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電源適配器EMC主要測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試方法

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電源適配器EMC主要測(cè)試項(xiàng)目及測(cè)試方法

電源適配器傳導(dǎo)發(fā)射(Conducted Emission)
電源適配器傳導(dǎo)發(fā)射(Conducted Emission)測(cè)試,通常也會(huì)被成為騷擾電壓測(cè)試,只要有電源線的產(chǎn)品都會(huì)涉及到,包括許多直流供電適配器產(chǎn)品,另外,信號(hào)/控制線在不少標(biāo)準(zhǔn)中也有傳導(dǎo)發(fā)射的要求,通常用騷擾電壓或騷擾電流的限值(兩者有相互轉(zhuǎn)換關(guān)系)來表示,燈具中的插入損耗測(cè)試(直接用 dB 表示)也屬于傳導(dǎo)測(cè)試范疇。
1. 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):有 CISPR22(ITE),CISPR14-1(家電和工具),CISPR13(AV),CISPR15(燈具),CISPR11(ISM),其他產(chǎn)品及產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)都是引用以上標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法,以引用CISPR22 居多。


2. 測(cè)試方法:
1)儀器和設(shè)備:接收機(jī)、LISN(線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò),或叫AMN 人工電源網(wǎng)絡(luò))、模擬手、被動(dòng)電壓探頭、電流探頭(與電流探頭配合使用的 CDN,容性電壓探頭)、DIA(斷續(xù)干擾分析儀,用于測(cè)試 CISPR14-1 中的斷續(xù)干擾)、測(cè)插入損耗的一整套設(shè)備等,當(dāng)然,PC 也不可少,DIA 需要遵循 CISPR16-1-1 的要求,其他輔助設(shè)備需要遵循CISPR16-1-2 的要求。
2)測(cè)試布置:分臺(tái)式與落地式,臺(tái)式設(shè)備離 LISN 80cm,離接地平板 40cm(這里的接地平板可以是水平接地板,也可以是屏蔽室的垂直接地內(nèi)墻),落地式設(shè)備離接地平板距離隨不同標(biāo)準(zhǔn)有不同的偏差允許,CISPR14-1,15 里面是 10cm+/- 25%,13 里面是 up to 12mm,22 里面是 up to 15cm, 11 里沒有明確距離,只說了需要與接地板用絕緣材料隔開。輔助設(shè)備的布置也隨測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的不同有出入,CISPR22 中輔助設(shè)備離主設(shè)備 10cm,相互之間的互聯(lián)線至少離接地平板40cm。手持 II 類設(shè)備需要包模擬手。CISPR15 中自鎮(zhèn)流熒光燈需要罩在一個(gè)輔助錐形金屬罩里。
3) 測(cè)試頻段:大多是 150kHz-30MHz,CISPR15 是例外(騷擾電壓9kHz-30MHz,插入損耗 150kHz-1,605kHz)。
4)測(cè)試限值:隨不同標(biāo)準(zhǔn),不同的產(chǎn)品分類(Group 1/2, Class A/B)而限值不同。


