EMC Basic Knowledge
EMC培训知识精华
EMC知识培训•电磁兼容基本概念•产品EMC工作流程•EMC标准及其测试•EMC基本理论•EMC设计•EMC案例分析•EMC认证与技巧电磁兼容基本概念电磁环境电磁兼容基本概念•什么是电磁兼容性? 电子线路、设备、系统互相不影响,从电磁的角度具有相容性的状态–设备内电路模块之间的相容性–设备之间的相容性–系统之间的相容性电磁兼容基本概念•电磁干扰三要素:干扰源、耦合路径、敏感设备00:4512345 67890220V干扰源敏感设备耦合路径辐射电磁兼容基本概念电磁干扰源•自然干扰源–天电噪声–宇宙噪声•人为干扰源–无线电发射机–信息技术设备时钟、开关电源–静电放电–机动车辆和内然机等电磁兼容基本概念传输途径•传导–公共电源、公共地线、互连线•辐射–通过空间传播:近场区或感应场区(电容耦合、电感耦合)、远场区(干扰源的发射的电磁能量以电磁波的形式,通过空间传播作用到接收器上)电磁兼容基本概念•电磁干扰电磁兼容基本概念•电磁抗扰度电磁兼容基本概念基本的电磁兼容控制技术•屏蔽–切断电磁干扰通过空间转播的途径,衡量指标为屏效能。
•滤波–在频域上处理电磁噪声的一种技术,其特点是将不需要的一部分频谱滤掉。
•接地–提供有用信号或无用信号,电磁噪声的公共通路,有效设计地平面,可以抑制电磁噪声。
•PCB设计电磁兼容基本概念•电磁兼容设计成本评估方法设计方法电路设计屏蔽概念设计产品市场产品阶段设计效果花费成本电磁兼容基本概念•EMC研究内容EMS LimitRedundancyEMI Limit产品EMC 工作流程需求分析系统设计验证技术评审1概要设计详细设计测试发布概念计划开发验证发布技术评审2技术评审4技术评审3技术评审5技术评审6技术评审4AEMC标准及其测试•EMC 标准组织国际有关EMC标准化组织地区性EMC 标准化组织各国的国家委员会EMC标准及其测试国际有关EMC标准化组织•国际电工委员会IEC•国际标准化组织ISO•电气电子工程师学会IEEE•欧盟电信标准委员会(ETSI)•国际无线电通信咨询委员CCIR•国际通讯联盟ITUEMC标准及其测试EMC标准•国际电工委员会IEC有以下分会进行EMC 标准研究–CISPR:国际无线电干扰特别委员会–TC77:电气设备(包括电网)内电磁兼容技术委员会–TC65:工业过程测量和控制技术委员会EMC标准及其测试EMC标准•国家标准化组织:–FCC 联邦通讯委员会–VDE 德国电气工程师协会–VCCI日本民间干扰控制委员会–BS英国标准–ANSI美国国家标准–GOSTR俄罗斯政府标准–GB、GB/T中国国家标准EMC 标准及其测试•标准的分类Basic standardgeneric standart product family standardproduct standard按层次分IEC61000系列EMC标准及其测试EMI测试✓辐射骚扰电磁场(RE)✓骚扰功率(DP)✓传导骚扰(CE)✓谐波电流(Harmonic)✓电压波动及闪烁(Flicker)•瞬态骚扰电压(TDV)EMC标准及其测试•辐射骚扰电磁场RE(dBμV/m)EMC标准及其测试•辐射骚扰电磁场测试原理框图EMI ReceiverEUT AdapterControl Room Chamber3m or 10mAntennaEMC标准及其测试•骚扰功率(dBpW)EMC标准及其测试•骚扰功率测试原理图EUTAE Power ProbeEMIReceiverEMC标准及其测试•传导发射:连续干扰电压、电流测量(CE)–电压法:交、直流电源线、天馈线、信号线(dBµV)–电流法:信号线( dBµA)电压限值例:EMC标准及其测试•电源线骚扰电压测试原理框图EUTAE AMNEMIReceiverEMC标准及其测试•传导发射:–谐波电流测试(Harmonic):交流电源线(A)–电压波动和闪烁测量 (Fluctuation and Flicker):(U)EMC标准及其测试•谐波电流测试原理框图EUTAC Source CurrentprobeAnalyserEMC标准及其测试EMS测试o辐射敏感度:辐射敏感度试验(RS)o工频磁场辐射敏感度试验(PMS)o静电放电抗扰度(ESD)传导敏感度(CS)电快速瞬态脉冲群抗扰度试验(EFT/B)浪涌抗扰度试验(SURGE)电压跌落与短时中断抗扰度(DIP)–电力线感应/接触(Power induction/contact)EMC标准及其测试•辐射敏感度:辐射敏感度试验(V/m, dBµV/m)AmAM GeneratorPower MeterChamber Control RoomEUTPowermeter AntennaEMC标准及其测试•辐射敏感度:工频磁场辐射敏感度试验(A/m)GeneratorEUTI CoilEMC 