开关电源的电磁兼容测试

⑴在电源端口的传导骚扰的限值 当使用带有准峰值检波器和平均值检波器的接收机在进行测量时，被试设备应当同时满足表 1 中的准峰 值和平均值的限值要求。 表 1 电源端子的传导骚扰电压限值
注：1.在过渡频率处应采用较低的限值；2.B 类设备在 0.15～0.50MHz 范围内随频率对数线性递减。
A 级设备
表 5 设备的通用抗扰度要求（这里仅摘录与大多数开关电源相关的部分。如果是最近出现的、由单片 机控制的开关电源，电源本身还具有数据线、信号线和控制线时，则还要增加在这些线上的抗扰度试验）
试验要求
试 序 试验项目
EN50082-1(1995)
EN50082-2（1995）
相应的基
验号
础标准
部
位
1.1 80-1000MHz3V/m 辐射电磁场（调 ，
迄今为止，开关电源电磁兼容性测试的国家标准尚未出台，但在国家颁布的强制性产品认证的产品目录 中，信息技术设备类产品中列有“机内开关电源”。此外，在音视频设备、音视频设备的部件、卫星电 视广播接收机、金融及贸易结算设备、电信终端设备等大类产品中虽没有把开关电源作为一种专门的产 品来对待，但在它们的强制性认证实施细则中也都把开关电源作为对电磁兼容性能有重要影响的零部件 来对待。
GB/T17626.2
3V，未调制时的均方根 值
1kHz，80%调幅 150Ω，源阻抗 ±0.5kV，充电电压 5/50ns，前沿/半峰 5kHz，重复频率
0.15-80MHz 10V，未调制时的均方根值 1kHz，80%调幅 150Ω，源阻抗
GB/T17626.6 GB/T17626.4
3.1 0.15-80MHz 射频传
注：在频率转换点上用较低的限值。
频率范围，MHz BA 类设备的准峰值限值，dB（μV/m）
30～230
40
230～1000
47
类设备的准峰值限值，dB（μV/m） 30 37
⑶试验中的注意事项 ①试验应在产品（这里指开关电源）的正常使用情况下，以能产生最大电磁骚扰发射的工作方式进行。 试验中还要适当地改变试品（开关电源）的布局，以便使骚扰发射为最大。
前沿/半峰
前沿/半峰
±0.5kV
±0.5kV
±0.5kV
±0.5kV
GB/T17626.5
3.3 电快速瞬
直
变脉冲群
流
输
入
和
输
出
电
源
线
的
抗
扰
度
试
验
±0.5kV，充电电压 5/50ns，前沿/半峰 5kHz，重复频率
±2kV，充电电压 5/50ns，前沿/半峰 5kHz，重复频率
GB/T17626.4
前沿/半峰
半峰
±2kV
±4kV
±1kV
±4kV
GB/T17626.5
4.5 电快速瞬 变脉冲群
交 流 输 入 和 输 出 电 源 线 的 抗 扰 度 试 验
±1kV，充电电压 5/50ns，前沿/半峰 5kHz，重复频率
从前面谈到的与开关电源应用密切相关的信息技术设备、音视频设备、音视频设备的部件、卫星电视广 播接收机、金融及贸易结算设备、电信终端设备等几大类产品看，比较符合谐波电流测试标准中所定义 的 A 类和 D 类设备。 表 3 和表 4 分别给出了 A 类和 D 类设备的谐波电流发射的限值。
表 3 A 类设备的谐波电流发射限值 奇次谐波，n 最大允许谐波电流，A
80-1000MHz
GB/T17626.3
幅）
，未调制时的均方根值 10V/m，未调制时的均方根
值
1.2 静电放电 设 备 外 壳
2.1 0.15-80MHz 射频传导， 共模调幅
2.2 电快速瞬 变脉冲群
接 地 线
1kHz，80%调幅
±4kV，接触放电 ±8kV，空气放电
1kHz，80%调幅
±4kV，接触放电 ±8kV，空气放电
②试验应将试验中用到的试验仪器、试验方法、试验配置和试验布局等明确记录在案，以备试验能重复 进行，试验结果可以追溯。 ③除非另有说明，试验应在试品（开关电源）额定电压和规定工作条件下进行。
3.2 谐波电流发射的测试 电力系统中的谐波是指那些为供电系统额定频率整数倍的正弦电压或正弦电流。它是由非线性电压（或 电流）特性的设备（例如开关电源）引起的，这些设备可以看成是谐波电流的来源，来自不同谐波源的 谐波电流在电力网络的阻抗上产生谐波电压。电网中的谐波会使敏感设备产生性能降级、误动作、甚至 发生故障。
