第一篇:EMC測試及整改辦法
EMC測試及整改辦法
EMC測試主要包括了:空間輻射、傳導(dǎo)、功率輻射、磁場輻射、諧波、電壓波動、靜電、抗輻射、快速脈沖群、雷擊、抗傳導(dǎo)、工頻磁場、電壓跌落、低頻傳導(dǎo)騷擾。EMC整改辦法:
電磁干擾:低于30MHZ 以傳導(dǎo)的方式進(jìn)行傳播,高于30MHZ以輻射的方式進(jìn)行傳播。CE(傳導(dǎo)騷擾)
1.在頻率 9KHz-1MHz, 電源輸入端加 X 電容和電感(共模、差模)或更換電容和電感的參 數(shù).2.在頻率 500KHz-10MHz , 屏蔽變壓器;更改變壓器初次級之間 Y 電容的參數(shù)或加共模電 感及調(diào)整電感參數(shù).3.在頻率 10MHz-30MHz, 在 MOS 管和場效應(yīng)管的引腳套磁珠或調(diào)整接地方式.MOS管一般又叫場效應(yīng)管,與二極管和三極管不同,二極管只能通過正向電流,反向截止,不能控制,三極管通俗講就是小電流放大成受控的大電流,MOS管是小電壓控制電流的,MOS管的輸入電阻極大,兆歐級的,容易驅(qū)動,但是價格比三極管要高,一般適用于需要小電壓控制大電流的情況,電磁爐里一般就是用的20A或者25A的場效應(yīng)管。RE(輻射騷擾)音視頻產(chǎn)品.1.晶振引腳對地加電容及兩腳之間并電阻;在時鐘信號線上根據(jù)對應(yīng)的頻率串 磁珠.2.在數(shù)據(jù)連接線上套磁環(huán).3.屏蔽解碼板接地或屏蔽干擾源.4.信號接地方式.(多點接地、串接、并接)家電產(chǎn)品
1.更換馬達(dá)碳刷或馬達(dá)電感.2.馬達(dá)碳刷一端對地加 Y 電容或更換電容參數(shù).3.電源線或控制線上套磁環(huán).ESD
1.屏蔽 IC 接地.2.電路元件安全距離.3.阻隔放電路徑.4.I/O Port 接腳,與外殼地相接.5.增長放電路徑.EFT
1. 電源線上套磁環(huán).2. 電源輸入端加共模電感.3. 針對測試功能異常,在其異常電路上對地加電容.
第二篇:EMC整改
首先,要根據(jù)實際情況對產(chǎn)品進(jìn)行診斷,分析其干擾源所在及其相互干擾的途徑和方式。再根據(jù)分析結(jié)果,有針對性的進(jìn)行整改。
一般來說主要的整改方法有如下幾種。減弱干擾源 在找到干擾源的基礎(chǔ)上,可對干擾源進(jìn)行允許范圍內(nèi)的減弱,減弱源的方法一般有如下方法:
a 在IC的Vcc和GND之間加去耦電容,該電容的容量在0。01μF棗0。1μF之間,安裝時注意電容器的引線,使它越短越好。
b 在保證靈敏度和信噪比的情況下加衰減器。如VCD、DVD視盤機中的晶振,它對電磁兼容性影響較為嚴(yán)重,減少其幅度就是可行的方法之一,但其不是唯一的解決方法。
c 還有一個間接的方法就是使信號線遠(yuǎn)離干擾源。電線電纜的分類整理 在電子設(shè)備中,線間耦合是一種重要的途徑,也是造成干擾的重要原因,因為頻率的因素,可大體分為高頻耦合與低頻耦合。因耦合方式不同,其整改方法也是不同的,下邊分別討論:
(1)低頻耦合 低頻耦合是指導(dǎo)線長度等于或小于1/16波長的情況,低頻耦合又可分為電場和磁場耦合,電場耦合的物理模型是電容耦合,因此整改的主要目的是減小分布耦合電容或減小耦合量,可采用如下的方法:
a 增大電路間距是減小分布電容的最有效的方法。
b 追加高導(dǎo)電性屏蔽罩,并使屏蔽罩單點接地能有效的抑制低頻電場干擾。
c 追加濾波器可減小兩電路間的耦合量。
d 降低輸入阻抗,例如CMOS電路的輸入阻抗很高,對電場干擾極其敏感,可在允許范圍內(nèi)在輸入端并接一個電容或阻值較低的電阻。磁場耦合的物理模型是電感耦合,其耦合主要是通過線間的分布互感來耦合的,因此整改的主要方法是破壞或減小其耦合量,大體可采用如下的方法: a 追加濾波器,在追加濾波器時要注意濾波器的輸入輸出阻抗及其頻率響應(yīng)。
b 減小敏感回路與源回路的環(huán)路面積,即盡量使信號線或載流線與其回線靠近或扭絞在一體。c 增大兩電路間距,以便減小線間互感來減低耦合量。
d 若有可能,盡量使敏感回路與源回路平面正交或接近正交來降低兩電路的耦合量。
e 用高導(dǎo)磁材料來包扎敏感線,可有效的解決磁場干擾問題,值得注意的是要構(gòu)成閉和磁路,努力減小磁路的磁阻將會更加有效。
(2)高頻耦合 高頻耦合是指長于1/4波長的走線由于電路中出現(xiàn)電壓和電流的駐波,會使耦合量增強,可采用如下的方法加以解決:
a 盡量縮短接地線,與外殼接地盡量采用面接觸的方式。
b 重新整理濾波器的輸入輸出線,防止輸入輸出線間耦合,確保濾波器的濾波效果不變差。c 屏蔽電纜屏蔽層采用多點接地。
