電磁兼容知識培訓(xùn)

產(chǎn)品電路設(shè)計對EMC的影響及標準總結(jié)3.1產(chǎn)品或設(shè)備內(nèi)部布置產(chǎn)品或設(shè)備內(nèi)部布置產(chǎn)品或設(shè)備內(nèi)部布線產(chǎn)品或設(shè)備內(nèi)部布局3.1.1產(chǎn)品或設(shè)備內(nèi)部布局功能單元和設(shè)備內(nèi)部電路的分隔能把無用信號限制在有限范圍內(nèi)，以使無用信號和可能敏感的電路和導(dǎo)線有效地去耦。⑴

在可能的地方使用模塊式結(jié)構(gòu)（有屏蔽外殼的功能單元）。⑵特別要把電源線濾波器、高電平信號電路、低電平信號電路放在不同的屏蔽隔艙內(nèi)。⑶在設(shè)備內(nèi)部采用屏蔽，例如用板或隔墻來分隔高電平源和靈敏的接收器。⑸必要時輸入電路用差分方式，輸入信號用雙絞線。⑷在整個音頻敏感電路周圍使用磁屏蔽，以減少同電源線之間的耦合。這樣的方法可用來有效地減少400Hz/50Hz交流聲。例如，在產(chǎn)品中，交流電源線的插座一般都在后面板，而電源開關(guān)經(jīng)常在前面板，這樣機內(nèi)的電源走線就很長。另外，還可以在直流輸出線上加上磁珠或鐵氧體磁環(huán)。許多廠家對這種情況沒有采取相應(yīng)的措施，如采用屏蔽線或雙絞線等。這就會導(dǎo)致機內(nèi)走線接收工作信號，并通過電源線傳導(dǎo)出來。又如，在微機中，電源雖然是屏蔽的，但電源的直流輸出線在屏蔽體之外。如果直流輸出線過長，就很容易將主板上的騷擾接收，傳到交流電源線上。因而在設(shè)計時，應(yīng)盡量減小直流輸出線的長度。不好的布局：部件之間連線過長好的布局：分布合理，連線合理3.1.2產(chǎn)品或設(shè)備內(nèi)部布線③對于產(chǎn)品經(jīng)常用來傳遞信號的扁平帶狀線，應(yīng)采用地--信號--地--信號--地排列方式，這樣不僅可以有效地抑制騷擾，也可明顯提高其抗擾度?！粲行┊a(chǎn)品，內(nèi)部走線十分混亂，各種走線胡亂捆扎在一起，又沒有任何屏蔽、濾波、接地措施?！暨@種內(nèi)部走線方法，不僅傳輸高、低電平信號導(dǎo)線之間相互騷擾，也給后期采用屏蔽、濾波等補救措施帶來不便。◆正確的布線能大大地降低騷擾，不需增加工序，卻可收到較滿意的效果。因此在布線時應(yīng)做到：①機箱中各種裸露走線要盡可能短。②傳輸不同電信號的導(dǎo)線分組捆扎，并保持適當?shù)木嚯x，以減小導(dǎo)線間的相互影響。④將低頻進線和回線絞合在一起，形成雙絞線，其騷擾場在空間可以相互抵消，因而減小騷擾并提高其抗擾性。⑤對能確定的輻射騷擾較大的導(dǎo)線加以屏蔽。

雜亂的布局：電腦雜亂的布線：服務(wù)器合理的布線：服務(wù)器不合理的布局布線：影碟機合理的布局布線：功放3.2導(dǎo)線的分類和敷設(shè)導(dǎo)線的分類和敷設(shè)屏蔽電纜的連接導(dǎo)線和電纜的布線設(shè)計3.2.1屏蔽電纜的連接◆帶屏蔽的雙絞線，信號電流在兩根內(nèi)導(dǎo)線上流動，噪聲電流在屏蔽層里流動，因此消除了公共阻抗的耦合，而任何干擾將同時感應(yīng)到兩根導(dǎo)線上，使噪聲相消?！舴瞧帘坞p絞線抵御靜電耦合的能力差些，但對防止磁場感應(yīng)仍有很好作用。非屏蔽雙絞線的磁場屏蔽效果與單位長度的導(dǎo)線扭絞次數(shù)成正比。

