EMC嚴(yán)苛測試?是指對電子設(shè)備在極端電磁環(huán)境下的性能進(jìn)行全面檢測，以確保其在復(fù)雜電磁環(huán)境中仍能正常工作，并且不會對其他設(shè)備造成干擾。EMC測試主要包括兩個方面：電磁干擾(EMI)和電磁抗擾度(EMS)。

EMI測試

EMI測試評估設(shè)備在工作過程中產(chǎn)生的電磁輻射或通過電源線等途徑傳播的電磁干擾。測試項目包括：

?輻射發(fā)射(RE)?：評估設(shè)備在正常工作狀態(tài)下是否會發(fā)出超過標(biāo)準(zhǔn)的電磁輻射。

?傳導(dǎo)發(fā)射(CE)?：評估設(shè)備通過電源線等傳導(dǎo)途徑產(chǎn)生的電磁干擾。

?諧波(Harmonic)?：評估設(shè)備產(chǎn)生的諧波成分是否符合標(biāo)準(zhǔn)。

?閃爍(Flicker)?：評估設(shè)備是否會產(chǎn)生影響視覺的閃爍現(xiàn)象?12。

EMS測試

EMS測試評估設(shè)備對外部電磁干擾的抵抗能力。測試項目包括：

?靜電放電(ESD)?：評估設(shè)備對靜電放電的抵抗能力。

?瞬態(tài)脈沖干擾(EFT)?：評估設(shè)備對瞬態(tài)脈沖干擾的抵抗能力。

?電壓跌落(DIP)?：評估設(shè)備對電壓跌落的抵抗能力。

?傳導(dǎo)抗干擾(CS)?：評估設(shè)備對傳導(dǎo)干擾的抵抗能力。

?輻射抗干擾(RS)?：評估設(shè)備對輻射干擾的抵抗能力。

?浪涌(Surge)?：評估設(shè)備對浪涌(如雷擊)的抵抗能力?12。

測試環(huán)境和方法

EMC測試需要在專門的測試場地進(jìn)行，如電波暗室，這是一種專門設(shè)計的屏蔽環(huán)境，用于模擬無干擾的測試空間。測試過程中使用頻譜分析儀等測量工具，確保設(shè)備在工作時發(fā)出的電磁輻射不超過規(guī)定的限值?1。

實際應(yīng)用場景和重要性

EMC測試對于電子設(shè)備的市場準(zhǔn)入和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。不符合EMC標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品可能會導(dǎo)致無法進(jìn)入目標(biāo)市場、高額的返工和整改成本、品牌聲譽(yù)受損以及潛在的法律風(fēng)險。因此，EMC測試不僅是法規(guī)要求，更是企業(yè)競爭力的體現(xiàn)?1。

EMC測試的類型和項目

輻射發(fā)射測試(Radiated Emission Testing，RE)

測試目的：輻射發(fā)射測試主要是評估設(shè)備在正常工作狀態(tài)下是否會發(fā)出超過標(biāo)準(zhǔn)的電磁輻射。電磁輻射通過天線或電源線等方式傳播到周圍的環(huán)境或其他設(shè)備，可能引起干擾，影響設(shè)備的正常運行或造成故障。

測試頻率范圍：30 MHz - 1 GHz(部分產(chǎn)品可能延伸至6 GHz)

測試環(huán)境：通常在10米或3米法電波暗室中進(jìn)行。(電波暗室是一種專門設(shè)計的屏蔽環(huán)境，用來模擬無干擾的測試空間，避免外部信號干擾)

測試流程：

設(shè)備會放置于電波暗室中，進(jìn)行輻射測量。

使用天線捕捉設(shè)備釋放的電磁波。

通過頻譜分析儀或其他測量工具，分析電磁波的強(qiáng)度，確保設(shè)備在工作時發(fā)出的電磁輻射不超過規(guī)定的限值。

關(guān)鍵指標(biāo)：

電場強(qiáng)度(dBμV/m)：測量電磁輻射的強(qiáng)度，通常以dBμV/m為單位表示。

不同頻段的限值要求：在不同的頻率范圍內(nèi)，設(shè)備的輻射應(yīng)遵循特定的限值要求。例如，CISPR 22規(guī)定了不同頻段的輻射發(fā)射限值。