5)測(cè)試過程:
a) 交/直流電源端騷擾電壓:這個(gè)最常見,將電源插頭連到 LISN 上,接收機(jī)RF輸入連到 LISN 的 RF 輸出(可能中間會(huì)插入 RF 衰減器或脈沖限幅器),切換LISN 的 L/N 開關(guān)來選擇測(cè)試電源線的對(duì)地共模騷擾電壓。
b) 斷續(xù)干擾:CISPR14-1 及一些引用 CISPR14-1 的標(biāo)準(zhǔn)有要求。通常使用斷續(xù)干擾分析儀,配合LISN 測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)也允許用示波器與接收機(jī)的組合來替代。示波器觀察騷擾持續(xù)時(shí)間,接收機(jī)觀察騷擾電平幅度。
c) 負(fù)載端騷擾電壓:CISPR14-1、CISPR15和CISPR11 中有要求。使用被動(dòng)電壓探頭,將需要測(cè)試的負(fù)載線絕緣剝開,直接用探頭連接收機(jī)測(cè)量負(fù)載線導(dǎo)線端子對(duì)地的騷擾電壓。補(bǔ)充一句,如果設(shè)備額定電流過大,沒有合適的 LISN 可用,也可以直接用電壓探頭來測(cè)量電源端的騷擾電壓。
d) 通訊線騷擾電壓/騷擾電流:CISPR22 中提及。針對(duì)不同類型的通訊線有不同的測(cè)試方法。Annex C 有詳細(xì)描述,Annex F 有各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)分析。主要是依靠電流探頭與CDN、150 歐姆接地電阻、容性電壓探頭的不同組合來測(cè)試不同類型的通訊線纜,需要保證的前提是測(cè)試線纜的對(duì)地阻抗是 150 歐姆。結(jié)果可以直接用騷擾電流 dBuA 表示,也可以換算成騷擾電壓 dBuV 表示,換算阻抗是150 歐姆,也就是兩者量值相差 44dB。
e) 插入損耗:CISPR15 提到。使用 RF 正弦波發(fā)生器經(jīng)過平衡/不平衡轉(zhuǎn)換器、模擬燈、LISN,最后用接收機(jī)測(cè)量比較電壓來得出插入損耗的數(shù)值。
3. 結(jié)果判定:這個(gè)簡(jiǎn)單,接收機(jī)檢波器的測(cè)量值(QP/AV)分別與限值線比較,低于限制線PASS,高出 FAIL。
4. 注意事項(xiàng):傳導(dǎo)測(cè)試因?yàn)槭菍?duì)地的共模騷擾測(cè)量,因此關(guān)鍵在測(cè)試布置上,布置沒問題了用接收機(jī)測(cè)就行了,而布置上的差異會(huì)導(dǎo)致結(jié)果的出入。懸而未決的問題:接收機(jī) RF 輸入端脈沖限幅器的使用:有些測(cè)試機(jī)構(gòu)使用,保護(hù)接收機(jī);有些抵制,認(rèn)為限幅器中包含非線性元件對(duì)脈沖進(jìn)行限幅,導(dǎo)致互調(diào)失真及產(chǎn)生諧波形式的騷擾而影響測(cè)試結(jié)果。個(gè)人意見盡量不要使用,雖然沒有進(jìn)行過實(shí)際比對(duì)。
第二篇:輻射發(fā)射(Radiated Emission)
輻射發(fā)射(Radiated Emission)測(cè)試,是測(cè)量 EUT 通過空間傳播的輻射騷擾場(chǎng)強(qiáng)??梢苑譃榇艌?chǎng)輻射、電場(chǎng)輻射,前者針對(duì)燈具和電磁爐,后者則應(yīng)用普遍。
另外,家電和電動(dòng)工具、AV 產(chǎn)品的輔助設(shè)備有功率輻射的要求(稱為騷擾功率)。
1. 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
a) 電場(chǎng)輻射:CISPR22,CISPR13,CISPR11,CISPR14-1(特定類別的玩具);
b) 磁場(chǎng)輻射:CISPR15(工作電流頻率超過 100Hz 的燈具),CISPR11(電磁爐);
c) 騷擾功率:CISPR14-1(工作頻率不超過 9kHz 的一部分設(shè)備除外),CISPR13(只對(duì)輔助設(shè)備)。
2.測(cè)試方法
1)儀器和設(shè)備:
a) 電場(chǎng)輻射:接收機(jī)(1G以下)、頻譜儀(1G 以上)、電波暗室、天線(1G以下一般用雙錐和對(duì)數(shù)周期的組合或用寬帶復(fù)合天線,1G 以上喇叭天線);
b) 磁場(chǎng)輻射:接收機(jī)、三環(huán)天線或單小環(huán)遠(yuǎn)天線;
c) 騷擾功率:接收機(jī)、功率吸收鉗。
接收機(jī)遵循 CISPR16-1-1 的要求,天線、場(chǎng)地遵循 CISPR16-1-4 的要求,吸收鉗遵循CISPR16-1-3 的要求。
2)測(cè)試布置:
a)電場(chǎng)輻射:也是分臺(tái)式與落地式,與傳導(dǎo)發(fā)射相同(因?yàn)檩椛浒l(fā)射結(jié)果與產(chǎn)品布置的關(guān)系尤為密切,因此需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)布置包括產(chǎn)品、輔助設(shè)備、所有電纜在內(nèi)的受試樣品);
b)磁場(chǎng)輻射:不同尺寸的三環(huán)天線對(duì)能夠測(cè)試的 EUT 最大尺寸是有限制的,以2m 直徑的環(huán)形三環(huán)天線為例,長(zhǎng)度小于 1.6m 的 EUT 能夠放在三環(huán)天線中心測(cè)試;在CISPR11 中,超過 1.6m 的電磁爐用 0.6m 直徑的單環(huán)遠(yuǎn)天線在 3m外測(cè)量,最低高度1m;
c)騷擾功率:分臺(tái)式與落地式,臺(tái)式設(shè)備放在 0.8m 的非金屬桌子上,離其他金屬物體至少 0.8m(通常是屏蔽室的金屬內(nèi)墻,這個(gè)距離要求在 CISPR14-1 中是至少0.4m);落地式設(shè)備放在 0.1m 的非金屬支撐上;被測(cè)線纜(LUT)布置在高0.8m、長(zhǎng)6m 的功率吸收鉗導(dǎo)軌上