◆雙絞線在低于100kHz下使用非常有效，但高頻下因特性阻抗不均勻及由此造成的波形反射而效果受到限制?！敉S電纜有較均勻的特性阻抗和較低的損耗，使其從直流到甚高頻都有較好特性?！魺o屏蔽的帶狀電纜好的接線方式是信號與地線相間，稍次的方法是一根地、兩根信號再一根地依次類推，或?qū)Ｓ靡粔K接地平板。傳輸線為單芯屏蔽線，屏蔽層不與源端和負載端連接，源端和負載端均接本地地。以這種連接方式作為參照基準，其相對屏蔽效能為0dB傳輸線為單芯屏蔽線，屏蔽層不與源端連接，但和負載端地連接，源端和負載端均接本地地。其相對屏蔽效能為0dB傳輸線為單芯屏蔽線，屏蔽層與源端和負載端地連接，源端和負載端均接本地地。其相對屏蔽效能為27dB傳輸線為雙絞線，其一線在源端和負載端均接地，源端和負載端均接本地地。雙絞線在本身具有磁屏蔽作用，但由于地環(huán)路存在使總的磁屏蔽效能下降，其相對屏蔽效能只有13dB。傳輸線為屏蔽雙絞線，屏蔽層在負載端單端接地，源端和負載端均接本地地。雖然屏蔽層起到電場屏蔽作用，但并沒有增加磁屏蔽效果，所以其相對屏蔽效能仍為13dB。傳輸線為屏蔽雙絞線，屏蔽層在源端和負載端均接地，源端和負載端均接本地地。由于屏蔽層的阻抗比信號線低，因此分流了很大一部分地環(huán)路噪聲電流，從而增加了磁屏蔽效能，其屏蔽效能為28dB。如果干擾頻率大于1MHz，地環(huán)路噪聲電流在屏蔽層外表面流動，這將進一步提高磁屏蔽作用。3.2.2導(dǎo)線和電纜的布線設(shè)計n此處布線是指導(dǎo)線和電纜的布置。布線實際上包含了分開、隔離、分類捆扎和電纜安置等一系列的內(nèi)容。⑴電纜的連接：n電纜的連接不當會使電子/電氣分系統(tǒng)的性能變壞。n不僅因為外來騷擾信號會通過相互作用或耦合進入系統(tǒng)/分系統(tǒng)中的連接電纜，對敏感設(shè)備構(gòu)成嚴重威脅；n還可能因設(shè)計、分類（隔離）、捆扎和走線等不當而產(chǎn)生問題。⑵線分類及成束：EMI控制的一個主要方面是把導(dǎo)線和電纜分成和處理功率電平類似的等級。這種分類的好處是：①EMI源和接收器分別以功率分類。②在同一線束或線扎中，鄰近導(dǎo)線功率電平相差不會超過30dB。按30dB功率電平分組的分類表如表3所示。⑶設(shè)計原則：A.屏蔽導(dǎo)線：①屏蔽導(dǎo)線用于防止產(chǎn)生不必要的輻射或保護導(dǎo)線免受雜散場的影響。②把屏蔽層隔離開來，以防發(fā)生不必要的接地。③一般不要把屏蔽層用作信號回線。④雙絞線有類似磁屏蔽作用。B.敏感電路的保護：①用于保護音頻敏感電路的屏蔽層僅一端接地。②永遠不要把屏蔽層用作音頻敏感電路的回線。③用于射頻敏感電路的屏蔽層兩端要接地。④對于既屬音頻敏感又屬射頻敏感的電路，要選用緊密的屏蔽線對。扭絞間距離越短屏蔽效果越好。屏蔽層兩端要接地。C.屏蔽電纜線的端接方法：在要求高的場合屏蔽層要為內(nèi)導(dǎo)體提供360°的完整包裹，并用同軸接頭來保證電場屏蔽的完整性。4.1電磁兼容標準GB4343.1-2009家電產(chǎn)品電磁騷擾測試標準編號：GB4343.1-2009標準名稱：家用電器、電動工具和類似器具的電磁兼容要求第1部分：發(fā)射發(fā)布日期：2009.05.05發(fā)布實施日期：2010.04.01實施代替標準：GB4343.1-2003本標準等同采用CISPR14-1：2005（第5.0版）4.1.1標準目的及適用范圍標準制定的目的：是對家用電器、電動工具和類似器具的射頻騷擾電平建立一個統(tǒng)一的要求，確定騷擾限值描述測量方法和使運行條件和結(jié)果的分析標準化。