電磁兼容發(fā)展現狀的挑戰以及面臨的選擇

     電氣或電子裝置在運作期間，其因電磁波所產(chǎn)生的電磁力會(huì )干擾其本身和其他裝置的正常運作，影響他們的性能，甚至還會(huì )對人類(lèi)的健康造成危害。所以稱(chēng)這些裝置具有電磁干擾(EMI)性，它們在完成功率傳送和滿(mǎn)足對各種各樣電能形式變換需要的同時(shí)，不可避免地會(huì )產(chǎn)生輻射及非正弦波信號，造成電磁干擾。
表現在兩方面:
(1)向電網(wǎng)注入整倍數于基波頻率的諧波電流分量，造成電網(wǎng)電壓產(chǎn)生畸變，
(2)對電氣、電子設備產(chǎn)生不同程度的EMI信號，這些EMI信號可以以電磁幅射形式發(fā)射出去，也可通過(guò)電纜或電源線(xiàn)進(jìn)行傳導。治理EMI問(wèn)題已成為電力電子技術(shù)、電力系統等領(lǐng)域不可或缺的重要內容，也是人類(lèi)社會(huì )必須關(guān)注的問(wèn)題。電磁兼容(EMC)問(wèn)題已成為當前研究的熱點(diǎn)課題。
        電磁兼容技術(shù)的迅速發(fā)展，也刺激了對電磁兼容標準化工作的需求。一些發(fā)達國家在EMC技術(shù)的研究、標準的制定、EMC測試及認證方面處于優(yōu)越地位。尤其是歐共體成員國關(guān)于EMC法律性指令(89/336/EEC指令)頒布以來(lái)，各國政府開(kāi)始從商貿的角度考慮EMC問(wèn)題，并采取相應措施加強EMC標準及法規的制定和貫徹實(shí)施工作，我國雖然在EMC方面工作起步較晚，但有關(guān)部門(mén)正加緊工作，以跟上國際EMC工作的步伐。
        89/336/EEC指令，從1996年1月1日起強制執行，所有投放市場(chǎng)的電工電子產(chǎn)品，均須按照LMC指令的要求進(jìn)行EMC認證。認證合格后，貼上CE標志，IEC(國際電工委員會(huì ))專(zhuān)門(mén)從事電磁兼容標準化工作的有兩個(gè)技術(shù)委員會(huì )，即國際無(wú)線(xiàn)電干擾特別委員會(huì )(CISPR即IEC，international electro technical commission )和第77技術(shù)委員會(huì )(TC77)。其中CISPR負責制訂頻率大于9kHz發(fā)射的基礎標準和通用標準,TC77負責制訂9kHz和開(kāi)關(guān)操作等引起的高頻瞬態(tài)發(fā)射及整個(gè)頻率范圍內的抗擾性基礎標準和通用標準。TC77制訂的國際標準是IEC61000系列。
       為了促進(jìn)電磁兼容在我國的EMC研究和標準化工作,從60年代開(kāi)始起步。對應于ClSPR成立了國內無(wú)線(xiàn)電干擾標準化技術(shù)委員會(huì )，對應TC77成立了“國內電磁兼容標準化聯(lián)合工作組”， 并于1993年正式發(fā)布于1994年開(kāi)始實(shí)施《電能質(zhì)量-公用電網(wǎng)諧波標準》。隨著(zhù)EMC標準化工作的進(jìn)行，其認證工作作為市場(chǎng)經(jīng)濟發(fā)展到一個(gè)比較成熟階段的產(chǎn)物，就如**認證、環(huán)境保護的綠色認證一樣，EMC認證也將是產(chǎn)品的一個(gè)重要質(zhì)量標志。
       在認證標準的等級體系中，由瑞典人制定的認證標準TCO99是*上等別的標準，它包含了多項內容，是目前*全  面的認證標志。我國加入WTO后，要把電子產(chǎn)品銷(xiāo)往國外，不但要了解有關(guān)EMI標準，還要知道用什么樣的測試方法和設備才能得到產(chǎn)品的EMI認可，從而采取相應的措施使它們符合EMI標準。本文討論了TCO99、FCC、VDE、CISPR等EMI標準，研究了測試注意事項和如何選用這些標準。電磁波的劃分如表1所示。

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2、TCO99標準
       TCO99涉及到環(huán)境、人體生態(tài)學(xué)、 廢物的回收利用、電磁輻射、節能以及**等多個(gè)領(lǐng)域。通過(guò)TCO99認證的產(chǎn)品必須符合環(huán)保的要求，產(chǎn)品中不能含有對人體神經(jīng)系統及胚胎組織有害的重金屬元素(如鎘、汞等)以及化合物(如含有氯和溴的阻燃材料等)。在節能方面，要求電子和電氣設備在一定的閑置期后應能自動(dòng)降低功耗進(jìn)入節能狀態(tài)，并且要求產(chǎn)品具有較短的恢復時(shí)間。對環(huán)境檢測時(shí)測量器所顯示的人體標準是:(1)**區:0.1毫高斯以?xún)?(2)小心區:0.1-3.0毫高斯;(3) 危險區:3.0毫高斯以上。
人類(lèi)的照射限值標準如表2所示。