d 將連接器的懸空插針接到地電位,防止其天線效應(yīng)。改善地線系統(tǒng) 理想的地線是一個零阻抗,零電位的物理實體,它不僅是信號的參考點,而且電流流過時不會產(chǎn)生電壓降。在具體的電氣電子設(shè)備中,這種理想地線是不存在的,當(dāng)電流流過地線時必然會產(chǎn)生電壓降。據(jù)此可根據(jù)地線中干擾形成機理可歸結(jié)為以下兩點,第一,減小低阻抗和電源饋線阻抗。第二,正確選擇接地方式和阻隔地環(huán)路,按接地方式來分有懸浮地、單點接地、多點接地、混合接地。如果敏感線的干擾主要來自外部空間或系統(tǒng)外殼,此時可采用懸浮地的方式加以解決,但是懸浮地設(shè)備容易產(chǎn)生靜電積累,當(dāng)電荷達(dá)到一定程度后,會產(chǎn)生靜電放電,所以懸浮地不宜用于一般的電子設(shè)備。單點接地適用于低頻電路,為防止工頻電流及其他雜散電流在信號地線上各點之間產(chǎn)生地電位差,信號地線與電源及安全地線隔離,在電源線接大地處單點連接。單點接地主要適用于頻率低于3MHz的情況。多點接地是高頻信號唯一實用的接地方式,在射頻時會呈現(xiàn)傳輸線特性,為使多點接地的有效性,當(dāng)接地導(dǎo)體長度超過最高頻率1/8波長時,多點接地需要一個等電位接地平面。多點接地適用于300KHz以上?;旌辖拥剡m用于既然有高頻又有低頻的電子線路中。屏蔽 屏蔽是提高電子系統(tǒng)和電子設(shè)備電磁兼容性能的重要措施之一,它能有效的抑制通過空間傳播的各種電磁干擾。屏蔽按機理可分為磁場屏蔽與電場屏蔽及電磁屏蔽。電場屏蔽應(yīng)注意以下幾點: a 選擇高導(dǎo)電性能的材料,并且要有良好的接地。
b 正確選擇接地點及合理的形狀,最好是屏蔽體直接接地。磁場屏蔽通常只是指對直流或甚低頻磁場的屏蔽,其屏蔽效能遠(yuǎn)不如電場屏蔽和電磁屏蔽,磁屏蔽往往是工程的重點,磁屏蔽時: a 要選用鐵磁性材料。
b 磁屏蔽體要遠(yuǎn)離有磁性的元件,防止磁短路。
c 可采用雙層屏蔽甚至三層屏蔽。
d 屏蔽體上邊的開孔要注意開孔的方向,盡可能使縫的長邊平行于磁通流向,使磁路長度增加最少。一般來說,磁屏蔽不需要接地,但為防止電場感應(yīng),還是接地為好。電磁場在通過金屬或?qū)﹄姶艌鲇兴p作用的阻擋體時,會受到一定程度的衰減,即產(chǎn)生對電磁場的屏蔽作用。在實際的整改過程中視具體需要而定選擇何種屏蔽及屏蔽體的形狀、大小、接地方式等。改變電路板的布線結(jié)構(gòu) 有些頻率點是通過電路板上走線分布參數(shù)所決定的,通過前述方法不大有用,此類整改通過在走線中增加小的電感、電容、磁珠來改變電路參數(shù)結(jié)構(gòu),使其移到限值要求較高的頻率點上。對于這類干擾,要想從根本上解決其影響,就要重新布線。
小結(jié):總之前面幾種方法對提高電磁兼容性都有好處,但應(yīng)用最為廣泛的是改變地線結(jié)構(gòu)及電線電纜的分類整理的方法,這些方法不僅節(jié)約成本,而且是最有效的整改方法。屏蔽雖然會增加成本,但是其所起到的屏蔽效能有時是其它方法無法媲美的。所以,在實際的整改中應(yīng)以改變地線結(jié)構(gòu)、電線電纜的分類整理、屏蔽的方法為主,以其它方法為輔
第三篇:EMC整改報告
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第四篇:EMC整改步驟
前言
電磁干擾的觀念與防制﹐在國內(nèi)已逐漸受到重視。雖然目前國內(nèi)并無嚴(yán)格管制電子產(chǎn)品的電磁干擾(EMI)﹐但由于歐美各國多已實施電磁干擾的要求﹐加上數(shù)字產(chǎn)品的普遍使用﹐對電磁干擾的要求已是刻不容緩的事情。筆者由于啊作的關(guān)系﹐經(jīng)常遇到許多產(chǎn)品已完成成品設(shè)計﹐因無法通過EMI測試﹐而使設(shè)計工程師花費許多時間和精力投入EMI的修改﹐由于屬于事后的補救﹐往往投入許多時間與金錢﹐甚而影響了產(chǎn)品上市的時機
2.正確的診斷
要解決產(chǎn)品上的EMI問題﹐若能在產(chǎn)品設(shè)計之初便加以考慮﹐則可以節(jié)省事后再投入許多時間與金錢。由于目前EMI Design-in的觀念并不是十分普遍﹐而且由于事先的規(guī)劃并不能保證其成品可以完全符合電磁干擾的測試在﹐所以如何正確的診斷EMI問題﹐對于設(shè)計工程師及EMI工程師是非常重要的。