標準適用范圍：適用于其主要功能由電動機、開關(guān)或調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)的器具產(chǎn)生的射頻傳導(dǎo)和輻射騷擾，特意產(chǎn)生或者用于照明的射頻能量除外。這些器具包括：家用電器、電動工具、使用半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)控制器、電動機驅(qū)動的電氣醫(yī)療設(shè)備、電玩具、自動售貨機以及電影或幻燈投影儀。包括在本部分范圍內(nèi)的還有：—上述提及設(shè)備的單獨部件，諸如電動機、開關(guān)裝置如(電源或保護)繼電器，如果標準中未提及，則對這些單獨部件沒有發(fā)射要求。－在其他國家標準中明確地提出其射頻范圍內(nèi)所有有發(fā)射要求的設(shè)備。－由機動車輛、船舶或飛機等供電系統(tǒng)供電的玩具不包含在標準范圍內(nèi)。－與器具安全性能有關(guān)的電磁現(xiàn)象的影響不包括在部分的范圍內(nèi)。多功能設(shè)備：同時適用部分不同條款和/或其他標準的多功能設(shè)備在使用相關(guān)功能時應(yīng)滿足每一條款/標準的要求。4.1.2連續(xù)騷擾與斷續(xù)騷擾帶換向器電動機以及裝在家用電器、電動工具和類似器具內(nèi)的其他裝置可能會引起連續(xù)騷擾。連續(xù)騷擾可能是寬帶的，如機械開關(guān)、換向器和半導(dǎo)體調(diào)節(jié)器等開關(guān)裝置引起的；也可能是窄帶的，如微處理器等電子控制裝置引起的。對應(yīng)“寬帶騷擾”和“窄帶騷擾”，標準分別規(guī)定了用準峰值檢波器和平均值檢波器測量的限值。不包括在本部分范圍內(nèi)的有：連續(xù)騷擾斷續(xù)騷擾恒溫控制的器具，程序自動控制的機器和其他電氣控制或操作的器具的開關(guān)操作會產(chǎn)生斷續(xù)騷擾。斷續(xù)騷擾的影響隨著在音像中出現(xiàn)的重復(fù)率和幅度而變化。因此，應(yīng)區(qū)別不同類型的斷續(xù)騷擾。斷續(xù)騷擾測量示用符合標準5.1.1和GB/T6113.101-2008中第4章規(guī)定的準峰值檢波器接收機測量。斷續(xù)騷擾的測試參見標準附錄C：斷續(xù)騷擾(喀嚦聲)測量導(dǎo)則。4.1.3端子連續(xù)騷擾電壓測量頻率范圍：148.5kHz～30MHz（實測頻率150kHz～30MHz）應(yīng)在整個頻段內(nèi)進行初步觀察或掃描。對于準峰值檢波器測量，應(yīng)至少在下列頻率點和有最大騷擾的所有頻率點上給出記錄值：160kHz，240kHz，550kHz，1MHz，1.4MHz，2MHz，3.5MHz，6MHz，10MHz，22MHz，30MHz。除電動工具外的所有器具，電源的相線和中線端子都應(yīng)符合電源端騷擾限值。對器具的附加端子以及裝有半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)控制器的負載和附加端子，適用“附加端子”給出的放寬限值。電動工具電源端子的限值按電動機的額定功率對應(yīng)的相應(yīng)限值；對于電動工具的負載端和附加端適用“附加端子”給出的限值。

