EMC标准与测试
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
稳定相线和零线端的阻抗：50欧//50uH， 提供测量基准。
隔离外部干扰。
2021/10/10
32
LISN实物及安装
2021/10/10
33
测试规格
EN 55011:1998 Class A Group 1
FREQUENCY (MHz) Quasi-peak(dBuV)
Average(dBuV)
EMC－标准与测试
2021/10/10
1
讲座内容
EMC介绍 标准与测试原理 典型案例 IEC60601-1-2介绍
2021/10/10
2
什么是EMC
2021/10/10
3
定义
Electromagnetic compatibility (EMC，电磁兼容):
Ability to operate in, and not overly contribute to, an environment of electromagnetic radiation. When this goal is met, all electronic equipments operate correctly in one another 's presence.
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）
2021/10/10
change
50
抗扰度测试
EN 61000-4-2 Electrostatic Discharge (ESD，静电放电） EN 61000-4-3 Radiated, radio-frequency, electromagnetic field
(RS，辐射抗扰） EN 61000-4-4 Electrical fast transient/burst (EFT/B，电快速脉
辐射测试－10m开阔场
2021/10/10
17
辐射测试－3m暗室
2021/10/10
18
测试规格
EN 55011:1998 Class A Group 1
FREQUENCY (MHz)
dBuV/ (at 3m)
30-230
50
230-1000
57
2021/10/10
19
实际扫描图
2021/10/10
NOTE Pst means short-term flicker indicator PIt means long-term flicker indicator Tdt means maximum time that dt exceeds 3%
dmax means maximum relative voltage change. dc means maximum relative steady-state voltage
目前：CLASS A GROUP1（超声：CLASS B） 趋势：CLASS B GROUP1
限值：CLASS B=CLASS A-10dB
2021/10/10
10
EMISSIONS LIMITS
2021/10/10
11
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。
7
医疗电子的EMC
产品标准：EN60601-1-2:2001 产品标准引用基础标准 取代EN60601-1-2:1993 过渡期：2004年11月 起草中的国标，基本等同采用EN60601-1-
2:2001 FDA的需求基本等同于EN60601-1-2:2001
2021/10/10
8
发射
20
宽带噪声
来源：
开关电源 DC/DC振铃 数据线
特征：
山丘形 随测量带宽的减小，读数减小 准峰值较峰值低
实例：见上图。
2021/10/10
21
窄带噪声
来源：
时钟及谐波 高频振荡器、发射电路
特征：
细长形状 不随测量带宽而变 峰值＝准峰值＝平均值
实例：见上图
2021/10/10
抗扰):
Tolerance of the presence of electromagnetic energy.
2021/10/10
4
定义
EMC：Electromagnetic Compatibility
The capability of electrical and electronic systems, equipment, and devices to operate in their intended electromagnetic environment within a defined margin of safety, at the specified level of performance, without suffering or causing unacceptable degradation as a result of electromagnetic interference.
冲串） EN 61000-4-5 Surge （浪涌） EN 61000-4-6 conducted disturbances, induced by radio-
freqency fields （传导抗扰） EN 61000-4-8 Power frequency magnetic field （工频磁场） EN 61000-4-11 Voltage dips, short interruptions and voltage
IMMUNITY（EMS）
EN 61000-4-2 Electrostatic Discharge (ESD，静电放电） EN 61000-4-3 Radiated, radio-frequency, electromagnetic field (RS，辐射抗扰） EN 61000-4-4 Electrical fast transient/burst (EFT/B，电快速脉冲串） EN 61000-4-5 Surge （浪涌） EN 61000-4-6 conducted disturbances, induced by radio-freqency fields （传导
时钟谐波。
对于一定重复频率的脉冲，峰值>准峰值和平均 值
电源开关电路的振铃，继电器接点，电机等。
注意：均为包络检波
2021/10/10
12
测量评判程序
2021/10/10
13
辐射发射
2021/10/10
14
测试Set-up
2021/10/10
15
为什么要升降？
2021/10/10
16
EN 55011 RF Emission; Radiated（辐射发射） EN 55011 RF Emission; Conducted（传导发射）
2021/10/10
9
产品分类
分类依据：使用场地和预期用途。
EN55011分类：
CLASS A：不直接连接到公用和住宅电网（工业） CLASS B：直接连接到公用和住宅电网（家用） GROUP1：不直接利用电磁能量，如监护仪。 GROUP2：直接利用电磁能量，如高频熔炉等。 我公司产品：
2021/10/10
5
EMC概述
EMC=EMI+EMS 传导：通过电源网络、信号线等。 辐射：通过空间电磁波。
2021/10/10
6
EMC概述
EMISSION（EMI）：
EN 55011 RF Emission; Radiated（辐射发射） EN 55011 RF Emission; Conducted（传导发射） EN 61000-3-2 harmonic currents emissions （谐波） EN 61000-3-3 voltage fluctuations and flicker （电压波动和闪烁）
Electromagnetic interference (EMI，电磁骚扰):
Electromagnetic energy emanating from one device causing degraded performance in another.
