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    電磁兼容測試的條件與方法

    閱讀:1125          發(fā)布時間:2010-6-29

    電磁兼容測試的條件與方法

    測量依賴3個方面因素:方法、技術(shù)、設(shè)備。方法由測量原理和測量設(shè)備的使用方法兩者來確定,技術(shù)是為了得到正確的測量結(jié)果(較高的準確度)而采取的一切測量手段,設(shè)備則是體現(xiàn)上述兩個因素為測量服務(wù)的一切技術(shù)裝置。這些都必須標準化,以保證測量具有重現(xiàn)性和真實性。

    EMC測量條件由測量方法決定。

        必須指出,把環(huán)境作為抗擾度測量的相關(guān)條件是抗擾度測量的重要特點。因為如果忽視這些相關(guān),不考慮裝置的應(yīng)用工作環(huán)境條件,而認為裝置應(yīng)該“獨立”,應(yīng)該適合于插入任何說說組合裝置(或系統(tǒng))中,就會由此產(chǎn)生所有被測裝置都必須接受全部項目的干擾實驗,并且要達到zui高嚴酷度等級的錯誤結(jié)論。這不僅對要用的裝置造成過高的不合理的嚴格限制,而且還會因需要進行大量實驗而不得不承擔很大的經(jīng)濟負擔。

        另外,抗擾度測量涉及到高壓信號,除了應(yīng)嚴格遵守有關(guān)安全規(guī)定外,還有必要在抗擾度實驗后再對設(shè)備進行安全測量。

        對于交流穩(wěn)壓電源這類大功率電工產(chǎn)品,選取從市電導(dǎo)入的以高頻、高能為特征的抗擾度項目,并且選購較其它電工、電子產(chǎn)品要高的嚴酷度等級,是必要的。

        抗擾度測量的另一重要特點是對實驗發(fā)生器技術(shù)參數(shù)作出嚴格而明確的規(guī)定。為了對設(shè)備的抗擾度性能進行比較,就要有說說能產(chǎn)生比較一致并可重復(fù)再現(xiàn)的實驗裝置,這就是干擾模擬發(fā)生器。顯然必須規(guī)定發(fā)生器的輸出內(nèi)阻、輸出波形規(guī)則、開路電壓幅度和誤差;以保證實驗結(jié)果的一致,重復(fù)性好。否則,因不同被測設(shè)備源端阻抗不同,對發(fā)生器的阻抗匹配不同而無法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。實際上,阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個有效手段。

        交流穩(wěn)壓電源對外界(通過市電網(wǎng)絡(luò))的電磁騷擾測量項目有:諧波傳導(dǎo)干擾測量、高頻傳導(dǎo)干擾測量。

        諧波傳導(dǎo)干擾測量是對設(shè)備的電源進線入端工頻電流諧波進行測量;測出40次以下各次電流諧波zui大值,對三相電源還應(yīng)測量中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項目中以源電流相對諧波含量來考核此項目。

        交流穩(wěn)壓電源的傳導(dǎo)干擾實驗同其它電子產(chǎn)品一樣,可采用GB6833-86電子測量儀器EMC性實驗規(guī)范(參照采用HP公司標準或GB9254-88信息技術(shù)設(shè)備的無線電干擾極限值和測量方法(等效采用CISPR221985)。高頻傳導(dǎo)干擾測量中一個重要測量裝置是要用人工電源網(wǎng)絡(luò)(ArtificialMainNetwork),在美國標準中則稱為電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LineImpedanceStabilizationNetwork,LISN)。這是由于不同電力條件下,市電在不同設(shè)備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同,為使測量結(jié)果反映真實情況,必須在受試設(shè)備和其電源端子間接入合乎規(guī)則的網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)既能使設(shè)備和電網(wǎng)間實現(xiàn)射頻隔離,又能為設(shè)備提供穩(wěn)定的高頻阻抗。人工電源網(wǎng)絡(luò)的支路數(shù)和供電系統(tǒng)的線路數(shù)相同,網(wǎng)絡(luò)和干擾測量儀之間的連接應(yīng)保證阻抗匹配(50Ω/50μH),對每根電源線分別進行測量,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(dǎo)干擾電流;其中在電源線和地之間并接10μF穿心電容器,作用和LISN相同。電流探頭法使用簡便,測量迅速,便于現(xiàn)場測量,較接近實際情況,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。

