EMC实验记录

目录
1 静电放电 (1)
1.1实验简述 (1)
1.2暴露的问题及解决方案 (1)
2电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 (1)
2.1实验简述 (1)
2.2暴露的问题及解决方案 (2)
3 电源故障试验 (3)
3.1实验简述 (3)
3.2暴露的问题及解决方案 (4)
4 低频传导抗扰度（谐波）试验 (4)
4.1实验简述 (4)
4.2暴露的问题及解决方案 (4)
5 传导发射试验 (4)
5.1实验简述 (4)
5.2暴露的问题及解决方案 (5)
6外壳端口辐射发射试验 (6)
6.1实验简述 (6)
6.2暴露的问题及解决方案 (7)
7 电慢速瞬变（浪涌）抗扰度实验 (7)
7.1实验简述 (7)
7.2暴露的问题及解决方案 (8)
EMC实验记录
1 静电放电
1.1实验简述
静放电实验是用静放电设备电击设备，根据标准设定相应等级的电压值，我们模块承受的是8~10KV的静放电电压。

接触放电适用于导电表面和联接耦合板，空气放电适用于绝缘表面，两种放电方式使用不同的放电探针。

具体标准参见《GL形式认可指南——电子电气装置和系统的试验要求》。

1.2暴露的问题及解决方案
1）转速模块
由于是金属面，所以只做接触放电。

每次放电对电流输出的值影响很大，虽能恢复，也算通过实验，但给人的感觉不是很理想。

2）起动模块
由于既有金属又有非金属，所以接触放电和空气放电都需要做。

每次接触放电对电流输出的值影响很大，同样也会影响转速指示灯的个数。

虽能恢复，但给人的感觉不理想。

空气放电对按键影响很大，直接导致按键误动作，实验失败。

解决方案参见2.2转速模块。

3）报警模块
不受任何影响，运行完好。

2电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
2.1实验简述
电快速脉冲群抗扰度实验分两方面内容，一方面是电源端和地；另一方面是数据、控制、通信连接线缆。

前者测试脉冲电压2KV，后者1KV，脉冲频率5KHz，脉冲持续时间15ms，脉冲周期300ms，测试时间5min。

脉冲电压为正负两极，两极各五分钟。

具体实验要求参见《GL 形式认可指南——电子电气装置和系统的试验要求》。

实物连接图如下：
图2-1电快速瞬变脉冲群抗扰度试验连接图
这是数据、控制、通信连接线缆的连接图，电源线的未拍照。

连接方式类似，只是24v电源端先给工装供电，然后电源线连接模块端拆掉接到实验仪器输入端，再由输出端接入模块电源端。

2.2暴露的问题及解决方案
1）转速板
完全不能工作，甚至直接影响直流电源，指针左右摆动，内部继电器频繁切换，模块电流转换芯片直接坏掉。

2）起动模块
电流虽然能输出，但是按键会受到干扰并且有误动作，面板转速指示灯显示个数有变动。

3）报警模块
按键有误动作，其他正常
经过分析电路，发现转速板和起动板有个共同的缺点，板子内部某些元件的供电时24V，但是这个24V电压是在滤波网络前段引出！如图：
图2-1 +24V供电整改前
图2-2 +24V供电整改后
对于按键误动作，则是在上拉电阻上并联电容，形成阻容放电回路（也即低通滤波电路），放电时间是脉冲持续时间（15ms）的2—3倍，放电时间为t=RC，经过计算，C取4.7uF。

整改后的电路如下图所示：
图2-3 抗干扰的按键电路
整改后，所有问题都已解决，模块运行很正常。

整改后所有静放电问题也已解决。

另：其他对于快脉冲的叙述及应对策略参见《电快速脉冲群实验及其对策综述》
3 电源故障试验
3.1 实验简述
一来由于船上电源很不稳定，再者电源突然掉电然后突然上电是任何用电设备不可避免的情况，所以，用电设备需要对电源故障有一定的抗扰度。