2.2 傳導(dǎo)發(fā)射測試(Conducted Emission Testing，CE)

測試目的：傳導(dǎo)發(fā)射測試主要是評估設(shè)備通過電源線、信號線等電氣連接向外傳導(dǎo)的電磁干擾。設(shè)備在正常工作時會通過電源或信號線向外傳導(dǎo)干擾信號，這些干擾信號可能影響其他設(shè)備或系統(tǒng)。

測試頻率范圍：150 kHz - 30 MHz

測量方法：

線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LISN)：LISN是一種專用測試設(shè)備，能夠穩(wěn)定電源線路的阻抗，同時提供測試信號的傳輸通道。在測試時，LISN用來隔離電源網(wǎng)絡(luò)，測量設(shè)備在電源端口和信號端口傳導(dǎo)的電磁干擾。

測試流程：

測量時，設(shè)備在正常工作狀態(tài)下連接到電源或信號線路，LISN通過其接入電源線路來測量干擾信號的大小。

信號通過頻譜分析儀分析，以確保發(fā)出的電磁干擾信號符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵指標(biāo)：

傳導(dǎo)干擾電壓(dBμV)：以dBμV表示，測量設(shè)備通過電源線或信號線傳導(dǎo)的電磁干擾強(qiáng)度。

傳導(dǎo)干擾電流(dBμA)：根據(jù)不同產(chǎn)品類別和應(yīng)用場景，電磁干擾的限值會有所不同。例如，CISPR 16標(biāo)準(zhǔn)就對傳導(dǎo)發(fā)射的限值做出了詳細(xì)規(guī)定。

2.3 抗擾度測試系列

抗擾度測試旨在評估設(shè)備在電磁干擾環(huán)境中的抗干擾能力，確保在受到外部干擾時仍能穩(wěn)定運行。常見的抗擾度測試項目包括靜電放電(ESD)、輻射抗擾度(RS)、電快速瞬變(EFT)等。

靜電放電(ESD)測試

測試等級：通常為2kV, 4kV, 6kV, 8kV(接觸放電)和 2kV, 4kV, 8kV, 15kV(空氣放電)

測試點：設(shè)備的可接觸金屬部分和絕緣表面(如按鈕、外殼、插座等)。

測試流程：

靜電放電測試模擬人類操作員接觸電子設(shè)備時可能發(fā)生的靜電放電。

使用靜電放電模擬器，通過接觸或空氣放電方式施加靜電，觀察設(shè)備是否出現(xiàn)功能失?；蚬收稀?

性能判據(jù)：

A級：設(shè)備正常工作

B級：暫時退化后自動恢復(fù)

C級：需要人工干預(yù)

D級：永久性損壞

2.3.2 輻射抗擾度(RS)測試

測試目的：評估設(shè)備對外部電磁輻射干擾的抗干擾能力。輻射抗擾度測試模擬外部電磁場對設(shè)備的影響，確保設(shè)備在強(qiáng)電磁環(huán)境中仍能正常工作。

測試頻率范圍：80 MHz - 1 GHz

場強(qiáng)要求：通常為3 V/m或10 V/m，特殊行業(yè)可達(dá)30V/m

測試方法

調(diào)制方式：AM 80% 1kHz 調(diào)制。脈沖調(diào)制

測試條件：設(shè)備四周方位照射測試。垂直和水平極化測試

測試流程：設(shè)備在電磁輻射場中暴露，在特定頻段內(nèi)進(jìn)行測試，檢測設(shè)備是否受到干擾。

2.3.3 電快速瞬變(EFT)測試

測試目的：模擬設(shè)備電源線路或信號線路遭受快速電壓瞬變的情況。電快速瞬變(EFT)可能由電力系統(tǒng)開關(guān)、設(shè)備開關(guān)操作等引起，能夠引起設(shè)備內(nèi)部的電氣故障或性能失常。