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3、FCC標準
       FCC 標準及單位轉換數據見(jiàn)表3。(表中AF表示天線(xiàn)系數)A類(lèi)設備，測試過(guò)程可以獨立于FCC而自行完成，但要提交測試結果， FCC保留了隨時(shí)抽樣測試的權力。只要懷疑設備不符合EMI標準，就要對設備進(jìn)行測試，并對廠(chǎng)家提交的測試結果進(jìn)行審查。對于B類(lèi)設備，限制比較嚴格，必須提交一個(gè)樣品供測試之用。

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4、VDE和CISPR標準及測試
         VDE和CISPR兩個(gè)標準及測試條件基本相同。VDE傳導放射標準和輻射標準分別見(jiàn)表4和表5。表4中LISN表示線(xiàn)路阻抗穩定網(wǎng)路(line impedance stabilization network)，VDE和CISPR測傳導放射時(shí)，VDE和CISPR采用有別于FCC的LISN電路，其輸入阻抗為150 ;而FCC采用的LISN電路，其輸入阻抗為50 。VDE和CISPR規定傳導測試下限頻率為10kHz，而FCC規定為450kHz，這三種標準規定上限頻率都是30MHz。輻射測試頻率范圍，VDE和CISPR規定為10kHz~1000 MHz;而FCC規定為30MHz~1000 MHz。

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        VDE和CISPR不接受廠(chǎng)家提供的測試數據，而美國的FCC則承認廠(chǎng)家提供的測試數據和鑒定結果，因為廠(chǎng)家的測試保證了測試站不會(huì )發(fā)現比規定的界限更高的EMI電平。由測試站進(jìn)行的正規測試事實(shí)上是一種獨立的產(chǎn)品質(zhì)量認定，VDE要對產(chǎn)品可能對**性造成的危害都加以評估。這是一種比較穩妥的辦法，因為這種測試包括了所有的潛在危害，其中也包括EMI對通信業(yè)務(wù)的影響。
VDE和CISPR的規定分許多種，有的適應于工業(yè)產(chǎn)品和科學(xué)儀器，有的適應于消費型設備(如手持電動(dòng)工具等)。對于計算設備，VDE的規定又分為A、B、C三類(lèi)，其中A、C類(lèi)規定對經(jīng)常要搬動(dòng)的設備進(jìn)行了限制;B類(lèi)規定對民用和通信設備進(jìn)行了限制，還涉及通信業(yè)務(wù)的**，因而更為嚴格。
        VDE規定在某種意義講，適合于測試過(guò)程和設備性能易發(fā)生變化的場(chǎng)合。測試單個(gè)產(chǎn)品時(shí)，測得的EMI電平必須比規定指標低2dB以上才算合格。其后重新測試時(shí)，如測得的EMI電平比規定指標高出2dB以上，則認為是超標準。對大量的設備進(jìn)行測試時(shí)，則采用統計技術(shù)，保證在80%的被測試產(chǎn)品中，有80%以上產(chǎn)品被確認是在規定的指標以下。

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6、信息設備GB9254傳導干擾標準
     當電氣設備使用場(chǎng)合已確定時(shí)，該設備的EMI標準就得按使用場(chǎng)合所在行業(yè)的EMI標準來(lái)衡量。例如，某開(kāi)關(guān)電源用在信息行業(yè)，則這個(gè)開(kāi)關(guān)電源就作為信息設備，使用信息行業(yè)EMI標準來(lái)診斷，即引用GB9254(相當于EN5502)A或B級標準。對于GB9254傳導干擾A和B級標準分別見(jiàn)表9和表10。使用表9與表10時(shí)，在過(guò)渡頻率(0.5MHz) 處應采用較低的限值;使用表10時(shí)，在0.15MHz~0.50MHz頻率范圍內，限值隨頻率的對數呈線(xiàn)性減小。
7、結束語(yǔ)
      EMC對人民生活、工業(yè)化生產(chǎn)和世界貿易均有重要影響，電磁兼容技術(shù)的研究不僅為保護電磁環(huán)境，使電磁應用與電磁環(huán)境協(xié)調發(fā)展，同時(shí)也是我國電氣、電子裝置和系統與國際標準接軌的必然趨勢。在我國已加入了WTO的今天，對TCO99、FCC、VDE、CISPR等EMC標準的有關(guān)內容進(jìn)行研究，熟悉它們，找出它們的異同點(diǎn)。有助于保護人類(lèi)的健康，有利于提高我國電子產(chǎn)品和電氣設備在國際上的競爭力，使產(chǎn)品能順利地通過(guò)EMC指標測試。為了保護電磁設備和供電電網(wǎng)不被EMI信號所干擾，CISPR的建議也在不斷完善和修改，以便反映出新的要求和需要，這就要求我們進(jìn)一步熟悉和不斷研究這些標準，以便更好地與國際接軌。