标准及其测试•静电放电抗扰度(kV)台式设备测试布置E S DG u nE U TG PAE TableEMC 标准及其测试•传导敏感度:传导敏感度(V, dBµV )AM GeneratorAmCDNAE or PowerEUTPower MeterEMC标准及其测试•传导敏感度:电快速瞬态脉冲群抗扰度试验(kV)AE or PowerRsCoupingEUTandDecouplingSimulatorEMC 标准及其测试•传导敏感度:浪涌抗扰度试验(kV )0.90.3 0.10.5T T1tUt1T1=1.67×T=1.2微秒±30% t =50微秒±20%EMC 标准及其测试•传导敏感度:电压跌落与短时中断抗扰度EUTVoltage SimulatorAC220VPGEMC标准及其测试•EMC测试结果的评价–A级:试验中技术性能指标正常;–B级:试验中性能暂时降低,功能不丧失,试验后能自行恢复;–C级:功能允许丧失,但能自恢复,或操作者干预后能恢复;–R级:除保护元件外,不允许出现因设备(元件)或软件损坏或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。
EMC基础知识讲解
系统安装的EMC要求(2)
机柜安装注意事项:
机柜所有螺钉要紧固适当
机柜门等活动部分与机柜接触良好,没有 缝隙
并柜机柜在关门后,中间不留下缝隙 并柜互连线分布均匀,搭接良好,构成一 个等势体
系统安装的EMC要求(3)
单板安装注意事项:
手抓单板前戴好带防静电手套,避免直接抓单板 戴好防静电手腕,防静电手腕要接地 取下的单板不要直接放在地上,桌子上等,要套上防
电缆布置(2)
机柜内部的电缆敷设一般要求(1):
按类敷设,每类电缆敷设在一起,与其它类电缆
按最小间距敷设。同类电缆中若传输信号电平差 大于 40dB( 即相差大于 100 倍 ) 应再进行分组,直 至每组传输信号电平差小于40dB
电缆尽量靠近机柜屏蔽体、金属构架敷设,充分
利用现存金属结构进行隔离,但一定要避免靠近
系统安装的EMC要求(1)
系统电磁环境要求:
在 10KHz ~ 10GHz 范围内,环境电磁场强度不超过 130dBuv/m(见通信机房环境条件GF014-95)
安装位置远离大型电机、UPS电源、逆变器10m以上
远离变电站20m以上
电信中心环境:环境静电强度小于 200V (见 YD/T 754-95 通信机房静电防护通则)
FCC(美国联邦通信委员会 ) 主要制订民用标准,关于电磁兼容的标准主要 包括在FCC Part15和FCC Part18中
MIL-STD是美国军用标准 德国的VDE(电气工程师协会)是世界上最早建立电磁兼容标准的组织之 一
电磁兼容标准体系(2)
product standard
按层次分
EMC基础知识总结
A B C
电缆的屏蔽设计(2)--电缆连接器的设计
不好
好
地的概念: “地”是电流返回其源的低阻通道
接地目的: 为了安全 为雷击,ESD防护提供泄流通路
接地设计
滤波设计
课程内容
第一章 序论 第二章 EMC基础理论 第三章 系统安装和维护
系统安装的EMC要求 电缆布置 系统维护
电缆布置(5)
机柜外部的电缆敷设一般要求: 电源供电与信号电缆分开走线 射频电缆与其他信号电缆分开走线 尽量避免机柜上下同时出线 电缆穿过屏蔽机柜时,电缆屏蔽层要与机柜紧密连
接在一起,360度搭接。禁止从散热孔中间穿线
电缆布置(6)
特殊电缆敷设间距: 大功率发射天线的馈线与所有其它电缆的距离至少200mm 低电平模拟信号电缆是极敏感电缆,与其它电缆距离至少为150mm
EMI
辐射发射RE 传导发射CE
EMC测试技术
EMS
辐射敏感度试验RS 工频磁场辐射敏感度试验PMS 射频场感应的传导敏感度CS 电快速瞬态脉冲群抗扰度EFT/B 浪涌抗扰度SURGE 电压跌落与中断抗扰度DIP/interruption 电力线感应/接触 静电放电抗扰度ESD
EMC认证流程及意义
电磁兼容的基本概念(3)
电磁敏感性EMS(Electromagnetic Susceptibility) 设备对周围电磁环境敏感程度的度量。电磁敏感意味着电磁环境已经造成设 备性能的降低
辐射敏感度RS(Radiated Susceptibility) 对造成设备性能降级的辐射骚扰场的度量
传导敏感度CS(Conducted Susceptibility) 当引起设备性能降级时,对从传导方式引入的骚扰信号电流或电压的度量
最新EMC基础资料介绍
定义