事實上﹐我們?nèi)绻袳MI當(dāng)做一種疾病﹐當(dāng)然平時的預(yù)防保養(yǎng)是很重要的﹐而一旦有疾病則正確的診斷﹐才能得到快速的痊愈﹐沒有正確的診斷﹐找不到病癥的源頭﹐往往事倍功半而拖延費時。故在EMI的問題上﹐常??吹揭粋€EMI有問題的產(chǎn)品﹐由于未能找到造成EMI問題的關(guān)鍵﹐花了許多時間﹐下了許多對策﹐卻始終無法解決﹐其中亦不乏專業(yè)的EMI工程師。以往談到EMI往往強調(diào)對策方法﹐甚而視許多對策秘決或絕招﹐然而沒有正確的診斷﹐而在產(chǎn)品上加了一大堆EMI抑制組件﹐其結(jié)果往往只會使EMI情況更糟。
筆者起初接觸產(chǎn)品EMI對策修改時﹐會聽到資深EMI工程師說把所有EMI對策拿掉﹐就可以通過測試。初聽以為是句玩笑話﹐如今回想這是很寶貴的經(jīng)驗談。而后亦聽到許多EMI工程師談到類似的經(jīng)驗。本文中將舉出實際的例子﹐讓讀者更加了解EMI的對策觀念。
一般提到如何解決EMI問題﹐大多說是case by case,當(dāng)然從對策上而言﹐每一個產(chǎn)品的特性及電路板布線(layout)情況不同﹐故無法用幾套方法而解決所有EMI的問題﹐但是長久以來﹐我們一直想要把處理EMI問題并做適當(dāng)?shù)膶Σ擤o另外也提供專業(yè)的EMI工程師一種參考方法。在此我們把電磁干擾與對策的一些心得經(jīng)驗整理﹐希望能對讀者有些幫助。
3.EMI初步診斷步驟
我們提出一套EMI診斷上的參考驟﹐希望用有系統(tǒng)的方式﹐快速的找出EMI的問題。我們并不準(zhǔn)備探討一些理論計算或公式推演﹐將從實務(wù)上說明。
當(dāng)一個產(chǎn)品無法通過EMI測試﹐首先就要有一個觀念﹐找出無法通過的問題點﹐此時千萬不能有主觀的念頭﹐要在那些地方下對策。常常有許多有經(jīng)驗的EMI工程師﹐由于修改過許多相關(guān)產(chǎn)品﹐對于產(chǎn)品可能造成EMI問題的地方也非常了解﹐而習(xí)慣直接就下藥方﹐當(dāng)然一般皆可能非常有效﹐但是偶而也會遇到很難修改下來﹐最后發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵都是起行認(rèn)為不可能的地方﹐之所以會種疏失﹐就是由于太主觀了。因此﹐不論產(chǎn)品特性熟不熟﹐我們都要逐一再確認(rèn)一次﹐甚而多次確認(rèn)。這是因為造成EMI的問題往往是錯綜復(fù)雜﹐并非單一點所造成。故反復(fù)的做確認(rèn)及診斷是非常重要的。
我們將初步的診斷步驟詳列于下﹐并加以說明其關(guān)鍵點﹐這些步驟看來似乎非常平凡簡單﹐不像介紹對策方法各種理論秘籍絕招層出不窮﹐變化奧妙。其實﹐許多資深EMI工程師在其對策處理時﹐大部份的時間都在重復(fù)這些步驟與判斷。筆者要再次強調(diào)﹐只有真正找到造成EMI問題的關(guān)鍵﹐才是解決EMI的最佳途徑﹐若僅憑理論推測或經(jīng)驗判斷﹐有時反而會花費更多的時間和精力。
■步驟一
將桌子轉(zhuǎn)到待測(EUT)最大發(fā)射的位置﹐初步診斷可能的原因﹐并關(guān)掉EUT電源加以確認(rèn)。(說明)
由于EMI測試上﹐EUT必須轉(zhuǎn)360度而天線由1m到4m變化﹐其目的是要記錄輻射最大的情況。同樣地﹐當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)無法通過測試時﹐首先我們先將天線位置移到噪聲接收最大高度﹐然后將桌子轉(zhuǎn)到最差角度﹐此時我們知道在EUT面對天線的這一面輻射最強﹐故可以初步推測可能的原因﹐如此處屏蔽不佳或靠近輻射源或有電線電纜經(jīng)過等。
另外須注意的是要關(guān)掉EUT的電源﹐看噪聲是否存在﹐以確定噪聲確實是由EUT所產(chǎn)生。曾見測試
Monitor一直無法解決某一點的干擾﹐結(jié)果其噪聲是由PC所造成而非Monitor的問題﹐亦有在OPEN SITE測試Monitor發(fā)現(xiàn)某幾點無法通過﹐由測試接收儀器的聲音判斷應(yīng)是Monitor產(chǎn)生﹐結(jié)果關(guān)掉電源發(fā)現(xiàn)噪聲依然存在﹐所以關(guān)掉EUT電源的步驟是必須的﹐而且通常容易被忽略。
■步驟二
將連接EUT的周邊電纜逐一取下﹐看干擾的噪聲是否降低或消失。
(說明)若取下某一電纜而干擾的頻率減小或甚而消失﹐則可知此電纜已成為天線將機板內(nèi)的噪聲輻射出來。事實上﹐仔細(xì)分析造成EMI的關(guān)鍵﹐我們可以用一個很簡單的模式來表示。