2-开关电源的电磁兼容性测试要求 回顾我们在介绍对“电磁兼容”定义时说过的话，“设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该 环境中的住何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力”。可以看出，设备的电磁兼容性包含两方面的意思： 设备要有一定的抗干扰能力，使其在电磁环境中能够正常工作；同时，设备工作中自身产生的电磁骚扰 应抑制在一定水平下，不能对同处于一个电磁环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰。由此看来， 对开关电源的电磁兼容性测量也包含了对开关电源的抗干扰能力和对开关电源自身骚扰抑制这两方面 的要求。
0.Leabharlann Baidu5-80MHz
导，
3V，未调制时的均方 10V，未调制时的均方根值
共模调幅
根值
1kHz，80%调幅
1kHz，80%调幅
150Ω，源阻抗
150Ω，源阻抗
GB/T17626.6
3.2 浪涌
线-地 线-线
推荐在今后使用，但数据可能有
适当修改
1.2/50（8/20）μs， 1.2/50（8/20）μs，
60%降低 0.5 周波
60%降低 0.5 周波
GB/T17626.11
4.3 电压中断
>95%降低 250 周波
推荐在今后使用，但数据可 能有适当修改 >95%降低 250 周波
GB/T17626.11
4.4 浪涌
线-地 线-线
推荐在今后使用，但数据可
能有适当修改
1.2/50（8/20）μs， 1.2/50（8/20）μs，前沿/
B 级设备
频率范围 MHz 0.15～0.50 0.50～5 5～30
准峰值 dBμV
79 73 73
平均值 准峰值 dBμV dBμV
66
66～56
60
56
60
60
平均值 dBμV
56～46 46 50
⑵辐射骚扰的限值 被试设备应当满足表 2 所载的规定距离内的辐射骚扰限值。 表 2 A 类和 B 类设备的辐射骚扰限值（测量点距被试设备距离为 10m 处）
测试被试设备谐波电流发射的标准（GB17625.1-1998）把设备分成四类： A 类：平衡的三相设备；家用电器（不包括划入 D 类的设备）；电动工具（不包括便携式工具）；白炽灯 调光器；音频设备。凡未归入其他三类设备均视为 A 类设备。 B 类：便携式工具；非专用的电弧焊接设备。 C 类：照明设备（包括灯和灯具；主要功能为照明的多功能设备中的照明部分；放电灯的独立式镇流器 和白炽灯的独立式变压器；紫外线或红外线辐射装置；广告标识的照明；除白炽灯外的灯光调节器）。 但照明设备不包括装在复印机、高架投影仪、幻灯机等设备中的灯，或用于刻度照明及指示照明的装置， 也不包括白炽灯的调光器。 D 类：功率小于或等于 600W 的个人计算机、计算机显示器及电视接收机。
适用于开关电源测试的电磁兼容标准
1-概述 开关电源因其体积小、重量轻、效率高、可靠性好而被广泛应用。不同场合对开关电源的要求有很大不 同。但都要求有强的抗电磁干扰的能力，包括对雷击浪涌、电网电压波动、静电、电场、磁场及电磁场 的抗干扰能力，确保其自身工作正常及与之配套设备的工作稳定性。 开关电源的内部含有开关三极管、整流及续流二极管、功率变压器，均在高电压、大电流和高频下工作， 而且工作的电压和电流波形多为方波。高压、大电流的方波在其切换过中将产生严重的电压和电流谐波， 将通过电源输入和输出线路及外壳向外形成传导和辐射骚扰，对周围敏感设备造成干扰，引起它们工作 异常。 开关电源工作时产生的电磁骚扰还会危害处在同一台设备里的其他线路的工作，造成设备本身工作的不 稳定；甚至开关电源自身工作的不稳定。 因此，对开关电源的电磁兼容性要求是多方面的。