A、端子騷擾電壓測量設(shè)備◆準峰值檢波器接收機應(yīng)符合GB/T6113.101-2008中第4章的規(guī)定；◆平均值檢波器接收機應(yīng)符合GB/T6113.101-2008中第6章的規(guī)定。注：準峰值檢波器和平均值檢波器可裝在同一個接收機內(nèi)?！鬡型人工電源網(wǎng)絡(luò)是為受試器具的端子與參考地之間提供一個規(guī)定的高頻阻抗，同時把電源中無用的射頻信號與測試電路隔離開?！羰褂肎B/T6113.102-2008中第4章規(guī)定的50Ω/50μH(或50Ω/50μH+5Ω)的V型人工電源網(wǎng)絡(luò)?！鬡型人工電源網(wǎng)絡(luò)與測量接收機之間用特性阻抗為50Ω的同軸電纜連接。

測量接收機人工電源網(wǎng)絡(luò)◆斷續(xù)騷擾測量設(shè)備應(yīng)符合GB/T6113.101-2008中第10章的規(guī)定。只要準確度足夠，可以采用示波器的替代方法。

電壓探頭◆當測量不是在電源端子而是在其他端子上，如負載或控制端子，則使用電壓探頭。◆當不能使用人工電源網(wǎng)絡(luò)而且對受試器具或試驗設(shè)備沒有不良影響時，也可在電源端子上使用電壓探頭測量，例如測量每相電流大于25A的電動機和加熱裝置?！綦妷禾筋^由電阻值至少為1500Ω的電阻器串聯(lián)一個電抗值相對于電阻值可忽略(在150kHz～30MHz范圍內(nèi))的電容器組成?！魷y量值應(yīng)按探頭與測量裝置之間的電壓分配校正。模擬手◆為了模擬使用者手的影響，對手持式設(shè)備在騷擾電壓測量的過程中需要使用模擬手?！裟M手由連接至220pF±20%的電容器串聯(lián)510Ω±10％的電阻器組成的RC元件的一端的金屬箔組成；RC元件的另一端接到測量系統(tǒng)的參考地?！裟M手的RC元件可裝在人工電源網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部。斷續(xù)騷擾分析儀B、端子連續(xù)騷擾電壓試驗布置臺式器具：應(yīng)放置在接地導(dǎo)電平面上方0.4m，與V型人工電源網(wǎng)絡(luò)之間的距離為0.8m。電源引線V型人工電源網(wǎng)絡(luò)應(yīng)連接到電源線一端。V型網(wǎng)絡(luò)的位置應(yīng)與EUT相距0.8m。騷擾電壓通常在引線的插頭端進行測量。如果EUT電源引線超過連接所需的長度，應(yīng)將超出0.8m的部分平行于電源引線來回折疊形成一個長0.3m～0.4m之間的線束。其它引線連接器具和輔助裝置的引線和連接調(diào)節(jié)控制器或電池供電器具的電池的引線與電源線一樣處理。通常不接地的非手持式臺式器具落地式器具：應(yīng)放置在與臺式器具一致水平金屬接地平板上方0.1m處，與地絕緣。

不接地的手持式器具首先，器具應(yīng)按照非手持式器具進行測量。然后按規(guī)定使用模擬手進行附加測量。通常要求接地操作的器具器具的放置應(yīng)與V型人工電源網(wǎng)絡(luò)相距0.8m處。測量應(yīng)在器具接地端子連接到測量裝置的參考地的條件下進行。其余要求與通常不接地的非手持式臺式器具一致。在非電源引線的引線端連接有輔助裝置的器具的測量超過1m的連接引線應(yīng)按規(guī)定捆扎。當器具和輔助裝置之間的連接引線是永久地固定在二者的端部，且引線的長度短于2m，或者引線是屏蔽的，屏蔽引線端子連接在器具和輔助裝置的金屬外殼上，此種情況下不需進行測量。對長于2m且短于10m的不可拆卸引線，其端子電壓測量的起始頻率應(yīng)按下述公式確定：fstart=60/L式中：fstart端子電壓測量的起始頻率，單位為兆赫茲（MHz）；

L器具與輔助裝置間連接引線的長度，單位為米（m）。裝有半導(dǎo)體裝置的調(diào)節(jié)控制器控制器輸出端子應(yīng)用0.5m～1m長引線連接到正確的額定負載上。除非制造商另有規(guī)定，負載應(yīng)由白熾燈組成。負載端騷擾電壓測量用規(guī)定電壓探頭串聯(lián)在接收機輸入端進行測量。

