nèi)業(yè)者已經(jīng)普遍使用。

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