3)測(cè)試頻段:電場(chǎng)輻射一般是 30MHz-1GHz(有些產(chǎn)品需要測(cè)超過 1G,根據(jù)具體標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定),磁場(chǎng)9kHz-30MHz,騷擾功率 30-300MHz。
4)測(cè)試限值:隨不同標(biāo)準(zhǔn),場(chǎng)地是 3m、10m 或其他尺寸,不同的產(chǎn)品分類(Group 1/2, Class A/B)而限值不同。
5)測(cè)試過程:
a)30MHz-1GHz 電場(chǎng)輻射:在半電波暗室中進(jìn)行,EUT隨轉(zhuǎn)臺(tái) 360 度轉(zhuǎn)動(dòng),天線在 1-4m 高度上下升降,尋找輻射最大值。結(jié)果用 QP值表示。垂直、水平兩種天線極化方向都測(cè);
b)大于 1G 的電場(chǎng)輻射:工作頻率超過 108MHz 的 ITE 設(shè)備、超過 400MHz的 ISM 設(shè)備需要測(cè)試,是在 3m 場(chǎng)地,使用頻譜儀測(cè)。ITE 設(shè)備測(cè)試方法基本同30MHz-1GHz,結(jié)果用 Peak 與 AV 值表示。ISM 的產(chǎn)品有點(diǎn)不同,需要在全電波暗室中測(cè),天線同產(chǎn)品同高度,不升降,轉(zhuǎn)臺(tái)仍然轉(zhuǎn)動(dòng)以尋找輻射最大值;c)替代法:采用 ERP(有效發(fā)射功率)來代替,再換算成場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值。這個(gè)在 RF測(cè)試中經(jīng)常用到,常規(guī) EMC 很少使用。替代法測(cè)試的目的是測(cè)試 EUT 的殼體輻射,需要拆除所有可拆卸電纜,不可拆卸的電纜上套鐵氧體磁環(huán)。首先用天線A和接收機(jī)測(cè)量出EUT 的最大騷擾值,然后用天線 B 替代 EUT,調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生器輸出功率,直至測(cè)量接收機(jī)達(dá)到同樣的值。記錄替代天線 B 的輸入端功率,即為EUT 的殼體輻射功率。天線的選則根據(jù)測(cè)試頻率來定;
d)磁場(chǎng)輻射:采用三環(huán)天線的磁場(chǎng)輻射測(cè)試沒啥好說的,樣品放置在天線中心,X/Y/Z 三個(gè)方向各測(cè)一組磁場(chǎng)輻射的結(jié)果。采用單小環(huán)天線時(shí),天線垂直地面放置,最低部分高于地面 1m,因?yàn)槭墙鼒?chǎng)測(cè)量,又考慮到了地面的反射,測(cè)量所得的值反映了EUT 的水平和垂直的磁場(chǎng)分量;
e)騷擾功率:對(duì)設(shè)備的所有長(zhǎng)度超過 25cm 的電纜(也包括輔助設(shè)備的線纜)都需進(jìn)行。因?yàn)樵?30-300MHz 內(nèi)不同頻點(diǎn)的騷擾在被測(cè)線纜中呈駐波形式分布。因此在測(cè)量中需要沿導(dǎo)軌拉功率吸收鉗以尋找每個(gè)終測(cè)頻點(diǎn)騷擾功率最大的位置(大致在離設(shè)備半波長(zhǎng)的距離處)。
3.結(jié)果判定:仍然是與限值線比較。低于 PASS,高出 FAIL。
4.注意事項(xiàng):測(cè)試布置仍然是測(cè)試最需要的環(huán)節(jié)。另外,因?yàn)槭歉哳l測(cè)試,場(chǎng)地、設(shè)備等都是很重要的會(huì)影響最終結(jié)果的因素。
第三篇:諧波電流(Harmonic Current)
諧波電流(HarmonicCurrent)測(cè)試主要測(cè)量 EUT 工作時(shí)注入到電網(wǎng)中的諧波。
1.測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):在低壓供電設(shè)備范疇內(nèi),涉及到的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有
IEC 61000-3-2(額定電流小于 16A);
IEC 61000-3-4(額定電流大于 16A);
IEC 61000-3-12(額定電流大于 16A 小于 75A)。
對(duì)應(yīng)的 EN 標(biāo)準(zhǔn)中只有 EN 61000-3-2 和 EN 61000-3-12 列在了歐盟 EMC協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的官方公報(bào)(EU OJ)中。因此對(duì)于大于 75A 的設(shè)備沒有相應(yīng)的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。以下的討論基于 61000-3-2 和 61000-3-12(簡(jiǎn)稱-3-2 和-3-12)。而涉及到測(cè)試方法的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)為IEC 61000-4-7,目前為止有兩個(gè)版本,1991 版和2002 版
2.測(cè)試方法:
1)儀器和設(shè)備:諧波分析儀,純凈AC 電源
2)測(cè)試布置:沒什么講究
3)測(cè)試頻段:2 次至 40 次諧波,即 100Hz-2kHz
4)測(cè)試限值:-3-2 中根據(jù)產(chǎn)品的分類 Class A/B/C/D 有不同限值;-3-12 中基于不同的短路比(Rsce)有不同限值。

