產品必須符合EMC("電磁兼容)要求,歐洲規定:銷售違反電磁兼容法令(89/336/EEC)的產品(pǐn)將麵臨(lín)高額罰款,因此,商(shāng)家越來(lái)越重(chóng)視產品的電磁兼(jiān)容性問題,為(wéi)了降低成本,要根據公司需求和規模(mó)的不同,組建一個EMC實驗室,本文介紹建設公司內部EMC測試設(shè)備的優點、缺點和(hé)方法。
組建一個電磁兼(jiān)容(róng)實(shí)驗室的最小需求取決於公司的需要和財務狀況。通常,公(gōng)司將力求(qiú)節省經費(在設備和(hé)人力資源兩方麵),並盡量降(jiàng)低風險。但有(yǒu)一點必須明白,世界上不會有“低成本、低風險和低EMC技(jì)術”這樣的好事。工程師必須掌握高度(dù)的技巧,才可能(néng)設計出具有相當性能的低成本設備。精度越低的產品,其風險也會越(yuè)高。
在組建一個公司內部(bù)EMC實驗(yàn)室時,無論其規模大小(xiǎo)如何,都必須遵從一些最起碼的指導原則。首先,建成EMC實驗室的房間或(huò)地方必須潔淨,沒有無關物品,完()全專用於EMC測量。隻要條件許可,需要一個由金屬製成並可靠連接大地的地參考平麵;如果條件不允許(如房(fáng)間不在第一層),至少(shǎo)應(yīng)該接保護(hù)地係統。實驗室內的所有金屬物體必須可靠接(jiē)地或予以(yǐ)清除。電源係統必須“淨化”(在電源進入EMC實驗室(shì)之前的某(mǒu)處正確接入(rù)線濾波器)。
EMC測試設備的配置
1)傳導發射測試---需要一台頻譜分析儀(或EMI接收器)、電纜和(hé)LISN(線阻抗穩定(dìng)網絡,手工製作或外購),如果可能的話,還應該有一個屏蔽房間(最起碼有一個(gè)屏蔽帳篷)和一張距地麵80cm的絕緣桌。
2)輻射發射測試---需要同樣的頻譜分析儀或EMI接(jiē)收器、一副天線、電纜和OATS(開放區域測試場地或(半)電(diàn)波暗室(shì));為測量(liàng)幹擾功(gōng)率而製作或外購的吸收鉗。
3)諧波(bō)測試(與閃爍測試(shì))---如(rú)果要進行完()全兼容測試,則需(xū)要專用設備(專用諧波(bō)分析儀);但如(rú)果僅為評估的話,一台便攜式諧波分析(xī)儀甚至一台能進行FFT評估的示波器就足夠了。
4)ESD(靜電釋放)抗擾度測試---隻有ESD槍才能(néng)可靠評估該項(xiàng)測試的結果。
5)輻射(shè)電磁場抗(kàng)擾度測試---需要與輻射發射測試類似的設備,此外還需(xū)要信(xìn)號發生器、放大器、衰(shuāi)減器、場強儀,可能還(hái)需要一台計算機。
6)傳導騷擾抗擾(rǎo)度測試---需要的設備與1)和5)類似,另外再加上CND(異種(zhǒng)耦(ǒu)合解耦網絡),但不需要天線。
7)電快速瞬變(EFT/Burst)抗(kàng)擾度測(cè)試。
8)浪湧抗擾度測試。
9)電源頻率(lǜ)磁場抗擾度測試。
10)電壓驟降、短時中斷與電壓變化抗擾度(dù)測試。
從7)到10)的最後四項測試需要專用設(shè)備,這些設備可從多個廠商買(mǎi)到。
值得注意的是,測(cè)量設備的(de)製(zhì)造商(shāng)和(hé)經銷(xiāo)商通常提(tí)供執行不同測(cè)試的包裝和(或(huò))全套裝置,以及有關如何按照最新標準執行(háng)這些測試的指導甚至培訓。請向最近的當(dāng)地銷(xiāo)售代表查詢設備的性能和(hé)功用。大部分情況下,設備都有根據標準需求預設的測試(shì)程序(xù),請首先(xiān)閱讀說明手冊。
內(nèi)部(bù)預兼容測試
預兼容測試並無定義,但最起(qǐ)碼我們有理由假定測試必須在盡可能接近標準要求的條(tiáo)件下進行。
1)傳導(dǎo)發射的測試