測試電壓：

電源端口：±0.5kV, ±1kV, ±2kV, ±4kV

信號端口：±0.25kV, ±0.5kV, ±1kV, ±2kV

脈沖特性：

上升時間：5ns

脈沖寬度：50ns

重復(fù)頻率：5kHz或100kHz

施加位置：通常施加于電源線和信號線。

測試流程：

電快速瞬變測試模擬電源線路上的快速電壓波動，如由于開關(guān)操作、雷擊等外部干擾所引起的電壓突變。

在測試過程中，通過施加電壓脈沖信號，評估設(shè)備在受到快速電壓瞬變時的穩(wěn)定性和抗擾能力。

2.3.4 浪涌抗擾度測試(Surge Immunity)

測試目的：浪涌抗擾度測試用于評估設(shè)備對電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的浪涌電壓(如雷擊、開關(guān)操作等)引起的電磁干擾的抗擾能力。浪涌電壓是一種短時間內(nèi)出現(xiàn)的高能電壓脈沖，可能會對電子設(shè)備造成損害或失效。

測試電壓：

線對線：±0.5 kV, ±1 kV, ±2 kV

線對地：±0.5 kV, ±1 kV, ±2 kV, ±4 kV

波形參數(shù)：

開路電壓波形(1.2/50μs)：描述浪涌電壓的上升時間和衰減時間。1.2/50μs波形是標(biāo)準(zhǔn)的浪涌波形，表示電壓波形的上升時間為1.2微秒，衰減時間為50微秒。

短路電流波形(8/20μs)：描述浪涌電流的上升時間和衰減時間。8/20μs波形是指電流波形的上升時間為8微秒，衰減時間為20微秒。

測試方法：

浪涌電壓通過設(shè)備的電源線和信號線施加，設(shè)備的響應(yīng)會被監(jiān)控。通過使用浪涌發(fā)生器產(chǎn)生設(shè)定電壓和波形，設(shè)備暴露于這些浪涌電壓中，評估其是否能夠在干擾下保持穩(wěn)定運行。

測試重點：

設(shè)備保護(hù)：確保設(shè)備能夠抵抗浪涌電壓并維持正常工作。

設(shè)備穩(wěn)定性：確保設(shè)備在浪涌電壓作用下不發(fā)生故障或停機(jī)。

2.3.5 傳導(dǎo)抗擾度測試(Conducted Immunity，CI)

測試頻率：150 kHz - 80 MHz

測試電平：1 V, 3 V, 10 V(根據(jù)測試標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備要求選擇)

調(diào)制方式：

AM 80% 1kHz：調(diào)制方式為80%的幅度調(diào)制，頻率為1kHz。通過這種調(diào)制方式，可以模擬實際的電磁干擾，評估設(shè)備在實際環(huán)境中的表現(xiàn)。

注入方式：

電流鉗注入：使用電流鉗將干擾信號注入設(shè)備的電源或信號線路。電流鉗通過磁場將高頻信號耦合到測試線中。

CDN耦合(耦合設(shè)備網(wǎng)絡(luò))：通過耦合網(wǎng)絡(luò)將干擾信號注入到設(shè)備的電源線或信號線上，模擬外部電磁干擾對設(shè)備的影響。

測試目的：測試設(shè)備是否能夠在電源線或信號線受到高頻干擾的情況下保持正常工作，確保設(shè)備在傳導(dǎo)干擾下不發(fā)生功能失常。

2.3.6 電源頻率磁場抗擾度測試

測試頻率：

50 Hz(常見于歐洲和大部分國家的電力系統(tǒng))

60 Hz(常見于美國等地區(qū))

場強(qiáng)等級：

1 A/m, 3 A/m, 30 A/m, 100 A/m(根據(jù)不同產(chǎn)品的要求和應(yīng)用場景選擇不同的場強(qiáng))

測試方法：

浸入式測試：設(shè)備直接置于電源頻率磁場中進(jìn)行測試，模擬設(shè)備在強(qiáng)電磁場環(huán)境中的表現(xiàn)。

感應(yīng)式測試：通過感應(yīng)產(chǎn)生的磁場在設(shè)備周圍形成干擾，評估設(shè)備的抗擾能力。

測試目的：該測試評估設(shè)備在低頻電源磁場環(huán)境下的抗干擾能力。低頻磁場通常由電力線、變壓器、工業(yè)設(shè)備等產(chǎn)生，設(shè)備需要能夠抵抗這些磁場干擾，確保其正常運行。