•EMC—— Electro Magnetic Compatibility 电磁兼容 •设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中的任何 事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。 •EMI—— Electro Magnetic Interference 电磁干扰 •适用于所有的电器设备,包括电池产品和太阳能产品,有电子和 无电子零件的产品 •EMS—— Electro Magnetic susceptibility 电磁敏感性(电磁抗扰 度测试) •适用于有电子零件的所有电器设备,包括电池产品和太阳能产品 •EMF—— Electro Magnetic Field, EN50366 •目前仅家电产品有要求 •EMP—— Electro Magnetic protection • EN60335-1/A1最新要求
IEC 610004-11
IEC 610004-13
Test lab
ETLGZ
SMQ
ETLGZ
ETLGZ
ETLGZ
ETLGZ
ETLGZ
EMF test set up
Anbotek Compliance Laboratory Limited
Conducted emission
Anbotek Compliance Laboratory Limited
Radiated power
Anbotek Compliance Laboratory Limited
Radiated power
Anbotek Compliance Laboratory Limited
ESD test set up
Anbotek Compliance Laboratory Limited
EMC basic concept
1基本概念1.1电磁环境electromagnetic environment存在于给定场所的所有电磁现象的总和。
1.2电磁噪声electromagnetic noise一种明显不传送信息的时变电磁现象,它可能与有用信号叠加或组合。
1.3无用信号unwanted signal,undesired signal可能损害有用信号接收的信号。
1.4干扰信号interfering signal损害有用信号接收的信号。
1.5电磁骚扰electromagnetic disturbance任何可能引起装置、设备或系统性能降低或者对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现象。
注:电磁骚扰可能是电磁噪声、无用信号或传播媒介自身的变化。
1.6电磁干扰electromagnetic interference(EMI)电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
1.7电磁兼容性electromagnetic compatibility(EMC)设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
1.8(电磁)发射(electromagnet1c)em1ss1on从源向外发出电磁能的现象。
1.9(无线电通信中的)发射emission(in radiocommunication)由无线电发射台产生并向外发出无线电波或信号的现象。
1.10(电磁)辐射(electromagnetic)radiationa.能量以电磁波形式由源发射到空间的现象。
b.能量以电磁波形式在空间传播。
注:“电磁辐射”一词的含义有时也可引申,将电磁感应现象也包括在内。
1.11无线电环境radio environment国家技术监督局19 9 5-0 8- 2 5批准19 9 6-0 3-01实施a.无线电频率范围内的电磁环境。
b.在给定场所内所有处于工作状态的无线电发射机产生的电磁场总和。
1.12无线电(频率)噪声radio (frequency) noise具有无线电频率分量的电磁噪声。
EMC32 Basic Introduction
Software Configuration
• Limit Lines
Ø The level specified in the standard which the EUT
• Sweep / Scan Template
Ø Defines the parameters for an EMI Sweep or Scan
• Frequency Range • Detector • Test Receiver Settings
• AutoTest Template
Ø Defines an Automatic EMI Test
EMC32
Basic Introduction
2 AugustRe | MAR | 05 08/00 |
11
EMC32 Software Setup
• Set up according to the following sequence :
Device List Hardware Setup Scan/Sweep Template AutoTest Template Test