        射頻輻射干擾測量較復(fù)雜,涉及到測量場地、天線、測量線路連接等測量技術(shù)。測量場地為野外開闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種規(guī)則很難實現(xiàn),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。測量輻射場強時被測設(shè)備應(yīng)嚴格按實際工作方式接線,電源線、信號線都不允許特意卷曲、收縮,以反映真實性。

        測量依賴3個方面因素:方法、技術(shù)、設(shè)備。方法由測量原理和測量設(shè)備的使用方法兩者來確定,技術(shù)是為了得到正確的測量結(jié)果(較高的準確度)而采取的一切測量手段,設(shè)備則是體現(xiàn)上述兩個因素為測量服務(wù)的一切技術(shù)裝置。這些都必須標準化,以保證測量具有重現(xiàn)性和真實性。

        EMC測量條件由測量方法決定。具體測量方法分為在實驗室條件下進行的實驗臺法和在實際使用條件下進行的現(xiàn)場法。要模擬現(xiàn)場可能碰到的所有干擾現(xiàn)象是不可能的,特別是現(xiàn)場法具有無法克服的局限性。但通過標準化的測量可以較全面地獲取被測設(shè)備EMC性能怎么的信息。為此,上推薦首先采用實驗臺法,除非無法在實驗室進行,一般不用現(xiàn)場法。

        抗擾度測量主要方法是按照設(shè)備所處的電磁環(huán)境條件,結(jié)合用戶對設(shè)備采取的方法,選購合適的嚴酷度等級,依照有關(guān)測量方法進行測量,zui后根據(jù)產(chǎn)品標準提出的合格判決條件評定測量結(jié)果是否合格。這是抗擾度測量和其它測量主要差異之處。

        電磁環(huán)境中的電磁騷擾源、電磁騷擾源對設(shè)備的耦合方式、設(shè)備對電磁騷擾的敏感度以及用戶對工作現(xiàn)場的防護方法直接和嚴酷度等級相關(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(guī)定了在電磁環(huán)境中和嚴酷度等級相對應(yīng)的設(shè)備工作下的電氣環(huán)境條件:
     
        諧波傳導(dǎo)干擾測量是對設(shè)備的電源進線入端工頻電流諧波進行測量;測出40次以下各次電流諧波zui大值,對三相電源還應(yīng)測量中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項目中以源電流相對諧波含量來考核此項目。

        交流穩(wěn)壓電源的傳導(dǎo)干擾實驗同其它電子產(chǎn)品一樣,可采用GB6833-86電子測量儀器EMC性實驗規(guī)范(參照采用HP公司標準或GB9254-88信息技術(shù)設(shè)備的無線電干擾極限值和測量方法(等效采用CISPR221985)。高頻傳導(dǎo)干擾測量中一個重要測量裝置是要用人工電源網(wǎng)絡(luò)(ArtificialMainNetwork),在美國標準中則稱為電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LineImpedanceStabilizationNetwork,LISN)。這是由于不同電力條件下,市電在不同設(shè)備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同,為使測量結(jié)果反映真實情況,必須在受試設(shè)備和其電源端子間接入合乎規(guī)則的網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)既能使設(shè)備和電網(wǎng)間實現(xiàn)射頻隔離,又能為設(shè)備提供穩(wěn)定的高頻阻抗。人工電源網(wǎng)絡(luò)的支路數(shù)和供電系統(tǒng)的線路數(shù)相同,網(wǎng)絡(luò)和干擾測量儀之間的連接應(yīng)保證阻抗匹配(50Ω/50μH),對每根電源線分別進行測量,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(dǎo)干擾電流;其中在電源線和地之間并接10μF穿心電容器,作用和LISN相同。電流探頭法使用簡便,測量迅速,便于現(xiàn)場測量,較接近實際情況,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。

