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EMC測試的條件與方法
日期：2024-06-26 12:05
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摘要：
EMC測試的條件與方法 |
| 測試依賴(lài)3個(gè)方面因素：方法、技術(shù)、設備。方法由測量原理和測試設備的使用方法兩者來(lái)確定，技術(shù)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，設備則是體現上述兩個(gè)因素為測試服務(wù)的一切技術(shù)裝置。這些都必須標準化，以保證測試具有重現性和真實(shí)性。 EMC測試條件由測試方法決定。具體測試方法分為在實(shí)驗室條件下進(jìn)行的試驗臺法和在實(shí)際使用條件下進(jìn)行的現場(chǎng)法。要模擬現場(chǎng)可能碰到的所有干擾現象是不可能的，特別是現場(chǎng)法具有無(wú)法克服的局限性。但通過(guò)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(wú)法在實(shí)驗室進(jìn)行，一般不用現場(chǎng)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(hù)對設備采取的措施，選擇合適的嚴酷度等級，依照有關(guān)測試方法進(jìn)行測試，*后根據產(chǎn)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(hù)對工作現場(chǎng)的防護措施直接與嚴酷度等級相關(guān)。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(chǎng)和電廠(chǎng)的控制室或終端室； 3級，典型的工業(yè)環(huán)境，如工業(yè)過(guò)程裝置、電廠(chǎng)和露天高壓變電所的繼電器房等場(chǎng)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(guò)程設備、室外區域等。 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(lèi)（適用電涌）： 0類(lèi)：保護良好的、有一次和二次過(guò)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(huì )超過(guò)25V； 1類(lèi)：局部保護的、有一次過(guò)壓保護的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過(guò)500V； 2類(lèi)：電源線(xiàn)與其它線(xiàn)路分離開(kāi)，電纜隔離良好的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過(guò)1kV； 3類(lèi)：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(guò)2kV； 4類(lèi)：互連線(xiàn)象室外一樣沿著(zhù)電源電纜敷設，且電子線(xiàn)路和電氣線(xiàn)路均使用電纜的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過(guò)4kV； 5類(lèi)：非人口稠密區內電子裝置聯(lián)接電訊電纜和架空電源線(xiàn)的電氣環(huán)境。 對0類(lèi)不做電涌測試。一般電源產(chǎn)品處于1類(lèi)或2類(lèi)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(guān)條件是抗擾度測試的重要特點(diǎn)。因為如果忽視這些相關(guān)，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）中，就會(huì )由此產(chǎn)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(guò)高的不合理的嚴格限制，而且還會(huì )因需要進(jìn)行大量試驗而不得不承擔很大的經(jīng)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(guān)**規定外，還有必要在抗擾度實(shí)驗后再對設備進(jìn)行**測試。 對于交流穩壓電源這類(lèi)大功率電工產(chǎn)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(chǎn)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(diǎn)是對試驗發(fā)生器技術(shù)參數作出嚴格而明確的規定。為了對設備的抗擾度性能進(jìn)行比較，就要有一種能產(chǎn)生比較一致并可重復再現的試驗裝置，這就是干擾模擬發(fā)生器。顯然必須規定發(fā)生器的輸出內阻、輸出波形要求、開(kāi)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(wú)法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。實(shí)際上，阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個(gè)有效手段。 交流穩壓電源對外界（通過(guò)市電網(wǎng)絡(luò )）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(jìn)線(xiàn)入端工頻電流諧波進(jìn)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(xiàn)的電流諧波。在交流穩壓電源性能項目中以源電流相對諧波含量來(lái)考核此項目。 交流穩壓電源的傳導干擾試驗同其它電子產(chǎn)品一樣，可采用GB6833－86電子測量?jì)x器電磁兼容性試驗規范（參照采用HP公司標準或GB9254－88信息技術(shù)設備的無(wú)線(xiàn)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(gè)重要測試裝置是要用人工電源網(wǎng)絡(luò )（ArtificialMainNetwork），在美國標準中則稱(chēng)為電源阻抗穩定網(wǎng)絡(luò )（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的高頻阻抗也不相同，為使測試結果反映真實(shí)情況，必須在受試設備與其電源端子間接入合乎要求的網(wǎng)絡(luò )，該網(wǎng)絡(luò )既能使設備與電網(wǎng)間實(shí)現射頻隔離，又能為設備提供穩定的高頻阻抗。人工電源網(wǎng)絡(luò )的支路數與供電系統的線(xiàn)路數相同，網(wǎng)絡(luò )與干擾測量?jì)x之間的連接應保證阻抗匹配（50Ω/50μH），對每根電源線(xiàn)分別進(jìn)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(xiàn)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(jiǎn)便，測量迅速，便于現場(chǎng)測試，較接近實(shí)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(chǎng)地、天線(xiàn)、測試線(xiàn)路連接等測試問(wèn)題。測試場(chǎng)地為野外開(kāi)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(shí)現，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(chǎng)強時(shí)被測設備應嚴格按實(shí)際工作方式接線(xiàn)，電源線(xiàn)、信號線(xiàn)都不允許特意卷曲、收縮，以反映真實(shí)性。 總之，基于交流穩壓電源使用價(jià)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(shù)設備），在較嚴酷電磁環(huán)境條件下工作，提供充足的EMC**裕度。這不但是交流穩壓電源的基本功能，而且也是對其的EMC要求及對其進(jìn)行EMC測試的依據。 |