任何EMI的Source必須要有天線的存在﹐才能產(chǎn)生輻射的情形﹐若僅單獨存在噪聲源而沒有天線的條件﹐此輻射量是很小的﹐若將其連接到天線則由于天線效應(yīng)便把能量輻射到空間。所以EMI的對策除了針對噪聲源(Source)做處理外﹐最重要的查破壞產(chǎn)生輻射的條件----天線。以往我們最??吹秸凟MI對策離不開屏蔽(Shielding),濾波(Filter),接地(Grounding)﹐對于接地往往一塊電路板多已固定﹐而無法再做處理﹐因為這一部份在電路板布線(Layout)時就須仔細(xì)考慮﹐若板子已完成則此時可變動的空間就非常小﹐一般方式僅能找出噪聲小的接地處用較粗的地線連接﹐減低共模(Common mode)噪聲。屏蔽所牽涉的材質(zhì)與花費亦甚高﹐濾波的方式則是??梢夿ead電感等﹐往往用了一大堆亦不甚見效﹐何以如此﹐許多時候是我們沒有解決其輻射的天線效應(yīng)。一般而言﹐噪聲的能量并不會因加一些對策組件便消失﹐也就是能量不減﹐ 我們所要做的工作是如何避免噪聲輻射到空間(輻射測試)或由電源傳出(傳導(dǎo)測試)。在此我們整理了產(chǎn)生輻射常見的幾種情形供讀者參考。
(1)機器外部連接之電纜成為輻射天線
由于機器本身外部所連接的電纜成為天線效應(yīng)﹐將噪聲輻射到空間﹐此時噪聲的大小和電纜的長度有關(guān)﹐因電纜的天線效應(yīng)相對于噪聲半波長時共振情形會最大﹐也往往是造成EMI無法通過測試。在解決這個問題前必須要做一些判斷﹐否則很容易疏忽而浪費時間。
(a)噪聲是由機器內(nèi)部電路板或接地所產(chǎn)生
此情形為將電纜取下﹐或加一Core則噪聲減低或消失。此時必須做的一個步驟是將線靠近機器(不須直接連接)看噪聲是否會存在﹐若噪聲并沒有升高﹐則可確實判定由機器內(nèi)部產(chǎn)生﹐若將電纜靠近而干擾噪聲馬上升高﹐由此時請參考(b)的說明。
(b)噪聲是由機器內(nèi)部耦合到電纜線上﹐而使電纜成為輻射天線。
這一點是許多測試工程師容易忽略的。此情形如(a)中所提到的﹐只要將一條電纜靠近﹐則可從頻譜上看到噪聲立刻升高﹐此表示噪聲已不單純是由線上所輻射出﹐而是機器本身的噪聲能量相當(dāng)大﹐一旦有天線靠近則立刻會耦合至天線而輻射出來。在實際測試中﹐我們發(fā)現(xiàn)許多通訊產(chǎn)品有這類情形發(fā)生﹐此時若單純用Core或Bead去處理﹐并不能真正的解決問題。
(2)機器內(nèi)部的引線﹐連接線成為輻射天線
由于許多產(chǎn)品內(nèi)部常有一些電線彼此連接工作廳﹐當(dāng)這些線靠近噪聲源很容易成為天線﹐將噪聲輻射出去。針對此點的判斷﹐在200MHz以下之噪聲﹐我們可以在線上加一Core來判斷噪聲是否減低﹐而對于200MHz以上之高頻噪聲﹐我們可以將線的位置做前后左右的移動﹐看噪聲是否會增大或減小。
(3)電路板上的布線成為輻射天線
由于走線太長或靠近噪聲源而本身被耦合成為發(fā)射天線﹐此種情形當(dāng)外部電纜都取下﹐而僅剩電路板時﹐在頻譜儀上可看見噪聲依然存在﹐此時可用探棒測量電路板噪聲最強的地方﹐找到輻射的問題加以解決。關(guān)于探測的工具及方法﹐將于后詳細(xì)說明。
(4)電路板上的組件成為輻射來源
由于所使用的IC或CPU本身在運作時產(chǎn)生很大的輻射﹐使得EMI測試無法通過﹐這種情形往往在經(jīng)過
(1)﹑(2)﹑(3)的分析后噪聲依然存在﹐通常解決的方法不外換一個類似的組件﹐看EMI特性是否會好一些。另外就是電路板重新布線時﹐將其擺放于影響最小的位置﹐也就是附近沒有I/O Port及連接線等經(jīng)過﹐當(dāng)然若情況允許﹐將整個組件用金屬外殼包覆(Shielding)也是一種快速有效的方法。
由以上的分析介紹我們可以了解﹐造成電磁干擾輻射最關(guān)鍵的地方就是電線的問題﹐當(dāng)有了適當(dāng)?shù)奶炀€條件存在很容易就產(chǎn)生干擾﹐另外電源線往往亦是造成天線效應(yīng)的主因 ﹐這是在許EMI對策中最容易疏忽的。
■ 步驟三
電源線無法移去﹐可在其上夾Core或水平垂直擺動﹐看噪聲是否有減小或變化。若產(chǎn)品有電池設(shè)備則可取下電源線判斷﹐如Notebook PC等。
(說明)
如前所述電源線往往是會成為輻射天線﹐尤其是Desktop PC類產(chǎn)品﹐往往300MHz以上的噪聲會由空間耦合到電源線上﹐所以判斷產(chǎn)品的電源線是否受到感染是必須的步驟。由于噪聲頻帶的影響﹐對200MHz
以下可用加Core的方式(可一次多加數(shù)個)判斷﹐對于200MHz以上的噪聲﹐由于此時Core的作用不大﹐可將電源線水平擺放和垂直擺放﹐看干擾噪聲是否有差別﹐若水平和垂直有很明顯的差別﹐則可一邊擺動電源線一邊看頻譜儀(Spectrum)上噪聲之大小有否變化﹐如此便可知道電源線有否干擾。
至于若發(fā)現(xiàn)電源線會產(chǎn)生輻射時如何解決﹐一般皆不好處理﹐通常先想辦法使機器內(nèi)的噪聲減小﹐以避免電源線的二次輻射﹐而使用Shielded線一般對輻射的影響并不大﹐故換一條不同長度的電源線﹐有時也會有很好的效果。