2.4 諧波電流測試

測試頻率：最高到40次諧波

適用產(chǎn)品：額定電流**≤16A**的設(shè)備，特別是小型家電、照明設(shè)備和某些工業(yè)設(shè)備。

測試參數(shù)：

各次諧波電流：測試設(shè)備在不同頻率下產(chǎn)生的諧波電流。

總諧波畸變率(THD)：測試設(shè)備產(chǎn)生的所有諧波電流與基波電流的比例，評估其對電網(wǎng)的影響。

測試目的：評估設(shè)備對電網(wǎng)的諧波污染以及諧波對設(shè)備功能的影響。高諧波畸變會影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞。

2.5 電壓波動和閃爍測試

測試目的：評估電氣設(shè)備在運行過程中對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性的影響，確保設(shè)備不會造成影響其他用戶的電壓波動和閃爍現(xiàn)象。這種測試對于具有大功率波動特性的設(shè)備尤為重要。

測試參數(shù)：

相對電壓變化(dc)限值：測量設(shè)備在電壓波動下的相對變化，通常不應(yīng)超過3.3%

短時閃爍值(Pst)限值：用于評估電壓波動引起的短期閃爍效應(yīng)。Pst值反映了短時間內(nèi)(約為1-10分鐘)電壓波動對視覺或設(shè)備顯示效果的影響，不應(yīng)超過1.0

長時閃爍值(Plt)限值：用于評估電壓波動在較長時間段內(nèi)(通常為1小時)對設(shè)備或顯示的影響。Plt是Pst值的長時間平均，不應(yīng)超過0.65

測試時間：最少10分鐘

測試設(shè)備過程

測試環(huán)境：設(shè)備在測試過程中將連接到電網(wǎng)電源模擬器或電壓波動模擬器，模擬不同程度的電壓波動或閃爍情況。

波動類型：可以通過改變電壓的幅度、頻率和持續(xù)時間來模擬不同類型的電壓波動。

測量：使用電壓波動和閃爍檢測儀器(如電壓質(zhì)量分析儀)進(jìn)行實時監(jiān)測，記錄設(shè)備在不同波動情況下的響應(yīng)，評估其性能和穩(wěn)定性。

判定準(zhǔn)則

相對電壓變化(dc)

一般設(shè)備：≤3.3%

特殊設(shè)備：≤4%

手動開關(guān)設(shè)備：≤6%

閃爍值限制

Pst：≤1.0

Plt：≤0.65

三、電磁兼容檢測標(biāo)準(zhǔn)

不同地區(qū)和國際組織為不同類型的設(shè)備制定了詳細(xì)的EMC測試標(biāo)準(zhǔn)。以下是按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)、我國標(biāo)準(zhǔn)、歐盟標(biāo)準(zhǔn)和美國標(biāo)準(zhǔn)劃分的電磁兼容性(EMC)檢測標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 IEC國際標(biāo)準(zhǔn)

IEC(國際電工委員會)制定的61000系列標(biāo)準(zhǔn)是全球最有影響力的EMC標(biāo)準(zhǔn)，為各國EMC標(biāo)準(zhǔn)提供了基礎(chǔ)框架。

IEC 61000系列：

IEC 61000系列主要包括電磁干擾(EMI)和電磁抗擾度(EMS)測試。

通用標(biāo)準(zhǔn)

IEC 61000-1：基本定義和術(shù)語

IEC 61000-2：電磁環(huán)境

IEC 61000-3：限值要求

IEC 61000-3-2：諧波電流限值

IEC 61000-3-3：電壓波動和閃爍限值

測試和測量技術(shù)

IEC 61000-4-2：靜電放電抗擾度測試

測試等級：2kV、4kV、6kV、8kV

放電類型：接觸放電和空氣放電

IEC 61000-4-3：射頻電磁場輻射抗擾度測試

頻率范圍：80MHz - 1GHz

場強(qiáng)等級：1V/m、3V/m、10V/m

IEC 61000-4-4：電快速瞬變脈沖群抗擾度測試

測試電壓：0.5kV、1kV、2kV、4kV

適用對象：電源端口和信號端口

IEC 61000-4-5：浪涌抗擾度測試

IEC 61000-4-6：傳導(dǎo)騷擾抗擾度測試

IEC 61000-4-8：工頻磁場抗擾度測試

IEC 61000-4-11：電壓暫降和短時中斷抗擾度測試

通用標(biāo)準(zhǔn)