多年來,電子產品製造商遇到的最困難的問題可能就是在傳導發射方麵,因此本文首先就此進行討論。
這個裝置是根據(jù)CISPR22(EN55022)組建的,而(ér)且使用的設備必須符合CISPR16-1的要求。該裝置主(zhǔ)要包括:EUT(被測設備),如(rú)果它是台式的(de),必須安放在一個距地麵80cm高的絕緣桌上(shàng);輔(fǔ)助設備(外設),按正常使用方(fāng)式連(lián)接,未使用的輸入和輸出必須正確端接,多(duō)餘的電纜必須截短,或繞成直(zhí)徑30~40cm的一卷。頻譜分析儀(或EMI接收器)在(zài)0.15~30MHz的頻率範圍內(nèi)必須具有9kHz的分辨率(lǜ)帶寬(RBW)。測量過程在CISPR16-1和產品規範標準中有詳(xiáng)細描(miáo)述,如果正確執行,其結果與第三方實驗室(shì)的測試將3)諧波和閃(shǎn)爍測試
2、3)諧波和閃爍測試沒有環境方麵的要(yào)求。隻需將EUT連接到諧波分析(xī)儀(yí)的電源入口,並根據廠商的(de)說明和標準的要求(qiú)執行測試即可。同樣,測(cè)試設備將包含一些已有的設置,但工程師必須確保這些測試設置符(fú)合自己產品的標準要求。如果評估時使用其他方法(如便攜式電源諧波分析(xī)儀(yí)),請仔細閱(yuè)讀標準要求,然後再(zài)評估測量結果。
4)ESD抗擾度測試
ESD抗擾度測試對(duì)於大型設備可能並不是(shì)很重要。但在今天這個(gè)各種產品(pǐn)普遍小型化的時代,ESD測試已成為大部分設備(bèi)的“關鍵(jiàn)”EMC測(cè)試之一,例如對便攜式計算器(qì)、MP3和MD播放器、USB存儲棒、音頻(pín)設備等等。
由圖可見,EUT仍然(rán)安放在一(yī)張絕緣桌上,位(wèi)於(yú)HCP(水平(píng)耦(ǒu)合平麵(miàn),由(yóu)一(yī)種金屬(shǔ)傳導材料製(zhì)成)上,並通過(guò)一(yī)個絕緣(yuán)抗靜(jìng)電(diàn)襯墊與(yǔ)其隔離。VCP(垂直耦合平麵)和HCP分別連(lián)接到地參(cān)考平(píng)麵,每(měi)個連接端(duān)各使用(yòng)一隻470kΩ的(de)電阻。對於EUT的每個側麵和VCP、HCP,以及EUT上每(měi)個用手能觸(chù)摸到的金屬表麵,分別使用鋒利尖()端進行接觸放電(直(zhí)接放電),通(tōng)常每個極性5次。對於機箱的所有塑料部分(fèn),則(zé)利(lì)用圓形尖()端進行空氣放電(間接放(fàng)電)。
5)輻射電磁場抗擾度(dù)的測試
輻射電磁(cí)場抗擾度的測(cè)試裝置與輻射發射測試非常類似,但是在這項測試中,信(xìn)號發生器和功率放大器將饋送給天線,以便在EUT附近產生“均勻電磁場”(±6dB)(在頻率範(fàn)圍80~1000VSPACE=12HSPACE=12ALT="磁場探針、電(diàn)場探針和一(yī)根管腳探針的實例。">MHz、AM、1kHz、80%調製深度下為3V/m或10V/m)。需要注意的(de)是,不同產品的頻率(lǜ)範圍也不相(xiàng)同(tóng)。
6)傳導騷擾抗擾度測試
傳(chuán)導騷擾抗(kàng)擾度測試的目的是在EUT端口輸(shū)入建立3V電平(有效值,150kHz~230MHz、AM、1kHz、80%調製深度)。信號發生器和功率放大器必須提供足夠的功率,以便CDN能將(jiāng)信號耦合到被測(cè)線。由於測試項目3)、7)、8)、9)、10)使用的是高度(dù)專業化的設備,如果實(shí)驗室中有這些設備,工程師無需太多操作(zuò),隻要正確連接EUT就可以了,最重要的任務是監控EUT的工作(zuò)方式(shì)。
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