由這一點我們可知道﹐除了要使可冊產(chǎn)生輻射噪聲的組件遠(yuǎn)離I/O Port外﹐其也須盡量遠(yuǎn)離電源線及Switching power supply的板子﹐以免耦合到電源線上使得輻射及傳導(dǎo)皆無法通過測試。
■步驟四
檢查電纜接頭端的接地螺絲是否旋緊及外端接地是否良好。
(說明)
依前三項方式大略找了一下問題后﹐我們必須再做一些檢查﹐因為透過這些檢查﹐也許不須做任何修改﹐便可通過EMI測試。例如檢查電纜端的螺絲是否鎖緊﹐有時將松掉的螺絲上緊﹐可加強電纜線的屏蔽效果。另外可檢查看看機器外接的Connector的接地是否良好﹐若外殼為金屬而有噴漆﹐則可考慮將
Connector處的噴漆刮掉﹐使其接地效果較佳。另外若使用Shielded的電纜線﹐必須檢查接頭端處外覆的金屬綱是否和其鐵蓋密合﹐許多不佳的屏蔽線(RS232)多因線接頭的外覆屏蔽金屬綱未冊和連接端的地密合﹐以致無法充份達(dá)到屏蔽的效果。
各種接頭如Keyboard及Power supply常常由于接頭的插頭與機器上的插座間的密合度不好﹐影響了干擾噪聲的輻射。檢查的方式可將接頭拔掉看噪聲是否減小﹐減小表示兩種冊可﹐一為線上本身輻射干擾﹐另一為接頭間接觸不好﹐此時插上接頭﹐用手銷微將接頭端左右搖動﹐看噪聲是否會減小或消失﹐若會減小可將Keyboard或Power supply的連接頭﹐用銅箔膠帶貼一圈﹐以增加其和機器接頭的密合度﹐這一點也是實測上很容易被疏忽﹐而會誤判機器的EMI為何每次測時好時壞﹐或花許多時間在其它的對策上面.
第五篇:EMC測試標(biāo)準(zhǔn)及方案總結(jié)資料
EMC
EMS(電磁抗擾度測試)
抗擾度測試項目
1.靜電放電
引用 IEC61000-4-2(GB/T17626.2);EMC對策
v 箝位二極管保護電路
v 穩(wěn)壓管保護電路
v TVS(瞬態(tài)電壓抑制器)二極管
v 分流電容濾波器
v 在易感CMOS、MOS器件中加入保護二極管;
v 在易感傳輸線上串幾十歐姆的電阻或鐵氧體磁珠;
v 使用靜電保護表面涂敷技術(shù);
v 盡量使用屏蔽電纜;
v 在易感接口處安裝濾波器;無法安裝濾波器的敏感接口加以隔離;
v 選擇低脈沖頻率的邏輯電路;
v 外殼屏蔽加良好的接地。
2.輻射射頻電磁場
引用IEC61000-4-3(GB/T17626.3);
YY0505的規(guī)定
v 80MHz ~ 2.5GHz v 10V/m(生命支持EUT)
v 3V/m(非生命支持EUT)
v 場地校準(zhǔn)時的頻率步長:≤1% v 調(diào)制頻率:2Hz,1kHz v 最小駐留時間:足夠長,能被激勵并響應(yīng)
? ≥ 3秒,用2Hz調(diào)制時
? ≥ 1秒,其它
?平均周期的1.2 倍,對數(shù)據(jù)取時間平均值的EUT ? 對有多參數(shù)和子系統(tǒng)的EUT,駐留時間選最大者。
v 在屏蔽室內(nèi)使用的設(shè)備
? 試驗電平:Llimit-⊿L
v 為工作目的而接收RF能量的設(shè)備
? 在其獨占頻帶內(nèi)應(yīng)保持安全,可免予基本性能要求
? 接收部分調(diào)諧至優(yōu)選的接收頻率,或可選接收頻段 的中心 v 患者耦合電纜的規(guī)定
? 應(yīng)采用制造商允許的最大長度
? 患者耦合點對地應(yīng)無有意的導(dǎo)體或電容連接
v 對永久性安裝的大型設(shè)備和系統(tǒng)
? 在安裝現(xiàn)場或開闊場測試
? 用手機/無繩電話、對講機和其它合法的發(fā)射機等的 信號對EUT進(jìn)行測試
? 另外,在80MHz~2.5GHz,在ITU為ISM指定的頻率 上進(jìn)行測試,但調(diào)制信號可與手機/無繩電話、對講 機等的調(diào)制信號相同
v EUT的供電可以是任一標(biāo)稱輸入電壓和頻率
3.電快速瞬變脈沖群(EFT)
引用IEC61000-4-4(GB/T17626.4);
v ±2kV, 電源線;±1kV, I/O線、信號電纜、互連電纜
v 長度短于3米的信號和互連電纜不測
v 所有患者用電纜免測,但必須連上
v 在患者耦合點處,將規(guī)定的模擬手接到參考地
v 手持式設(shè)備和部件應(yīng)使用模擬手進(jìn)行試驗
v 對有多額定電壓的EUT,在最小、最大額定輸入電壓下 分別測試
v 可在任何額定電源頻率下測試
v 對于有內(nèi)部備用電池的EUT,應(yīng)在試驗后驗證EUT脫離 網(wǎng)電源繼續(xù)工作的能力
EMC對策
v 壓敏電阻保護電路
v 穩(wěn)壓管保護電路
v 濾波(電源線和信號線的濾波)