IEC 61000-6-1：居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境的抗擾度標(biāo)準(zhǔn)

IEC 61000-6-2：工業(yè)環(huán)境的抗擾度標(biāo)準(zhǔn)

IEC 61000-6-3：居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)

IEC 61000-6-4：工業(yè)環(huán)境的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)

CISPR系列：

CISPR 11：工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備的EMC要求

CISPR 14：家用電器的EMC要求

CISPR 15：照明設(shè)備的EMC要求

CISPR 22/32：信息技術(shù)設(shè)備的EMC要求

3.2 我國標(biāo)準(zhǔn)(GB標(biāo)準(zhǔn))(GB強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，GB/T推薦性標(biāo)準(zhǔn))

GB/T 17626系列：

我國的EMC標(biāo)準(zhǔn)大多數(shù)遵循IEC 61000系列標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)實際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

GB/T 17626.2：靜電放電(ESD)測試

GB/T 17626.3：輻射抗擾度(RS)測試

GB/T 17626.4：電快速瞬變(EFT)抗擾度測試

GB/T 17626.5：浪涌抗擾度測試

GB/T 17626.6：傳導(dǎo)抗擾度測試(CI)

GB 9254：適用于信息技術(shù)設(shè)備的輻射發(fā)射要求，類似于CISPR 22。

GB 4343：家用電器、電動工具和類似器具產(chǎn)品的電磁兼容性要求。

3.3 歐盟標(biāo)準(zhǔn)(EN標(biāo)準(zhǔn))

EN 61000系列：

歐盟的EMC標(biāo)準(zhǔn)與IEC 61000系列標(biāo)準(zhǔn)相一致，主要用于產(chǎn)品在歐盟市場的合規(guī)性測試。

EN 61000-4-2：靜電放電(ESD)抗擾度測試

EN 61000-4-3：輻射抗擾度(RS)測試

EN 61000-4-4：電快速瞬變(EFT)抗擾度測試

EN 61000-4-6：傳導(dǎo)抗擾度測試(CI)

EN 55022：信息技術(shù)設(shè)備的輻射發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)，類似于CISPR 22。

EN 55024：信息技術(shù)設(shè)備的抗擾度標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了對電磁干擾的抗擾度要求。

EN 301 489：適用于無線通信設(shè)備的電磁兼容要求，涵蓋了輻射發(fā)射和抗擾度。

3.4 美國標(biāo)準(zhǔn)(FCC標(biāo)準(zhǔn))

FCC Part 15：

適用于所有電子設(shè)備的輻射發(fā)射和抗擾度標(biāo)準(zhǔn)，特別適用于無線通信設(shè)備。FCC Part 15包括了對數(shù)字設(shè)備、無線設(shè)備、家用電器等設(shè)備的EMC要求。

FCC Part 15.Subpart A：一般要求

FCC Part 15.Subpart B：非意圖發(fā)射體(如有線鍵盤、有線耳機(jī)、電視接收器等)消費電子設(shè)備的EMC標(biāo)準(zhǔn)。

FCC Part 15.107：非意圖發(fā)射體EMC傳導(dǎo)發(fā)射限值。

FCC Part 15.109：非意圖發(fā)射體EMC輻射發(fā)射限值。

FCC Part 15.Subpart C-H：意圖發(fā)射體(如WIFI、藍(lán)牙設(shè)備等)的EMC標(biāo)準(zhǔn)。

FCC Part 18 ：工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM)設(shè)備的EMC標(biāo)準(zhǔn)。

FCC Part 68 ：電話設(shè)備的EMC要求。

FCC Part 90 ：私人無線電服務(wù)的EMC要求。

FCC Part 97 ：業(yè)余無線電服務(wù)的EMC要求

ANSI C63.4：提供了輻射發(fā)射的測試方法和程序，適用于各種類型的電子設(shè)備。

ANSI C63.12：EMC限值推薦實踐