Electromagnetic immunity, or susceptibility (EMS，电磁
2021/10/10
39
典型的电源滤波器
X电容、Y电容、共模扼流圈、PE电感
2021/10/10
40
扫描曲线
2021/10/10
41
典型案例
NECLLCOR血氧板DC/DC转接板整流二极管 振铃引起传导超标：16MHZ。
共模电感分布电容过大，DA8K电源板传导 余量不够。
2021/10/10
42
相关因素
整机功耗 供电电压 AC/DC变换器 整机各处的DC/DC变换器 电池充电电路
2021/10/10
43
发射
EN 61000-3-2 harmonic currents emissions （谐波）
EN 61000-3-3 voltage fluctuations and flicker （电压波动和闪烁）
测试不确定度：+/-4～5dB（信华，80%置 信度）
测试余量：建议大于4dB
2021/10/10
24
辐射预测试－近场探头
2021/10/10
25
典型案例
DA8K MASIMO血氧DC/DC板整流二极管开 关振铃引起38MHZ宽带噪声超标。
主控板晶振布局靠近接插件，引起辐射扩 散。
数字接口屏的时钟线处理不完善，引起辐 射超标。
variations（电压跌落、中断和电压变化）
2021/10/10
22
6dB原则
宽带噪声的幅度低于窄带噪声6dB以下，则 对总幅度的贡献可以忽略。－抓住重点。
接收机和环境噪声本底低于限值6dB，则对 测试的影响可以忽略。－预测试原则。
C=√(A2 +B2 )
2021/10/10
23
80/80原则
批量产品：80％置信度下，80％的样本通 过，即可认为该批产品通过。
48
voltage fluctuations and flicker （电压波动和闪烁）
2021/10/10
49
测试规格
Basic Standard:
EN 61000-3-3:1995
TEST ITEM Pst PIt Tdt (ms) Dmax (%) Dc (%)
2021/10/10
LIMIT 1.0 0.65 200 4% 3%
2021/10/10
26
相关因素
外部电缆 时钟电路 内部走线 板卡安装方式，接地 整机结构
2021/10/10
27
振铃
2021/10/10
28
传导发射
2021/10/10
29
测试set-up
2021/10/10
30
测试原理示意图
2021/10/10
31
LISN的作用
LISN：Line Impedance Stabilization Network（线路阻抗稳定网络）， Artificial Mains Networks（人工电源网络）
0.15 -0.50
79
66
0.5-30.0
73
60
2021/10/10
34
整流电路中的传导发射
2021/10/10
35
LISN内部电路
2021/10/10
36
测量模型
差模、共模分量都得以测量
2021/10/10
37
共模形态的传导发射
2021/10/10
38
共模电感
注意：减小共模电感的分布电容！－采用多段工艺
2021/10/10
44
Harmonic：谐波电流
2021/10/10
45
起源
2021/10/10
46
测试原理
2021/10/10
47
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
3Байду номын сангаас
2.30
5
1.14
7
0.77
9
0.40
11
0.33
13
0.21
15<=n<=39
0.15x15/n
Even harmonics
2
1.08
4
0.43
6
0.30
8<=n<=40
0.23x8/n
2021/10/10
隔离外部干扰。
2021/10/10
32
LISN实物及安装
2021/10/10
33
测试规格
EN 55011:1998 Class A Group 1
FREQUENCY (MHz) Quasi-peak(dBuV)
Average(dBuV)
EMC－标准与测试
2021/10/10
1
讲座内容
EMC介绍 标准与测试原理 典型案例 IEC60601-1-2介绍
2021/10/10
2
什么是EMC
2021/10/10
3
定义
Electromagnetic compatibility (EMC，电磁兼容):
Ability to operate in, and not overly contribute to, an environment of electromagnetic radiation. When this goal is met, all electronic equipments operate correctly in one another 's presence.