• Calibration Setup
Ø Defines the settings for the calibration measurement Ø Access by two methods :
• EMC32 Explorer • Hardware Setup >>Signal Path
• Calibration Procedure
• Frequency Zoom
EMC Basic Knowledge1
About our company products
EMI-Harmonic
EMS-ESD and EFT
EMS-Surge and CS
EMS-PMF
EMS-Voltage variant
EMC 主要认证标志
美国 FCC
FCC 是美国联邦通信委员会( Federal Communication Commission )的缩写,成立于 1934 年,它主要对无线电、 通信等进行管理与控制,属政府机构,有执法权。它与政府、企业合作制定 FCC 法规、标准。 FCC 认证是美国 EMC 强制性认证 , 主要针对 9K-3000GHZ 的电子电器产品,内容涉及无线电、通信等各方面, 特别是无线通信设备和系统的无线电干扰问题,包括无线电干扰限值与测量方法,以及认证体系与组织管理制度等。 受 FCC 管制的产品,例如:个人电脑、 CD 播放机、复印机、收音机、传真机、视频游戏机、电子玩具、电视 机及微波炉等产品。这些产品按用途被划分为 CLASS A 、 CLASS B 两大类, A 类为用于商务或工业用途的产品, B 类为用于家庭用途的产品, FCC 对 B 类产品法规要求更严格 , 限值低与 A 类。 常见标准 FCC Part 15 -- Computing Devices, Cordless Telephones, Satellite Receivers, TV Interface Devices, Receivers, Low Power Transmitters FCC Part 18 -- Industrial, Scientific, and Medical Equipment, i.e. Microwave, RF Lighting Ballast (ISM) FCC Part 22 -- Cellular Telephones FCC Part 24 -- Personal Communications Systems, covers licensed personal communications services FCC Part 68 -- All Types of Telecommunications Terminal Equipment, i.e. Telephones ,modems,etc FCC Part 74 -- Experimental Radio, Auxiliary, Special Broadcast and other program distributional services FCC Part 90 -- Private Land Mobile Radio Services includes Paging Devices and Mobile Radio Transmitters, covers land mobile radio products such as high-powered walkie-talkies FCC Part 95-- Personal Radio Service, includes devices such as Citizens Band (CB) transmitters, radio-controlled (R/C) toys, and devices for utilization under the family radio service 加拿大IC IC是加拿大工业部Industry Canada的简称,作为政府机构, 负责电子电器产品进入加拿大市场的认证事务。其负 责产品大致分为:广播电视设备,信息技术设备,无线电设备,电信设备,工科医设备等。 与美国的FCC相似,IC目前只在电磁干扰上做限制。
EMC Basic Info
填充物(Filler)
二氧化矽 (SiO2),
抗燃劑(Flame Retard) Br 樹脂, Sb2O3
觸媒(Catalyst) N 化合物, P 化合物
偶合劑(Coupling) Silane Compound
離型劑(Releasing) 天然蠟(Wax), 合成蠟
其
顏色, 降應力添加劑
他
重量比% 5 - 10 5 - 10 60 - 90 < 10 <1 <1 <1 <1
Au wire
水份 離子不純物 (Na,Cl 等)
若為銅線路 ?