表 5 中的住宅、商业和轻工业环境包含的场所有：居民住宅区，如高层和多层的民居；商业场所，如商 店和超市；事务场所，如办公楼和银行；公共娱乐场所，如影院、酒吧和舞厅；户外公共场所，如加油 站、停车场、娱乐场和运动中心；轻工业部门，如车间、实验室和服务中心等等。而工业环境包含的场 所有：工科医的射频设备；需要经常切换的大电感和大电容负载的场所；有非常大的电流流过，及因此 而伴生很强的电磁场的环境等等。通用环境认定凡是直接从公共电网以低压供电的场所都属于住宅、商 业和轻工业环境。 从对通用环境的定义可以看出，住宅、商业、轻工业环境的设备与电磁骚扰发射中对 B 类设备的定义基 本一致；而工业环境的设备则与 A 类设备的定义基本一致。
中给定的限值适用于所有有功功率＞75W 的设备。
谐波次数(n)
每瓦允许的最大谐波电流 最大允许的谐波电流
3 5 7 9 11 13≤n≤39（仅有奇次谐波）
（mA/W） 3.4 1.9 1.0 0.5 0.35 3.85/n
(A) 2.30 1.14 0.77 0.4. 0.33 （见表 4）
3.3 抗扰度性能的测试 对设备的抗扰度性能测试，主要是探测设备在外界电磁环境的一定强度的干扰作用下的工作可靠性。 常用的抗扰度试验项目有静电放电、射频辐射电磁场、电快速瞬变脉冲群、雷击浪涌、由射频场感应所 引起的传导干扰、电压跌落和短时中断等。 表 5 是参照通用环境下的抗扰度要求（见 GB/T17799.1-1999《电磁兼容通用标准居住、商业和轻工业环 境中的抗扰度试验》和 GB/T17799.2-200×《电磁兼容通用标准工业环境中的抗扰度试验》），给出了设 备在不同试验部位上的抗扰度试验项目和试验要求。这里之所以选择通用环境下的抗扰度要求，是因为 通用的环境覆盖了几乎所有民用电气和电子产品的工作环境，因此，对通用环境中设备所提出的试验项 目和限值将适用于绝大多数民用电气和电子产品（包括开关电源）对电磁兼容性的最基本要求。
3 5 7 9 11 13 15≤n≤39
2.30 1.14 0.77 0.40 0.33 0.21 0.15×15/n
偶次谐波，n
2 4 6 8≤n≤40
最大允许谐波 电流，A 1.08 0.43 0.30 0.23×8/n
表 4 D 类设备的限值
注：1.对于 D 类设备，表中的第 2 和第 3 栏数据并用，设备的谐波电流不应超过任何一栏的限值。2.表
4.1 0.15-80MHz3V 射频传导，
0.15-80MHz
共模调幅
，未调制时的均方根 10V，未调制时的均方根值
值
1kHz，80%调幅
1kHz，80%调幅
150Ω，源阻抗
150Ω，源阻抗
GB/T17626.6
30%降低 5 周波
推荐在今后使用，但数据可 能有适当修改 30%降低 5 周波
4.2 电压跌落
在上述产品中的强制性认证实施细则中，引用的电磁兼容性测试标准有： ①设备工作时自身所产生的电磁骚扰： GB9254-1998《信息技术设备无线电骚扰限值和测量方法》， 测试设备的电源端子骚扰电压和辐射骚扰场强。 ②设备工作时对电网造成的污染： GB17625.1-1998《低压电气及电子设备发出的谐波电流限（设备的每相输入电流≤16A）》， 测试设备对于电网的污染（谐波电流发射）。 ③设备的抗扰性： GB/T17626-1998《电磁兼容试验和测量技术系列标准》， 主要测试设备对于静电放电、射频辐射电磁场、电快速瞬变脉冲群、雷击浪涌、由射频场感应所引起的 传导注入、电压暂降与短时中断等干扰的抗干扰能力。
3-开关电源电磁兼容性能的基本要求 3.1 电磁骚扰发射的测试 实施对开关电源所产生的电磁骚扰发射测试，并对其发射值有所限制，其主要目的是对现时的无线电广 播和通信给以必要的保护。 标准（GB9254-1998）将设备（信息技术类设备）分为 A、B 两类，其中 B 类是在生活环境中使用的设备。 属于 B 类的环境有：住宅区（如四合院、公寓等）、商业区（如商店、超市等）、商务区（如写字楼、银 行等）、公共娱乐区（如电影院、餐馆、舞厅等）、户外场所（如加油站、停车场和体育中心等）、轻工 业区（如车间、实验室等）。 标准将不属于 B 类环境使用的信息技术类设备认定是 A 类环境的设备。 下面是对 A 类和 B 类设备所产生的骚扰限值要求。标准要求在 0.15～30MHz 范围内作传导骚扰的测试； 在 30～1000MHz 范围内作辐射骚扰的测试。