騷擾功率測量頻率范圍：30MHz～300MHz應(yīng)在整個頻段內(nèi)進行初步觀察或掃描。對于準峰值檢波器測量，應(yīng)至少在下列頻率點和有最大騷擾的所有頻率點上給出記錄值：30MHz，45MHz，65MHz，90MHz，150MHz，180MHz，220MHz，300MHz。n上述頻率的容差為±5MHz。如果在30MHz～300MHz頻段內(nèi)測量是在單一器具上進行，應(yīng)至少在下列每個頻率點的附近的一個頻率點上進行重復(fù)測量：45MHz，90MHz，220MHz。如果對各自的頻率點在第一次和第二次測量中電平相差2dB或更小，則保留第一次測量結(jié)果。如果相差大于2dB，應(yīng)重復(fù)整個頻譜的測量并取每個頻率點的大測量值。

電源線騷擾功率測量受試器具應(yīng)放置在與其他導(dǎo)電體距離至少0.4m的非金屬臺上。測量引線應(yīng)延伸成6m長一直線，以保證足夠的長度容納吸收鉗和允許吸收鉗移動尋找到大發(fā)射值。吸收鉗夾住引線測量。吸收鉗應(yīng)沿引線移動直到在靠近器具的位置和與器具相距半個波長的距離之間找到大值。如果器具原來的引線短于所需的長度，應(yīng)延長或用類似質(zhì)量的電源引線代替。6m內(nèi)應(yīng)拆去任何由于尺寸原因不能通過吸收鉗的插頭或插座。如果在電源與在器具一側(cè)的吸收鉗之間的射頻隔離不足，應(yīng)在離器具6m處沿引線放置一個固定的鐵氧體吸收鉗，這樣可提高負載阻抗穩(wěn)定性和減少來自電源的外部噪聲。

非電源引線騷擾功率測量輔助引線通?？捎墒褂谜哐娱L時應(yīng)用同質(zhì)引線延長至大約6m長度。6m內(nèi)應(yīng)拆去任何由于尺寸原因不能通過吸收鉗的插頭或插座。如果輔助引線是永久地固定到器具和輔助裝置且：—短于0.25m的，不在該引線上測量；—長于0.25m但是短于吸收鉗長度兩倍的，應(yīng)延長到吸收鉗長度的兩倍；—長于吸收鉗長度的兩倍的，使用原引線進行測量。某引線測量時，如果不影響器具的運行，連接器具主體其他任何引線都應(yīng)斷開，或者通過靠近器具的鐵氧體環(huán)(或吸收鉗)隔離。其次，在接到或可能接到輔助裝置的每根引線上進行類似的測量，而無論器具運行時是否需要該引線。吸收鉗的電流互感器先指向器具主體測量，然后收鉗的電流互感器指向任一輔助裝置再次測量。

端子斷續(xù)騷擾電壓◆頻率范圍為148.5kHz～30MHz在30MHz～300MHz頻段不規(guī)定斷續(xù)騷擾限值。30MHz以下的騷擾電平被認為也代表了30MHz以上的騷擾電平?！魯嗬m(xù)騷擾限值主要依賴于騷擾特性和喀嚦聲率N?！舳俗舆B續(xù)騷擾限值也適用于產(chǎn)生下列斷續(xù)騷擾的所有器具：a)除喀嚦聲以外的騷擾，或b)喀嚦聲率大于等于30的喀嚦聲?！魧τ跀嗬m(xù)騷擾，喀嚦聲限值Lq是在有關(guān)連續(xù)騷擾限值L上增加：44dBN<0.2，或20lg(30/N)dB0.2≤N<30◆喀嚦聲限值Lq要求喀嚦聲率N用標準第7章規(guī)定的運行條件和結(jié)果說明來確定。

端子斷續(xù)騷擾電壓限值端子斷續(xù)騷擾的測量◆在兩測量頻點（150kHz、500kHz）上按下述方法確定少觀測時間T：對不是自動停止的器具，T為下列較短時間：記錄40個喀嚦聲或相關(guān)的40次開關(guān)操作數(shù)，