濕氣
IC鋁路腐蝕
範例
15
1.5.3 熱應力(Thermo Stress)
黏晶銀膠 (D/B Glue)
黏晶薄膜 (Film)
環氧樹脂(EMC) BT 樹脂
液態環氧樹脂
2 4 68
2 4 68
2 4 68
24
10-7
10-6
10-5
10-4
11
1.3 EMC製造流程
樹脂(Epoxy) 硬化劑(Hardener) 填充物(Filler) 添加物(Additives)
混合 揉煉 冷卻 粉碎
打錠
後混合
12
1.4 EMC 的基本任務與特性
基本功能 保護晶片 提供後製程銲上主機板時之作業需求
膠體翹曲度(Warpage)低
良好的作業成型性
高產能
快速烘烤(Fast Cured)
可靠度要求
高良率 (更少的膠体缺點) 低吸濕性 耐高溫 低內應力(Stress)(溫度變化所造成對晶片表面的應力) 能承受因上板(Surface Mount)之高溫所造成的破壞力量
EMC上课资料富士康
40
41
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K.21简介
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K.21简介
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K46
ETSI EN 300 386
Electromagnetic compatibility and Radio spectrum Matters(ERM); Telecommunication network equipment; ElectroMagnetic Compatibility (EMC) requirements
Level >95 % Reduction UT , Duration 0.5 Period Level 30 % Reduction UT , Duration 25 Period
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EN55024测试要求(7) 输入电压Ut突然至0%Ut经过一段 Dips:
短暂的时间后回到Ut
Level >95 % Reduction UT , Duration 250 Period
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EN55024测试要求(5) CS: 0.15MHz - 80MHz 3V(rms)
1KHz , 80% , AM Modulated
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EN55024测试要求(6) PMF: 50Hz , 1A/m
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EN55024测试要求(7) Dips: 输入电压Ut突然至40%Ut或70%Ut经过一段短暂的时 间后回到Ut
Resistibility of telecommunication equipment installed in customer premises to overvoltages and overcurrents ITU-T Recommendation K.21
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K.21简介
EMC 基础知识介绍
< 80cm >
基地铝板
Common Antenna
LISN
Pulse Limiter
Receiver
System Simulator
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传导骚扰 电磁骚扰测试之
• 样品摆放 (EN 55022/ GB 9254)
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传导骚扰 电磁骚扰测试之
• 必要的测试设备LISN(ISN)(GB 6113.101 OR CISPR 16-1-2)
30-300MHz,用双锥天线 300-1000MHz,用对数周期天线
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辐射骚扰 电磁骚扰测试之
• 必要的测试设备
天线(GB 6113.104 OR CISPR 16-1-4)
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辐射骚扰 电磁骚扰测试之
• 必要的测试设备
天线(GB 6113.104 OR CISPR 16-1-4)
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辐射骚扰 电磁骚扰测试之
7. 工频磁场辐射敏感度试验PMS (Power frequency magnetic susceptibility) 检验电子电气产品对工频磁场的抗扰性。
注意:除了以上常用的几项测试外,还包含有阻尼振荡、衰减振荡、高频噪音等抗扰测试项目
专业、卓越、精准
24
电磁骚扰测试之辐射骚扰(CISPR 16-2-3)
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电磁骚扰测试之静电放电抗扰度
• 直接放电方式(EN 61000-4-2/ GB 17626.2)
除非有特殊说明,静电放电只施加在正常使用时人员可接触到的受试设备的点和面,且以下情况除外 (即以下情况不施加放电) 1. 维修时,最终用户保养时才能触及得到的点和面 2. 设备安装固定后或按使用说明使用后不再能接触到的点和面 3. 外壳为金属的同轴连接器和多芯连接器可接触到的点(只对外壳施加)
莱茵技术监督服务 欧洲认证基础知识 Basic certification knowledge
GS 标志
认证过程包括以下步骤:
技术文件的准备(电路图,结构图,零部件清单等) ; 根据EN或者VDE标准对样品进行测试; 为保障产品质量而进行的年度工厂审查
GS 证书
GS 证书号码, S1为GS代码 GS证书附页编号 对应的报告号
证书持有人 标准 生产厂
产品信息 GS证书年费单位
对应的CDF编号,CDF(Constructional Data Form) 重要零部件清单,就是标准所要求的零部件列表
2. 3.
3.
4.