        射頻輻射干擾測量較復(fù)雜,涉及到測量場地、天線、測量線路連接等測量技術(shù)。測量場地為野外開闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種規(guī)則很難實現(xiàn),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。測量輻射場強時被測設(shè)備應(yīng)嚴格按實際工作方式接線,電源線、信號線都不允許特意卷曲、收縮,以反映真實性。

        測量依賴3個方面因素:方法、技術(shù)、設(shè)備。方法由測量原理和測量設(shè)備的使用方法兩者來確定,技術(shù)是為了得到正確的測量結(jié)果(較高的準確度)而采取的一切測量手段,設(shè)備則是體現(xiàn)上述兩個因素為測量服務(wù)的一切技術(shù)裝置。這些都必須標準化,以保證測量具有重現(xiàn)性和真實性。

        EMC測量條件由測量方法決定。具體測量方法分為在實驗室條件下進行的實驗臺法和在實際使用條件下進行的現(xiàn)場法。要模擬現(xiàn)場可能碰到的所有干擾現(xiàn)象是不可能的,特別是現(xiàn)場法具有無法克服的局限性。但通過標準化的測量可以較全面地獲取被測設(shè)備EMC性能怎么的信息。為此,上推薦首先采用實驗臺法,除非無法在實驗室進行,一般不用現(xiàn)場法。

        抗擾度測量主要方法是按照設(shè)備所處的電磁環(huán)境條件,結(jié)合用戶對設(shè)備采取的方法,選購合適的嚴酷度等級,依照有關(guān)測量方法進行測量,zui后根據(jù)產(chǎn)品標準提出的合格判決條件評定測量結(jié)果是否合格。這是抗擾度測量和其它測量主要差異之處。

        電磁環(huán)境中的電磁騷擾源、電磁騷擾源對設(shè)備的耦合方式、設(shè)備對電磁騷擾的敏感度以及用戶對工作現(xiàn)場的防護方法直接和嚴酷度等級相關(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(guī)定了在電磁環(huán)境中和嚴酷度等級相對應(yīng)的設(shè)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,如工廠和電廠的控制室或終端室;
    3級,典型的工業(yè)環(huán)境,如工業(yè)過程裝置、電廠和露天高壓變電所的繼電器房等場所;
    4級,嚴酷的工業(yè)環(huán)境,如電站、未采取特殊安裝方法的工業(yè)過程設(shè)備、室外區(qū)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(shè)備的安裝條件和防護設(shè)施作如下分類(適用電涌):
    0類:保護良好的、有一次和二次過壓保護的電氣環(huán)境,通常處于特殊的房間內(nèi),電涌電壓不會超過25V;
    1類:局部保護的、有一次過壓保護的電氣環(huán)境,電涌電壓不超過500V;
    2類:電源線和其它線路分離開,電纜隔離良好的電氣環(huán)境,電涌電壓不超過1kV;
    3類:電源電纜和信號電纜并行敷設(shè)的電氣環(huán)境,電涌電壓不超過2kV;
    4類:互連線象室外一樣沿著電源電纜敷設(shè),且電子電路和電氣線路均使用電纜的電氣環(huán)境,電涌電壓不超過4kV;
    5類:非人口稠密區(qū)內(nèi)電子裝置聯(lián)接電訊電纜和架空電源線的電氣環(huán)境。
        對0類不做電涌測量。一般電源產(chǎn)品處于1類或2類電氣環(huán)境,可選購嚴酷度等級為1級或2級。

        必須指出,把環(huán)境作為抗擾度測量的相關(guān)條件是抗擾度測量的重要特點。因為如果忽視這些相關(guān),不考慮裝置的應(yīng)用工作環(huán)境條件,而認為裝置應(yīng)該“獨立”,應(yīng)該適合于插入任何說說組合裝置(或系統(tǒng))中,就會由此產(chǎn)生所有被測裝置都必須接受全部項目的干擾實驗,并且要達到zui高嚴酷度等級的錯誤結(jié)論。這不僅對要用的裝置造成過高的不合理的嚴格限制,而且還會因需要進行大量實驗而不得不承擔很大的經(jīng)濟負擔。