v 共模濾波電容
v 差模電容(X電容)和電感濾波器
v 用鐵氧體磁芯來吸收
v 電纜屏蔽
v 共模扼流圈
4.浪涌(沖擊)
引用IEC61000-4-5(GB/T17626.5);
YY0505的規(guī)定 v 交流電源端口:
? ±0.5kV, ± 1kV,差模注入(AC L-N)
? ±0.5kV, ± 1kV, ±2kV,共模注入(AC L-PE、N-PE)
? 交流電壓波形相角0o或180o、90o和270o
? 如果EUT在初級電源電路中無浪涌保護裝 置,可免掉低等級的試驗。
v 其它端口的電纜免測,但需要接上。
v 沒有任何接地互連的Ⅱ類設(shè)備和系統(tǒng),免予線對地 試驗
v 對沒有交直流適配器,僅靠內(nèi)部供電的設(shè)備,可免 測本試驗
v 對有多額定電壓或自動量程的EUT,在最小、最大 額定輸入電壓下分別測試 v 可在任何額定電源頻率下測試 v 對于有內(nèi)部備用電池的EUT,應(yīng)在試驗后驗證EUT 脫離網(wǎng)電源繼續(xù)工作的能力
EMC對策
v 壓敏電阻保護電路
v 穩(wěn)壓管保護電路
v 使用氣體放電管
v 硅瞬變電壓吸收二極管
v 半導(dǎo)體放電管
v 專門的浪涌抑制器件
v 浪涌抑制器件的正確使用
5.射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾
引用IEC61000-4-6(GB/T17626.6);YY0505的規(guī)定
v 非生命支持設(shè)備和系統(tǒng)
? 3V r.m.s
v 生命支持設(shè)備和系統(tǒng)
? 3V r.m.s
? 10V r.m.s(在ISM頻段)
v 在屏蔽室內(nèi)使用的設(shè)備
? 試驗電平:Llimit-⊿L v 內(nèi)部供電的EUT
? 充電時不能工作、電纜最大尺寸≤1米、不與其它 端口連接的EUT可免測。
v 為工作目的而接收RF能量的設(shè)備
? 在其獨占頻帶內(nèi)應(yīng)保持安全,可免予基本性能要求
? 接收部分調(diào)諧至優(yōu)選的接收頻率,或可選接收頻段 的中心
v 起始頻率
? 對內(nèi)部供電的EUT,根據(jù)GB/T17626附錄B圖B.1 計算。f = C/10L ? 其它EUT,150kHz。
v 校準(zhǔn)精度
? 0%~+25%或0~+2dB v 至少需對EUT每種電纜中的一根進(jìn)行試驗
v 所有患者耦合電纜都需要用電流鉗或電磁鉗測 試,并根據(jù)情況接模擬手,CDN不適用
v 手持設(shè)備或部件應(yīng)使用模擬手 v 電源輸入電纜應(yīng)試驗
v 電位均衡導(dǎo)體應(yīng)試驗(使用CDN-M1)
v 調(diào)制頻率:2Hz, 1kHz,同電磁場輻射試驗
v 駐留時間、頻率步長:同電磁場輻射試驗
v EUT的供電可以是任一額定電壓和頻率
6.電壓暫降和短時中斷
引用IEC61000-4-11(GB/T17626.11);YY0505的規(guī)定(暫降)
v 對≤1kVA的EUT或生命支持設(shè)備
? <5%UT , 0.5 周期
? 40%UT , 5 周期
? 70%UT , 25 周期
v 對≥1kVA、I≤16A的非生命支持設(shè)備
? 如果使用上述試驗等級,允許降低性能等級,但其 必須仍然安全、無組件損壞、可人工恢復(fù)到試驗前 的狀態(tài)
v 對I >16A的非生命支持設(shè)備
? 免測
YY0505的規(guī)定(中斷)v試驗等級:<5%UT,5 s
v允許降低性能等級,但其必須仍然安全、無組件損壞、可人工恢復(fù)到試驗前的狀態(tài)
v對生命支持設(shè)備和系統(tǒng)
? 允許偏離性能,但要給出符合相應(yīng)國際標(biāo)準(zhǔn) 的報警,表明與基本性能有關(guān)的預(yù)期工作出 現(xiàn)了停止或中斷。
YY0505的規(guī)定
v 多相設(shè)備和系統(tǒng):應(yīng)逐相進(jìn)行測試
v 變更試驗電壓應(yīng)步進(jìn)式改變并從過零點開始
v 使用交/直流轉(zhuǎn)換器的直流電源輸入的EUT,試驗 電平應(yīng)施加于轉(zhuǎn)換器的交流電源輸入端
v 對有多個額定電壓或自動電壓量程的EUT,在最小、最大額定輸入電壓下分別測試
v 在最低的額定頻率下測試
v 對于有內(nèi)部備用電池的EUT,應(yīng)在試驗后驗證EUT 脫離網(wǎng)電源繼續(xù)工作的能力
7.工頻磁場
引用IEC61000-4-8(GB/T17626.8)YY0505的規(guī)定
v 試驗電平:3 A/m;只需進(jìn)行連續(xù)場測試