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）
2021/10/10
change
50
抗扰度测试
EN 61000-4-2 Electrostatic Discharge (ESD，静电放电） EN 61000-4-3 Radiated, radio-frequency, electromagnetic field
(RS，辐射抗扰） EN 61000-4-4 Electrical fast transient/burst (EFT/B，电快速脉
辐射测试－10m开阔场
2021/10/10
17
辐射测试－3m暗室
2021/10/10
18
测试规格
EN 55011:1998 Class A Group 1
FREQUENCY (MHz)
dBuV/ (at 3m)
30-230
50
230-1000
57
2021/10/10
19
实际扫描图
2021/10/10
NOTE Pst means short-term flicker indicator PIt means long-term flicker indicator Tdt means maximum time that dt exceeds 3%
dmax means maximum relative voltage change. dc means maximum relative steady-state voltage
目前：CLASS A GROUP1（超声：CLASS B） 趋势：CLASS B GROUP1
限值：CLASS B=CLASS A-10dB
2021/10/10
10
EMISSIONS LIMITS
2021/10/10
11
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。
7
医疗电子的EMC
产品标准：EN60601-1-2:2001 产品标准引用基础标准 取代EN60601-1-2:1993 过渡期：2004年11月 起草中的国标，基本等同采用EN60601-1-
2:2001 FDA的需求基本等同于EN60601-1-2:2001
2021/10/10
8
发射
20
宽带噪声
来源：
开关电源 DC/DC振铃 数据线
特征：
山丘形 随测量带宽的减小，读数减小 准峰值较峰值低
实例：见上图。
2021/10/10
21
窄带噪声
来源：
时钟及谐波 高频振荡器、发射电路
特征：
细长形状 不随测量带宽而变 峰值＝准峰值＝平均值
实例：见上图
2021/10/10
抗扰):
Tolerance of the presence of electromagnetic energy.
2021/10/10
4
定义
EMC：Electromagnetic Compatibility
The capability of electrical and electronic systems, equipment, and devices to operate in their intended electromagnetic environment within a defined margin of safety, at the specified level of performance, without suffering or causing unacceptable degradation as a result of electromagnetic interference.
冲串） EN 61000-4-5 Surge （浪涌） EN 61000-4-6 conducted disturbances, induced by radio-
freqency fields （传导抗扰） EN 61000-4-8 Power frequency magnetic field （工频磁场） EN 61000-4-11 Voltage dips, short interruptions and voltage
IMMUNITY（EMS）
EN 61000-4-2 Electrostatic Discharge (ESD，静电放电） EN 61000-4-3 Radiated, radio-frequency, electromagnetic field (RS，辐射抗扰） EN 61000-4-4 Electrical fast transient/burst (EFT/B，电快速脉冲串） EN 61000-4-5 Surge （浪涌） EN 61000-4-6 conducted disturbances, induced by radio-freqency fields （传导
时钟谐波。
对于一定重复频率的脉冲，峰值>准峰值和平均 值
电源开关电路的振铃，继电器接点，电机等。
注意：均为包络检波
2021/10/10
12
测量评判程序
2021/10/10
13
辐射发射
2021/10/10
14
测试Set-up
2021/10/10
15
为什么要升降？
2021/10/10
16
EN 55011 RF Emission; Radiated（辐射发射） EN 55011 RF Emission; Conducted（传导发射）
2021/10/10
9
产品分类
分类依据：使用场地和预期用途。
EN55011分类：
CLASS A：不直接连接到公用和住宅电网（工业） CLASS B：直接连接到公用和住宅电网（家用） GROUP1：不直接利用电磁能量，如监护仪。 GROUP2：直接利用电磁能量，如高频熔炉等。 我公司产品：
2021/10/10
5
EMC概述
EMC=EMI+EMS 传导：通过电源网络、信号线等。 辐射：通过空间电磁波。
2021/10/10
6
EMC概述
EMISSION（EMI）：
EN 55011 RF Emission; Radiated（辐射发射） EN 55011 RF Emission; Conducted（传导发射） EN 61000-3-2 harmonic currents emissions （谐波） EN 61000-3-3 voltage fluctuations and flicker （电压波动和闪烁）
Electromagnetic interference (EMI，电磁骚扰):
Electromagnetic energy emanating from one device causing degraded performance in another.