子证持有者签署的商标声明(正本)
子证产品的德文用户手册(只针对GS标志 产品)
证书费用* 证书年费
RMB 5200/页((page) 与母证一致
RMB 3600/页(page) 基本年费(单个型号): 2单位 /(RMB500/单位) 每增加1个型号,则增加1个单位
证书格式
不显示母证书持有者的名称、地址。
指令 有源植入式医疗器械 建筑材料 电磁兼容 易爆炸环境下使用之防护设备 燃气器具 液压升降机 升降机 低电压 机械
强制执行期限
31.12.94 30.06.91 01.01.96 01.07.03 01.01.96
24.03.91
30.06.99 01.01.97
01.01.95
指令 一般医疗器械 热水锅炉器具 非自动磅秤 个人保护设备 游艇 简单高压容器 无线电与电讯设备 玩具
显示母证书持有者的名称、地址。
对于母证书不存在可追溯性。
对于母证书有追溯性。
OEM证书与子证书的区别
-------
生产厂商,对母证书的追溯性
OEM: 显示生产商资料
存在着追溯性
Co-license(子证书): 不显示生产资料,
EMC标准和规范
4. 专用产品EMC标准
专用产品EMC标准是关于特定产品、系统或设施而制定 的EMC标准,根据这些产品特性必须考虑一些专门的条 件,它们采用的规则和系列产品必须考虑一些专门的条 件,它们采用的规则和系列产品EMC标准相同。专用产品 EMC标准应比系列产品EMC标准优先采用。
IEC标准编号 EC/TR3 61000-l-l IEC/TR3 61000-2-l IEC 61000-2-2 IEC/TR3 61000-2-3 IEC 61000-2-4
环境的描述公用供电系统中低频传导骚扰和信号传输的电磁环 境
Description of the environment -Electromagnetic environment for low-frequency conducted disturbances and signalling in public power supply systems
IEC 61000-3-3
IEC/TR2 61000-3-4
IEC/TR2 61000-3-5
IEC/TR3 61000-3-6
IEC/TR3 61000-3-7
IEC/TR3 61000-3-8
第3部分 限值 Limits
1995-03 1997—09 1998-02 1998-04
Ed.1.2 1994-12
1.6 EMC标准与规范
标准是一个一般性的导则或预期要满 足的准则,由它可以导出各种规范;
规范是一个包含某类设备详细说明和 详细数据,必须遵守的文件.
EMC标准与规范的内容:
规定名词术语; 规定电磁骚扰发射限值和抗扰度要求; 规定统一的试验方法; 规定EMC控制方法或设计规范.
EMC标准与规范的类型:
EMC专业术语英汉对照
EMC TerminologyEMC专业术语BASIC CONCEPTS基本概念Electromagnetic environment:The totality of electromagnetic phenomena existing ata given location.电磁环境:存在于给定场所的电磁现象的总和。
Radio environment:The electromagnetic environment in the radio frequency range.The totality of electromagnetic fields created at a given location by operation,of radio transmitters.无线电环境:无线电频率范围内的电磁环境。
在给定场所内处于工作状态的无线电发射机产生的电磁场总和。
Electromagnetic noise:A time-varying electromagnetic phenomenon apparently not conveying information and which may be superimposed or combined with a wanted signal.电磁噪声:一种明显不传送信息的时变电磁现象,它可能与有用的信号叠加或组合。
Natural(atmospheric)noise:Electromagnetic noise having its source in natural (atmospheric)phenomena and not generated by man-made devices.自然(天电)噪声:来源于自然(天电)现象而非人工装置产生的电磁噪声。
Man-made(equipment)noise:Electromagnetic noise having its source in the man-made devices人为(设备)噪声:来源于人工装置的电磁噪声。
EMC标准与测试定义
不可直接触及部位,如塑料外壳的缝隙、插座孔等 +/-2KV,+/4KV, +/8KV依次测试 圆头
耦合板放电
垂直耦合板(VCP)、水平耦合板(HCP) 模拟对装置附近的物体放电的影响
电池供电设备
每次放电后都必须确保电荷的泻放,如短暂接地或者通过470K泻放电阻。
抗扰) EN 61000-4-8 Power frequency magnetic field (工频磁场) EN 61000-4-11 Voltage dips, short interruptions and voltage variations(电压
跌落、中断和电压变化)
医疗电子的EMC
限值:CLASS B=CLASS A-10dB
EMISSIONS LIMITS
检波方式
Peak detector(峰值) Quasi-Peak detector(准峰值) Average detector(平均值) 对于连续波,三个测量值相同。
时钟谐波。
对于一定重复频率的脉冲,峰值>准峰值和平均 值
Harmonic:谐波电流
起源
测试原理
测试规格
Basic Standard:
EN 61000-3-2:1995
LIMITS FOR CLASS A EQUIPMENT
HARMONICS ORDER N
MAX PEMISSIBLE HARMONICS CURRENT A
ODD HARMONICS
50
230-1000
57
实际扫描图
宽带噪声
来源:
开关电源 DC/DC振铃 数据线
特征:
EMC_basic
2003-05-14
25
EMC System
CHEN FENG