v 試驗頻率
? 當(dāng)EUT使用AC電源時: 50Hz 和 60Hz 50Hz 或 60Hz , 當(dāng)EUT僅工作在其中一個頻率時
? 當(dāng)EUT使用DC電源時: 50Hz 和 60Hz 50Hz 或 60Hz , 當(dāng)EUT所處的區(qū)域僅只有其中一 個頻率時
v EUT任一標(biāo)稱電壓供電, 頻率與施加的磁場相同
EMI電磁騷擾測試
發(fā)射試驗 1.電源端子傳導(dǎo)騷擾電壓(傳導(dǎo)騷擾,CE)
? GB 4824-2004、GB 4343.1-2003、GB 17743-1999 傳導(dǎo)測量程序
a.按要求進(jìn)行試驗布置和連接
b.根據(jù)產(chǎn)品分組、分類選擇相應(yīng)的限值
c.測量環(huán)境電平,確認(rèn)環(huán)境電平比相應(yīng)限值低6dB
d.選擇EUT的工作狀態(tài)并使之運行
e.依次對電源線的每根載流線(相線或中線)進(jìn)行測量
f.初測,找出最大騷擾所對應(yīng)的工作狀態(tài)和頻率
g.最終測試,記錄測量數(shù)據(jù)(最大騷擾電平和頻率)
h.試驗后數(shù)據(jù)分析處理(電纜損耗,AMN的系數(shù))
2.輻射騷擾(RE)
? GB 4824-2004、GB 4343.1-2003、GB 17743-1999
輻射測量程序
a.按要求進(jìn)行試驗布置和連接
b.根據(jù)產(chǎn)品分組、分類選擇相應(yīng)的限值
c.分別測量水平極化和垂直極化的環(huán)境電平,確認(rèn)環(huán)境電平均比相應(yīng)限值低6dB
d.選擇EUT的工作狀態(tài)并使之運行
e.依次在天線水平極化和垂直極化的情況下進(jìn)行測量
f.初測,天線在某一固定高度,轉(zhuǎn)臺置于適當(dāng)角度,找出最 大騷擾所對應(yīng)的工作狀態(tài)和頻率
g.最終測試,天線在1~4m升降,轉(zhuǎn)臺在0~360°轉(zhuǎn)動,尋 找最大發(fā)射的位置,記錄測量數(shù)據(jù),(最大騷擾電平、頻 率、天線高度和轉(zhuǎn)臺角度)
h.試驗后數(shù)據(jù)分析處理(電纜損耗,天線系數(shù))
≥1GHz輻射測量程序
a.按要求進(jìn)行試驗布置和連接
b.分別測量水平極化和垂直極化的環(huán)境電平,確認(rèn)環(huán) 境電平均比相應(yīng)限值低10dB
c.選擇EUT的工作狀態(tài)并使之運行
d.依次在接收天線水平極化和垂直極化的情況下進(jìn)行 測量
e.旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺使EUT在0°~360°轉(zhuǎn)動,尋找并記錄每一 頻率的最大騷擾電平
f.頻譜分析儀采用最大值保持方式測量峰值和加權(quán)值
g.試驗后數(shù)據(jù)分析處理(電纜損耗,天線增益)
3.斷續(xù)騷擾(喀嚦聲)
? GB 4824-2004、GB 4343.1-2003
喀嚦聲試驗
v 喀嚦聲click——幅度超過連續(xù)騷擾準(zhǔn)峰值限值的騷擾,持續(xù)時間不大于200ms,且相鄰騷擾間隔至少200ms
v 開關(guān)操作——開關(guān)或觸點的一次分?jǐn)嗷蜷]合 v 喀嚦聲率N——1min內(nèi)的喀嚦聲數(shù)或開關(guān)操作數(shù)
v 喀嚦聲限值——連續(xù)騷擾限值L加上由喀嚦聲率確定的 一個定值△L,dBμV
? △L = 44dB N<0.2
? △L = [20 lg(30/N)]dB 0.2≤N<30
v 上四分位法——在觀察時間內(nèi)記錄的喀嚦聲數(shù)或開關(guān)操 作數(shù)的1/4允許超過喀嚦聲限值
喀嚦聲的測量
測量程序:分兩輪測量
v 第一輪:確定限值和最小觀測時間
? 在150kHz和500kHz測量喀嚦聲數(shù)和最小觀測時間
? 測量產(chǎn)生40個喀嚦聲(或開關(guān)操作數(shù))的時間或120min內(nèi)產(chǎn)生的 喀嚦聲(或開關(guān)操作數(shù)),計算喀嚦聲率及限值
v 第二輪:用上四分位法評定
? 在規(guī)定頻點測量:150kHz,500kHz,1.4MHz,30MHz ? 測量時間:第一輪確定的最小觀測時間
? 當(dāng)器具的喀嚦聲率N由喀嚦聲數(shù)確定,如在最小觀測時間內(nèi)所 記錄的喀嚦聲數(shù),超過限值的不多于1/4,則符合要求
? 當(dāng)器具的喀嚦聲率N由開關(guān)操作數(shù)確定,如在最小觀測時間內(nèi) 所記錄的開關(guān)操作所產(chǎn)生的喀嚦聲數(shù),超過限值的不多于1/4,則符合要求