5)控制方法:

諧波標(biāo)準(zhǔn)不同與其他標(biāo)準(zhǔn),它對(duì)產(chǎn)品控制方法的設(shè)計(jì)有所要求。在-3-2 中,對(duì)供電電源進(jìn)行非對(duì)稱控制及半波整流是不允許的,除非滿足下列條件之一:是檢測(cè)不安全狀況唯一可用方法、被控制部分功率小于等于 100W、被控制設(shè)備是兩芯軟線供電并且短時(shí)使用;在-3-12 中,只允許使用對(duì)稱控制方法,針對(duì)發(fā)熱元件的對(duì)稱控制方法只能用于專業(yè)設(shè)備中,并且前提是該專業(yè)設(shè)備的主要目的不是用于加熱。

6)測(cè)試過程:

根據(jù)-3-2:首先確定設(shè)備的分類 Class A/B/C/D,在諧波分析軟件中選擇分類,設(shè)定測(cè)量時(shí)間(測(cè)量時(shí)間需要足夠長(zhǎng)以滿足測(cè)試可重復(fù)性的要求,一般默認(rèn)是2.5min)。設(shè)備工作模式的選擇首先參照附錄 C,如果在附錄 C 中沒有列出,那么選擇合適的工作方式使之產(chǎn)生最大諧波電流。諧波分析軟件會(huì)根據(jù)采樣電流算出各次諧波電流的大小,并與限值比較得出測(cè)試結(jié)果。
根據(jù)-3-12:首先假定設(shè)備最小短路比(Minimum Rsce)為 33,然后根據(jù)不同設(shè)備類型(單相、平衡三相等)選擇限值與實(shí)際測(cè)量得到的設(shè)備產(chǎn)生的各次諧波電流、總諧波畸變(THD)、加權(quán)諧波畸變(PWHD)幾個(gè)參數(shù)作比較,若設(shè)備產(chǎn)生的這些參數(shù)滿足短路比 33 條件下的限值,那 OK,廠家可以在說明書中宣稱“Equipment complying with IEC 61000-3-12”,可以不受限制的連入供電系統(tǒng);如果設(shè)備產(chǎn)生的幾種參數(shù)超過短路比 33 條件下的限值,那么可以根據(jù)測(cè)量得到的值,并參考其他更高短路比(66,120 或更大等)的限值,重新確定設(shè)備的最小短路比,根據(jù)新的最小短路比,結(jié)合設(shè)備的額定電流,可以算出所接入電網(wǎng)需要的最小短路容量(Ssc),廠家需要在說明書中指出需要用戶向供電部門確認(rèn)設(shè)備所接入的電網(wǎng)擁有超過該短路容量的能力。-3-2 附錄 C中的設(shè)備工作模式要求同樣適用于-3-12。


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| 發(fā)布時(shí)間:2018.07.20    來源:電源適配器廠家
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