EMC标准 测试场地 接收机 附属设备 EMC测试
接收机-本振信号扫描方式
• 频谱仪是通过扫频信号源实现扫频测量的。通常通过 斜坡或锯齿波信号控制扫频信号源,在预设的频率跨 度内扫描,获得期望的混频输出信号。
• 接收机的频率扫描是步进的,离散的,是离散的点频 测试。接收机按照操作者的预先设定频率间隔,通过 处理器的控制,在每一个频率点进行电平测量,显示 的测试结果曲线实际是由单个的点频测试结果
EMC 标准体系 EMC标 准
基础标准 通用标准 产品标准
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EMC System
CHEN FENG
EMC标准 测试场地 接收机 附属设备 EMC测试
EMC 测试场地
v测试场地标准
Ø EN 50147 (电波暗室) Ø ANSI C63.4 (场地衰减) Ø IEC/EN61000-4-3 (均匀域) Ø MIL-STD 285 (屏蔽效果) Ø IEC 61000-4-20 (TEM 小室)
缺点:
- 频率范围受限 - 测试尺寸受限
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EMC System
CHEN FENG
EMC标准 测试场地 接收机 附属设备 EMC测试
带状线
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EMC System
CHEN FENG
GTEM
EMC标准 测试场地 接收机 附属设备 EMC测试
RFInput
Housing
Ø E(dBµV/m)=V(dB µ V)+AF(dB/m)
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EMC标准与规范
IEC 61000-4-7
1991一07
IEC 61000-4-7
1991一07
供电系统及所连设备谐波和谐间波的测量和仪表通用指南 General guide on harmonics and Interhamonics measurements and Instrumentation,for power supply systems and equipment connected thereto 工 频 磁 场 抗 扰 度 试 验 Power trequency magnetic held EMC publication 基 础 EMC 出 版 物 immunity test . Basic
IEC 61000-4-2 IEC 61000-4-2aml IEC 61000-4-3 IEC 61000—4-3aml
1995—01 1998-o1 1995-03 1998-06
IEC 61000-4-4
1995-01
IEC 61000-4-5
1995-02
IEC 61000-4-6
1996—03
4. 专用产品EMC标准
专用产品EMC标准是关于特定产品、系统或设施而制定
的EMC标准,根据这些产品特性必须考虑一些专门的条
件,它们采用的规则和系列产品必须考虑一些专门的条 件,它们采用的规则和系列产品EMC标准相同。专用产品
EMC标准应比系列产品EMC标准优先采用。
IEC 61000《电磁兼容》标准
1.6 EMC标准与规范
标准是一个一般性的导则或预期要满 足的准则,由它可以导出各种规范;
规范是一个包含某类设备详细说明和 详细数据,必须遵守的文件.
EMC标准与规范的内容:
EMC 中文讲座
10%~20%相对湿度65%~90%相对 湿度 在地毯上行走 12000 ~35000 在乙烯树脂地板上行走 6000~ 7000 工人在工作台上工作 18000 ~20000 打开乙烯树脂封装时 1500~ 2500 拾起通用的聚乙烯提包时 100 ~600 坐在带聚氨酯泡沫材料的椅子 1200 ~1500 上
静电放电ESD干扰
放电
设备
充电电 阻
人体充电电 容
V
设备的绝缘电 阻 及分布店容
人体充电电容
ESD 干扰失效机理
节点容充电 介质击穿
不同的器件对ESD敏感的程度也不同。这种差别是由于器件的设 计和掺入器件内的杂质成分所不同造成的。下表列出了各种对 ESD敏感的器件、失效机理及失效特征等。
器件构成 MOS结构 器件类型 失效机理 分立的MOS场效应晶体管 MOS 由于过电压和随后的大电流引起介质击 集成电路金属喷镀跨交的半导体 穿 数字集成电路(双极型和 MOS) MOS电容器 混合电路 线性集成电路 二极管(PN、PIN肖特基) 晶 体管(双极型) 结型场效应晶 体管 可控硅整流器 双极型集成 电路(数字和线性的) 分立的 MOS场效应晶体管,MOS集成 电路的输入保护电路。 混合集成电路 厚膜集成电路 薄 膜电阻器 单片集成电路——薄 膜电阻器,密封薄膜电阻器 由于能量过大或过热引起微导离子区二 次击穿造成的微扩散;硅和铝扩散(电 迁移)使电流增大
1000 500 220
气体放电管
SURGE干扰问题解决2
SURGE干扰问题解决3
芯 线
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外 皮
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PGND
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EFT干扰问题解决1
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EMI的传播以及测量方法 辐射:频率较高 测量方法:用接收机或频谱仪读取电磁波吸收设备的电压。 1. 电场天线测量场强或等效功率 (f >20MHz) 2. 磁场天线测量场强 (f<30MHz) 3. 功率吸收钳 (30MHz to 300MHz , RP) 传导:频率一般较低 测量方法: 用接收机,频谱仪或专用设备通过专用网络测量干扰强度。 1. 传导电压 (CE) 2. 谐波电流 (Harmonics Current) 3. 电压闪烁 (Fliker)
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EMC Standards
按地域分:
International Standards: CISRP : CISPR 11, CISPR 13, CISPR 15, CISPR 16-1 etc. IEC: IEC 61000-4-2, IEC 6100-4-3 etc.