喀嚦聲測量的注意
v 用帶準(zhǔn)峰值檢波器接收機測量
v 注意喀嚦聲定義的例外情況
v 器具在標(biāo)準(zhǔn)給定的條件下或典型使用的最惡劣的條件下運行
v 不同的電源端子的喀嚦聲率可能不同 v 相線和中線應(yīng)分別測量
v 當(dāng)器具的喀嚦聲率N由喀嚦聲數(shù)確定,N = n / T
v 當(dāng)器具的喀嚦聲率N由開關(guān)操作數(shù)確定,N = n×f / T
v 確定喀嚦聲限值的連續(xù)騷擾限值,為適用于家用電器和產(chǎn)生 類似干擾的設(shè)備及裝有半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)控制器的限值中的 準(zhǔn)峰值限值
v 如喀嚦聲率大于等于30,適用連續(xù)騷擾限值,即不合格
4.騷擾功率
? GB 4343.1-2003
騷擾功率試驗
v 受試設(shè)備的騷擾特性可通過測量電源線和其它連線的 騷擾功率來考核
v 當(dāng)頻率超過30MHz時,設(shè)備所產(chǎn)生的騷擾能量主要通 過輻射傳播
v 經(jīng)驗表明,騷擾能量主要是由靠近器具的那部分的電 源線和其他連線向外輻射的v 通過吸收鉗測量最大騷擾功率
騷擾功率的測量
v EUT應(yīng)放在0.8m高的非金屬臺上,距其它導(dǎo)電體0.4m v 被測饋線應(yīng)在臺子上平直展開,注意其長度是否延長 v 吸收鉗的電流變換器一端朝向被測設(shè)備
v 不測量的連線的處理
v 短于0.25m的引線不需測量
v 短于吸收鉗長度2倍的引線需延長到吸收鉗長度2倍
v 長于吸收鉗長度2倍的引線,使用原引線測量
v 輔助裝置非器具主體運行所必需或由單獨試驗程序時,應(yīng) 只接引線而不接輔助裝置
騷擾功率的測量 測量程序
a.按要求進(jìn)行試驗布置和連接
b.EUT按運行條件正常工作
c.依次對電源線和每根超過25cm長的連接線進(jìn)行測量
d.初測,將吸收鉗套在被測線上,固定在離EUT最近的位置,在30MHz~300MHz范圍內(nèi)掃描,找出最大騷擾對應(yīng)的頻率
e.最終測試,移動吸收鉗,找出最大騷擾位置,測量準(zhǔn)峰值 和平均值,記錄測量數(shù)據(jù)(最大騷擾電平和頻率)
f.試驗后數(shù)據(jù)分析處理(電纜損耗,吸收鉗的插入損耗)
5.諧波電流發(fā)射(諧波失真)
? GB 17625.1-2003
6.電壓波動和閃爍
? GB 17625.2-1994
EMC對策
v濾波、屏蔽、接地、PCB設(shè)計
v濾波
? 切斷電磁騷擾沿信號線或電源線傳播的路徑
? 抑制傳導(dǎo)騷擾、輻射騷擾,提高抗擾度
? 濾波器:低通、高通、帶通、帶阻
? 電源線濾波器、信號線濾波器,注意安裝位置
? 濾波電容、濾波電感
? 穿心電容、饋通濾波器
? 共模扼流圈 ?鐵氧體材料:磁環(huán)、磁珠
v屏蔽
? 利用屏蔽體阻止電磁場在空間傳播
? 限制內(nèi)部輻射電磁能的越出
? 防止外來輻射能量的進(jìn)入
? 機箱屏蔽:材料的選擇、接觸面的處理、孔縫的大 小、線纜的進(jìn)出 ?線纜屏蔽:屏蔽效能、與機殼的搭接
? 對重要器件(騷擾源)進(jìn)行屏蔽,如時鐘發(fā)生器、晶振、CPU 等
v接地
? ? ? ? 接大地:人員與設(shè)備的安全
接參考地:建立基準(zhǔn)電位點
浮地:抗干擾
單點接地:簡單,多用于低頻
? ? ? ?
EMC對策 v PCB設(shè)計 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 多點接地:就近接地,地線長度短,多用于高頻
混合接地
接地點的選擇:對電路影響小,避免地環(huán)路影響
接地點的處理:低阻抗,焊接、鉚接、螺釘連接
避免公共阻抗的耦合、線間串?dāng)_、高頻載流導(dǎo)線的電磁輻射、印刷線路板對高頻輻射的感應(yīng)及波形在長線傳輸中的畸變等
盡量采用多層板
先確定元器件在板上的位置,然后布置地線(層)、電源線(層),再安排高速信號線,最后再考慮低速信號線
敏感電路的引線不要與大電流、高速線平行,要遠(yuǎn)離時鐘線
易產(chǎn)生騷擾的器件要相互靠近,并盡量遠(yuǎn)離邏輯電路
將數(shù)字電路、模擬電路以及電源電路分別放置
將高頻電路與低頻電路分開,隔離或單獨成板
盡可能縮短高頻元器件之間的連線
易受干擾的元器件不能相互挨得太近
輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離
PCB的濾波、屏蔽和接地的處理