        另外,抗擾度測量涉及到高壓信號,除了應(yīng)嚴格遵守有關(guān)安全規(guī)定外,還有必要在抗擾度實驗后再對設(shè)備進行安全測量。

        對于交流穩(wěn)壓電源這類大功率電工產(chǎn)品,選取從市電導(dǎo)入的以高頻、高能為特征的抗擾度項目,并且選購較其它電工、電子產(chǎn)品要高的嚴酷度等級,是必要的。

        抗擾度測量的另一重要特點是對實驗發(fā)生器技術(shù)參數(shù)作出嚴格而明確的規(guī)定。為了對設(shè)備的抗擾度性能進行比較,就要有說說能產(chǎn)生比較一致并可重復(fù)再現(xiàn)的實驗裝置,這就是干擾模擬發(fā)生器。顯然必須規(guī)定發(fā)生器的輸出內(nèi)阻、輸出波形規(guī)則、開路電壓幅度和誤差;以保證實驗結(jié)果的一致,重復(fù)性好。否則,因不同被測設(shè)備源端阻抗不同,對發(fā)生器的阻抗匹配不同而無法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。實際上,阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個有效手段。

        交流穩(wěn)壓電源對外界(通過市電網(wǎng)絡(luò))的電磁騷擾測量項目有:諧波傳導(dǎo)干擾測量、高頻傳導(dǎo)干擾測量。

        諧波傳導(dǎo)干擾測量是對設(shè)備的電源進線入端工頻電流諧波進行測量;測出40次以下各次電流諧波zui大值,對三相電源還應(yīng)測量中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項目中以源電流相對諧波含量來考核此項目。

        交流穩(wěn)壓電源的傳導(dǎo)干擾實驗同其它電子產(chǎn)品一樣,可采用GB6833-86電子測量儀器EMC性實驗規(guī)范(參照采用HP公司標準或GB9254-88信息技術(shù)設(shè)備的無線電干擾極限值和測量方法(等效采用CISPR221985)。高頻傳導(dǎo)干擾測量中一個重要測量裝置是要用人工電源網(wǎng)絡(luò)(ArtificialMainNetwork),在美國標準中則稱為電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LineImpedanceStabilizationNetwork,LISN)。這是由于不同電力條件下,市電在不同設(shè)備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同,為使測量結(jié)果反映真實情況,必須在受試設(shè)備和其電源端子間接入合乎規(guī)則的網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)既能使設(shè)備和電網(wǎng)間實現(xiàn)射頻隔離,又能為設(shè)備提供穩(wěn)定的高頻阻抗。人工電源網(wǎng)絡(luò)的支路數(shù)和供電系統(tǒng)的線路數(shù)相同,網(wǎng)絡(luò)和干擾測量儀之間的連接應(yīng)保證阻抗匹配(50Ω/50μH),對每根電源線分別進行測量,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(dǎo)干擾電流;其中在電源線和地之間并接10μF穿心電容器,作用和LISN相同。電流探頭法使用簡便,測量迅速,便于現(xiàn)場測量,較接近實際情況,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。

        射頻輻射干擾測量較復(fù)雜,涉及到測量場地、天線、測量線路連接等測量技術(shù)。測量場地為野外開闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種規(guī)則很難實現(xiàn),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。測量輻射場強時被測設(shè)備應(yīng)嚴格按實際工作方式接線,電源線、信號線都不允許特意卷曲、收縮,以反映真實性。


        總之,采用交流穩(wěn)壓電源使用價值規(guī)則,其EMC性能應(yīng)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(對電磁干擾敏感的電子儀器設(shè)備特別是信息技術(shù)設(shè)備),在較嚴酷電磁環(huán)境條件下工作,提供充足的EMC安全裕度。這不但是交流穩(wěn)壓電源的基本功能,而且也是對其的EMC規(guī)則及對其進行EMC測量的依據(jù)。

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    蘇州泰思特電子科技有限公司
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    生產(chǎn)型企業(yè)
    電子
    @
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