Regional Standards: EN, FCC 47CFR, AS/NZS CISPR, GB etc.
电子电器产品在一定的电磁环境中工作时其本身对电磁干 扰的敏感度
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EMI的来源: 电火花:马达换向器,高压放电 振荡电路:RF, 广播通讯接收机 工作中电流的突变: 数码产品的时钟驱动电路。 需要评估EMS 的产品 带有电子控制电路的产品(不包括普通的整流滤波电路)
3
欧盟和少数国家(例如韩国)对电子电气产品有EMI &EMS 的强制性技术要求。 世界上多数的国家之强制要求控制产品的EMI,没有对EMS 的强制性技术要求。 例如:美国、加拿大、澳大利亚、新西兰、中国等。
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EMS Test
测试结果的判定
CE/EMC 根据产品/产品族/通用标准的最低性能判据进行判断。例如 EN 55024 对ITE的要求
Performance Criterion A: The Equipment shall continue to operate as intended without operator intervention. No degradation of performance or loss of function is allow below a performance level specified by the manufacturer when the equipment is used as intended. The performance level may be replaced by a permissible loss of performance. If the minimum performance level or the permissible performance loss is not specified by the manufacturer, then either of these may be derived from the product description and documentation, and by what the user may reasonably expect from the equipment if used as intended.
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EMI Test – Conducted Emission Test
▪ 电源端口的传导干扰电压
测试范围/能力: 频率: 9KHz to150KHz; 150KHz to 30MHz. EMI 接收机, 符合CISPR16要求的Quasi peak (准峰值)和Average (平均值)的检波头 线路阻抗稳定网络 (LISN & ISN)
按内容分: Basic Standards: 测试技术规范,设备要求等
IEC/EN 61000-4-2, CISPR 16-1, ANSI C63.4 etc Product standards, Product family standards, Generic standards. 具体产
品所需符合的测试项目和测试限值等级等。 FCC part 15, CISRP 13, EN 55014-1, EN 61204-3, IEC 61000-6-1 etc.
Performance Criterion B: After the test, the equipment shall continue to operate as intended without operator intervention. No degradation of performance or loss of function is allowed, after the application of the phenomena below a performance level specified by the manufacturer, when the equipment is used as intended, The performance level may be replaced by a permissible loss of performance. During the test, degradation of performance is allowed. However, no change of operating state or stored data is allowed to persist after the test. If the minimum performance level or the permissible performance loss is not specified by the manufacturer, then either of these may be derived from the product description and documentation, and by what the user may reasonably expect from the equipment if used as intended
EMC Basic Knowledge
SGS 广州 EMC 实验室
EMC 电磁兼容
Electro-Magnetic Compatibility
EMI (Electro-Magnetic Interference)
电子电器产品工作时对周边外界环境的电磁干扰发放
EMS (Electro-Magnetic Susceptibility)
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EMI Test – Conducted Emission Test
▪ 传导干扰电压测试 (电源端):
▪ Ui = 接收机读数 + 线衰减 + AMN插入损耗
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EMI Test - Radiated Emission Test
▪系统外表空间辐射强度 测试范围/能力: 频率: 9KHz to 30MHz; 30MHz to 1GHz; 1GHz to 18GHz. Radiated Emissions on enclosure
Ur = 接收机读数 + 线衰减 – 预放大器增益 + 天线系数 (dBuV/m)
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EMI Test - Radiated Emission Test
辐射测试示意图
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EMS Test
EMS 的测试方法: 按标准要求用仪器产生的干扰信号以辐射或传导 方式耦合到产品,并观察产品的工作状况,根据 产品在干扰信号下的性能表现与标准要求的最低 性能等级(performance criterion)进行比较判断其 符合性。