Electromagnetic immunity, or susceptibility (EMS，电磁
2021/10/10
39
典型的电源滤波器
X电容、Y电容、共模扼流圈、PE电感
2021/10/10
40
扫描曲线
2021/10/10
41
典型案例
NECLLCOR血氧板DC/DC转接板整流二极管 振铃引起传导超标：16MHZ。
共模电感分布电容过大，DA8K电源板传导 余量不够。
2021/10/10
42
相关因素
整机功耗 供电电压 AC/DC变换器 整机各处的DC/DC变换器 电池充电电路
2021/10/10
43
发射
EN 61000-3-2 harmonic currents emissions （谐波）
EN 61000-3-3 voltage fluctuations and flicker （电压波动和闪烁）
测试不确定度：+/-4～5dB（信华，80%置 信度）
测试余量：建议大于4dB
2021/10/10
24
辐射预测试－近场探头
2021/10/10
25
典型案例
DA8K MASIMO血氧DC/DC板整流二极管开 关振铃引起38MHZ宽带噪声超标。
主控板晶振布局靠近接插件，引起辐射扩 散。
数字接口屏的时钟线处理不完善，引起辐 射超标。
variations（电压跌落、中断和电压变化）
2021/10/10
22
6dB原则
宽带噪声的幅度低于窄带噪声6dB以下，则 对总幅度的贡献可以忽略。－抓住重点。
接收机和环境噪声本底低于限值6dB，则对 测试的影响可以忽略。－预测试原则。
C=√(A2 +B2 )
2021/10/10
23
80/80原则
批量产品：80％置信度下，80％的样本通 过，即可认为该批产品通过。
48
voltage fluctuations and flicker （电压波动和闪烁）
2021/10/10
49
测试规格
Basic Standard:
EN 61000-3-3:1995
TEST ITEM Pst PIt Tdt (ms) Dmax (%) Dc (%)
2021/10/10
LIMIT 1.0 0.65 200 4% 3%
2021/10/10
26
相关因素
外部电缆 时钟电路 内部走线 板卡安装方式，接地 整机结构
2021/10/10
27
振铃
2021/10/10
28
传导发射
2021/10/10
29
测试set-up
2021/10/10
30
测试原理示意图
2021/10/10
31
LISN的作用
LISN：Line Impedance Stabilization Network（线路阻抗稳定网络）， Artificial Mains Networks（人工电源网络）
0.15 -0.50
79
66
0.5-30.0
73
60
2021/10/10
34
整流电路中的传导发射
2021/10/10
35
LISN内部电路
2021/10/10
36
测量模型
差模、共模分量都得以测量
2021/10/10
37
共模形态的传导发射
2021/10/10
38
共模电感
注意：减小共模电感的分布电容！－采用多段工艺
2021/10/10
44
Harmonic：谐波电流
2021/10/10
45
起源
2021/10/10
46
测试原理
2021/10/10
47
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
3Байду номын сангаас
2.30
5
1.14
7
0.77
9
0.40
11
0.33
13
0.21
15<=n<=39
0.15x15/n
Even harmonics
2
1.08
4
0.43
6
0.30
8<=n<=40
0.23x8/n
2021/10/10