电磁兼容性(EMC)辐射发射常见问题与解决方案

发布日期:2024-04-23     85 次

电磁兼容性

电磁兼容性(EMC)是电子设备存在于电磁环境中而不会对该环境中的其他电子设备造成干扰或干扰的能力。

EMC通常分为两类:

1.辐射 - 电子设备发出的电磁干扰可能会对同一环境中的其他电子设备造成干扰/故障。也称为电磁干扰(EMI)。

2.免疫/易感性 - 免疫是指电子设备在电磁环境中正常运行而不会因其他电子设备发出的辐射而发生干扰/故障的能力,易感性基本上与免疫力相反,因为设备对电磁干扰的免疫力越小,它就越容易受到影响,通常抗扰度测试是不是必需的用于在澳大利亚,新西兰,北美和加拿大销售/分销消费/商用型产品。

电磁兼容性排放

EMC排放进一步细分为两类:

1.辐射排放

2.进行排放

电磁场由以下部分组成:

1.电场(电场) - 通常以伏/米(V / M)为单位测量

2.磁场(H场) - 通常以每米安培(A / m)为单位测量

电磁场的这两个分量本身是两个独立的场,但不是完全独立的现象。电场和H场彼此成直角移动。

辐射发射(E-Field):

辐射发射是源自电子或电气设备内部产生的频率的电磁干扰(EMI)或干扰。辐射发射可能会带来严苛的合规性问题,对于一些一般性指导,请查看我们的文章 EMC辐射发射常见问题和解决方案。辐射发射直接从设备的机箱或通过互连电缆(如信号端口,有线端口,如电信端口或电源导线)通过空气传播。

一个很好的例子是HDMI端口和可以从这些电缆辐射的相关EMI,我们用它作为案例研究,文章可以在这里找到; 符合EMC辐射发射测试(EMI)。在EMC测试期间,使用频谱分析仪和/或EMI接收器以及合适的测量天线进行辐射发射测量。

EMC辐射发射测试方法

辐射发射(H场):电磁波的磁性成分使用频谱分析仪和/或EMI接收器以及合适的测量天线。典型的磁场天线包括环形天线,并且还包括根据CISPR 15的特定天线,例如Van Veen Loop。Van Veen环形天线基本上是三个环形天线,它们一起构成三个轴(X,Y和Z)的产品磁场发射

传导发射(连续和不连续):

传导发射是电磁干扰(EMI)或源自电子或电气设备内部产生的频率的干扰。然后,这些发射沿着互连的电缆传播,例如有线端口,例如电信端口或电力导线。这些发射可以是连续的(在给定频率下连续发射),也可以是不连续的(非常数,偶尔发生)。

在EMC测试期间,通过位于测试室内的ISN(阻抗稳定网络)在EMI接收器上进行传导发射测量。

电磁兼容性抗扰度

EMC抗扰度测试可以被认为是连续的或瞬态的。对产品应用连续测试以模拟现实世界中可能发生的RF接近度。瞬态现象通常是涉及能量爆发的短事件。

EMC抗扰度测试要求通常根据电磁干扰如何耦合到设备上而分开:

1.免疫,机箱端口

2.免疫,信号端口和电信端口

3.抗扰度,输入直流电源端口

4.抗扰度,输入交流电源端口

测试级别,干扰信号类型等取决于被测设备的类型和所应用的标准。

持续免疫测试

辐射抗扰度:RF信号发生器,放大器和天线用于产生不同频率的电磁场。被测设备(EUT)的外壳端口和相关电缆通过辐射天线暴露在电磁场中。辐射测试信号处于特定幅度并且调制应用特定时间段。大多数需要抗扰度测试的标准都要求进行此测试。

传导抗扰度:

在传导抗扰度测试期间,RF信号发生器和放大器产生电磁场。该电磁场通过注入装置(通常是CDN,或“耦合/去耦网络”用作注入装置)耦合到产品信号,数据或电源端口。这种传导抗扰度测试本质上是连续的,在许多标准中称为“射频连续传导”。通常,传导抗扰度测试适用于长度超过3米的交流和直流端口和信号电缆。

工频磁场抗扰度:

由电磁线圈产生的波动磁场在主电源频率(50 / 60Hz)下振荡。EUT放置在这个波动的磁场内并暴露足够的时间以评估产品的性能。磁场抗扰度测试通常仅适用于磁敏感设备。

瞬态免疫测试:

瞬态现象是短暂的能量爆发,被测产品将在很短的时间内暴露出来。与连续抗扰性一样,瞬态抗扰度适用于产品机箱端口,信号/数据端口和电源端口(如果适用)。

静电放电(ESD):

ESD脉冲直接施加到器件的外壳上,间接施加到垂直/水平耦合平面,靠近被测产品,测试水平与所应用的标准相关。有关静电放电效果和可能的ESD兼容性解决方案的更多信息,请查看文章:静电放电常见EMC解决方案。

电快速瞬变(EFT)/突发:

快速瞬变是一系列短脉冲,其幅度和重复频率都很高,上升时间很短。快速瞬态现象通常由高速开关事件引起,例如感应负载中断和继电器触点反弹等。通常,快速瞬态测试适用于长度超过3米的交流和直流端口和信号电缆。

浪涌:

浪涌是由高功率开关事件,磁/电感耦合甚至闪电产生的一种瞬态现象。在主电源的几个相角处应用EUT的电源端口上的浪涌测试。通常,浪涌测试适用于交流端口,有时也适用于直流端口,某些EMC产品标准中的信号电缆长度超过30米,或者电缆可能在建筑物外部运行。有关浪涌的更多信息,请参阅我们的文章 Surges EMC测试典型问题和解决方案。

电压骤降,短暂中断(VDI)和电压变化:

电压骤降和短暂中断测试的目的是模拟电力网络中的故障。这些故障可能是由断电(停电/掉电事件)或负载突然大的变化引起的。电压变化通常由连接到电力网络的连续变化的负载引起。电压骤降或中断是二维现象,其特征在于残余电压(指定下降之后的电源电压)和持续时间(标称电压下降到产品的下降多长时间)。该测试仅适用于产品的AC输入端口。

脉冲磁场:

与工频磁场抗扰度测试一样,被测产品放置在磁环内。与工频磁场测试不同,EUT不是将EUT暴露在连续波动的磁场中(以50 / 60Hz振荡),而是暴露于由瞬态发生器提供的磁场脉冲。磁脉冲振幅高但上升时间短,然后评估产品的性能以确保正常操作。


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