電磁兼容性(EMC)是電子設備存在于電磁環(huán)境中而不會對該環(huán)境中的其他電子設備造成干擾或干擾的能力。
EMC 通常分為兩類:
1. 輻射 - 電子設備發(fā)出的電磁干擾可能會對同一環(huán)境中的其他電子設備造成干擾 / 故障。也稱為電磁干擾(EMI)。
2. 免疫 / 易感性 - 免疫是指電子設備在電磁環(huán)境中正常運行而不會因其他電子設備發(fā)出的輻射而發(fā)生干擾 / 故障的能力,易感性基本上與免疫力相反,因為設備對電磁干擾的免疫力越小,它就越容易受到影響,通常抗擾度測試是不是必需的用于在澳大利亞,新西蘭,北美和加拿大銷售 / 分銷消費 / 商用型產品。
電磁兼容性排放
EMC 排放進一步細分為兩類:
1. 輻射排放
2. 進行排放
電磁場由以下部分組成:
1. 電場(電場) - 通常以伏 / 米(V / M)為單位測量
2. 磁場(H 場) - 通常以每米安培(A / m)為單位測量
電磁場的這兩個分量本身是兩個獨立的場,但不是完全獨立的現(xiàn)象。電場和 H 場彼此成直角移動。
輻射發(fā)射(E-Field):
輻射發(fā)射是源自電子或電氣設備內部產生的頻率的電磁干擾(EMI)或干擾。輻射發(fā)射可能會帶來嚴苛的合規(guī)性問題。輻射發(fā)射直接從設備的機箱或通過互連電纜(如信號端口,有線端口,如電信端口或電源導線)通過空氣傳播。
一個很好的例子是 HDMI 端口和可以從這些電纜輻射的相關 EMI, 符合 EMC 輻射發(fā)射測試(EMI)。在 EMC 測試期間,使用頻譜分析儀和 / 或 EMI 接收器以及合適的測量天線進行輻射發(fā)射測量。
EMC 輻射發(fā)射測試方法
輻射發(fā)射(H 場):電磁波的磁性成分使用頻譜分析儀和 / 或 EMI 接收器以及合適的測量天線。典型的磁場天線包括環(huán)形天線,并且還包括根據(jù) CISPR 15 的特定天線,例如 Van Veen Loop。Van Veen 環(huán)形天線基本上是三個環(huán)形天線,它們一起構成三個軸(X,Y 和 Z)的產品磁場發(fā)射。
傳導發(fā)射(連續(xù)和不連續(xù)):
傳導發(fā)射是電磁干擾(EMI)或源自電子或電氣設備內部產生的頻率的干擾。然后,這些發(fā)射沿著互連的電纜傳播,例如有線端口,例如電信端口或電力導線。這些發(fā)射可以是連續(xù)的(在給定頻率下連續(xù)發(fā)射),也可以是不連續(xù)的(非常數(shù),偶爾發(fā)生)。
在 EMC 測試期間,通過位于測試室內的 ISN(阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡)在 EMI 接收器上進行傳導發(fā)射測量。
電磁兼容性抗擾度
EMC 抗擾度測試可以被認為是連續(xù)的或瞬態(tài)的。對產品應用連續(xù)測試以模擬現(xiàn)實世界中可能發(fā)生的 RF 接近度。瞬態(tài)現(xiàn)象通常是涉及能量爆發(fā)的短事件。
EMC 抗擾度測試要求通常根據(jù)電磁干擾如何耦合到設備上而分開:
1. 免疫,機箱端口
2. 免疫,信號端口和電信端口
3. 抗擾度,輸入直流電源端口
4. 抗擾度,輸入交流電源端口
測試級別,干擾信號類型等取決于被測設備的類型和所應用的標準。
持續(xù)免疫測試
輻射抗擾度:RF 信號發(fā)生器,放大器和天線用于產生不同頻率的電磁場。被測設備(EUT)的外殼端口和相關電纜通過輻射天線暴露在電磁場中。輻射測試信號處于特定幅度并且調制應用特定時間段。大多數(shù)需要抗擾度測試的標準都要求進行此測試。
傳導抗擾度:
在傳導抗擾度測試期間,RF 信號發(fā)生器和放大器產生電磁場。該電磁場通過注入裝置(通常是 CDN,或“耦合 / 去耦網(wǎng)絡”用作注入裝置)耦合到產品信號,數(shù)據(jù)或電源端口。這種傳導抗擾度測試本質上是連續(xù)的,在許多標準中稱為“射頻連續(xù)傳導”。通常,傳導抗擾度測試適用于長度超過 3 米的交流和直流端口和信號電纜。
工頻磁場抗擾度:
由電磁線圈產生的波動磁場在主電源頻率(50 / 60Hz)下振蕩。EUT 放置在這個波動的磁場內并暴露足夠的時間以評估產品的性能。磁場抗擾度測試通常僅適用于磁敏感設備。
瞬態(tài)免疫測試:
瞬態(tài)現(xiàn)象是短暫的能量爆發(fā),被測產品將在很短的時間內暴露出來。與連續(xù)抗擾性一樣,瞬態(tài)抗擾度適用于產品機箱端口,信號 / 數(shù)據(jù)端口和電源端口(如果適用)。
靜電放電(ESD):
ESD 脈沖直接施加到器件的外殼上,間接施加到垂直 / 水平耦合平面,靠近被測產品,測試水平與所應用的標準相關。有關靜電放電效果和可能的 ESD 兼容性解決方案的更多信息,請查看文章:靜電放電常見 EMC 解決方案。
電快速瞬變(EFT)/ 突發(fā):
快速瞬變是一系列短脈沖,其幅度和重復頻率都很高,上升時間很短。快速瞬態(tài)現(xiàn)象通常由高速開關事件引起,例如感應負載中斷和繼電器觸點反彈等。通常,快速瞬態(tài)測試適用于長度超過 3 米的交流和直流端口和信號電纜。
浪涌:
浪涌是由高功率開關事件,磁 / 電感耦合甚至閃電產生的一種瞬態(tài)現(xiàn)象。在主電源的幾個相角處應用 EUT 的電源端口上的浪涌測試。通常,浪涌測試適用于交流端口,有時也適用于直流端口,某些 EMC 產品標準中的信號電纜長度超過 30 米,或者電纜可能在建筑物外部運行。有關浪涌的更多信息,請參閱我們的文章 Surges EMC 測試典型問題和解決方案。
電壓驟降,短暫中斷(VDI)和電壓變化:
電壓驟降和短暫中斷測試的目的是模擬電力網(wǎng)絡中的故障。這些故障可能是由斷電(停電 / 掉電事件)或負載突然大的變化引起的。電壓變化通常由連接到電力網(wǎng)絡的連續(xù)變化的負載引起。電壓驟降或中斷是二維現(xiàn)象,其特征在于殘余電壓(指定下降之后的電源電壓)和持續(xù)時間(標稱電壓下降到產品的下降多長時間)。該測試僅適用于產品的 AC 輸入端口。
脈沖磁場:
與工頻磁場抗擾度測試一樣,被測產品放置在磁環(huán)內。與工頻磁場測試不同,EUT 不是將 EUT 暴露在連續(xù)波動的磁場中(以 50 / 60Hz 振蕩),而是暴露于由瞬態(tài)發(fā)生器提供的磁場脈沖。磁脈沖振幅高但上升時間短,然后評估產品的性能以確保正常操作。
審核編輯黃昊宇
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