模拟电源故障的方法为：5分钟周期内3次通断，开和关之间30秒停顿。

参见《GL形式认可指南——电子电气装置和系统的试验要求》。

实验设备及实验连接图如下：
图3-1 电源故障实验连接图
3.2暴露的问题及解决方案
三个模块均能正常工作，说明模块具有一定抗电源故障的能力。

4 低频传导抗扰度（谐波）试验
4.1 实验简述
低频传到实验是在电源线上加上3Veff最大2W的正弦干扰信号，频率范围为50~10KHz。

在整个过程中要求设备工作正常。

具体实验要求参见《GL形式认可指南——电子电气装置和系统的试验要求》。

实验连接图及实验设备如下：
图4-1 低频传导实验连接图
4.2暴露的问题及解决方案
三个模块均能正常工作，说明模块具有一定的低频传导抗扰度能力
5 传导发射试验
5.1 实验简述
传导发射是用来测量由设备所产生并出现在其供电端口的任何信号是否能够在船舶供电系统中传导从而可能干扰其他设备。

实验在额定电压下进行，并监测电源端传导发射是否超标。

具体实验要求参见《GL形式认可指南——电子电气装置和系统的试验要求》实验限值曲线如下图所示：
图5-1 传导发射限值曲线
由于，我们的设备是接在机房里面的，所以我们的曲线是EMC2。

实验具体链接图如下：
图5-2 实验设备
5.2暴露的问题及解决方案
三个模块均正常工作，说明本模块工作是对外部其他设备影响很小。

6外壳端口辐射发射试验
6.1实验简述
外壳端口辐射实验是检验模块工作时产生的干扰通过端口发射对其他设备造成干扰的能力。

实验在屏蔽暗室中进行，通过天线接收辐射，比对限值曲线，观察辐射是否超标。

扫描频率150KHz~2GHz。

具体实验要求参见《GL形式认可指南——电子电气装置和系统的试验要求》实验限值曲线如下图：
图6-1 实验限值曲线
由于我们的模块是安装在机房的，所以限值曲线为EMC2。

实验连接图如下：
图6-2 端口辐射实验连接图
报警模块在频段1.5G~1.9GHz的时候，有超过限值的现象。

经分析，该频段刚好是手机信号频段，原因可能是检测设备暗室屏蔽门没有关。

关门再测，实验通过。

其他两模块没有出现这种问题，顺利通过。

7 电慢速瞬变（浪涌）抗扰度实验
7.1 实验简述
本实验用于证明在电源线上可能出现的高能干扰（感性负载引起的开关切换过电压）的影响时，不会造成设备的损坏，也不会引起任何永久性的或暂时性的故障。

试验在额定工作电压Ue下进行，并在其之上加入测试信号。

测试信号分别为±500V线线（差模）电压和±1000V 线地（共模）电压。

电压波形分别为：
图7-1 浪涌电压波形
具体实验要求参见《GL形式认可指南——电子电气装置和系统的试验要求》实验连接图如下：
图7-2 实验连接图
转速模块刚上电就伴随一股橡胶臭味烧掉了，打开模块，发现有元器件烧掉。

查看电路图经分析电源部分设计有缺陷，改前电源输入前端电路为：
图7-3 电源前端电路
由图可见，电容C1放在最前端，这里C1用的是一般的贴片电容，耐压很小，大概63V，500V 浪涌电压打上去，电容肯定爆掉。

解决方案是直接去掉这个电容。

另外两个模块没有这样的问题存在。

改动后，实验顺利通过。

8 电磁场抗扰度实验
8.1实验简述
测试模块在10V/M、80MHz~2GHz频率的电磁场的干扰下是否能够正常工作。

实验在屏蔽暗室中进行，具体实验要求具体实验要求参见《GL形式认可指南——电子电气装置和系统的试验要求》。

实验连接图如下：
图8-1 电磁场抗扰度实验连接图
实验中，报警板直接测试时，出现复位现象，启动板和转速板电流信号超差，而且相当严重。

整改方案为，用铜箔胶带和铝箔胶带将模块严严实实的封住，不漏一丁点空隙。

结果，报警板和启动板顺利通过；但是，本以为最容易通过的转速板却一直不能解决问题！启动板包裹如下：
图8-2 启动板包裹图
其他两块板包裹类似（哎，简直是硬件工程师的耻辱！）。

想尽一切办法，最后袁总指点说，直接把电流转电压芯片包裹起来，然后包层接地！嘿，别说，还真有奇效，可见这块片子是多么得敏感！
9 高频干扰抗扰度实验
9.1实验简述
测试模块信号线和电源端分别接受干扰考验，干扰不应造成模块产生不正常的动作，电流输出也不应超过限值。

干扰信号为：
9.2暴露的问题及解决方案
实验中，只有报警模块没有出现任何问题，顺利通过。

起动、转速均受到较大程度的干扰。

最终的解决方案是在电源输入端加装共模干扰滤波器。

10。