1、EMC電磁兼容性測試2014-1-241. EMC(Elector Magnetic Compatibility)電磁兼容測試概要EMC測試的實質即處在一定環境中設備或系統在正常運行時，設備或系統能夠承受相應標準規定范圍內的電磁能量干擾，相對應產品類型及標準不同而有差異。對于民用及工業和商用產品而言，基本的測試項按影響對象來劃分主要有EMS和EMI。1.1 EMS(Susceptibility)電磁抗擾度測試n 靜電放電（ESD）n 電快速瞬變脈沖群（EFT）n 浪涌（Surge）n 輻射抗擾（CS）n 傳導抗擾（RS）n 電壓跌落與中斷（DIP）1.2 EMI(Interference)電磁

2、干擾測試n AC輸入線傳導（CE）n 輻射發射（RE）n 諧波電流（Harmonic）n 電壓波動和閃爍（Flicker）2 EMC測試原理及模型2.1靜電放電（ESD）測試參考標準：IEC61000-4-2（國際）、GB/T 17626.2-2008（國內）2.1.1 測試目的測試單個設備系統的抗靜電干擾能力。它模擬實際使用中的以下情況：n 操作人員或物體接觸設備時的放電n 人或物體對鄰近物體的放電靜電放電可能產生的后果：n 直接通過能量轉換引起半導體器件損壞n 放電引起的電場和磁場變化造成設備誤動作n 放電的噪聲電流導致器件誤動作2.1.2 測試設備圖2.1和圖2.2分別給出了靜電發生器基

3、本線路和放電電流波形。圖2.1 靜電放電發生器圖2.2 靜電放電時的波形2.1.3測試方法及標準靜電測試包括接觸放電和空氣放電。接觸放電又包括直接放電和間接放電，放電點包括所有接觸面；對于絕緣表面采用空氣放電，最高電壓可加至15KV。測試次數分正負極性，至少各放電10次，測試間隔一般約為1s，較為嚴苛的測試方法是在靜電放電前后同時監測待測器件或設備功能是否正常，以此判定是否合格。ESD測試的嚴酷等級見表2-1。表2-1 ESD測試嚴酷等級等級選擇取決于環境等因素，對于具體產品來說，測試電壓根據實際情況選擇和判定。2.2 電快速瞬變脈沖群抗擾度（EFT）參考標準：IEC61000-4-4（國際）

4、、GB/T 17626.4-2008（國內）2.2.1 測試目的電路中，機械開關對電感性負載的切換，通常會對同一電路的其他電氣和電子設備造成干擾。這類干擾的特點是： 脈沖成群出現 脈沖重復頻率較高 脈沖波形的上升時間短暫 單個脈沖能量較低實踐中，因電快速瞬變脈沖群造成的設備故障概率較低，但使設備產生誤動作的情況卻經常可見。進行EFT測試的目的是要對電氣和電子設備建立一個評價抗擊電快速瞬變脈沖群的共同依據。EFT測試的機理是： 利用脈沖群對線路分布電容能量的積累效應，當能量積累到一定程度就可能引起線路（乃至設備）工作出錯。 通常測試中線路一旦出錯如誤動作，就會連續不斷出錯，即使把脈沖電壓稍稍降低

5、，出錯情況依然不斷。2.2.2 測試設備圖2.3和圖2.4分別給出了EFT發生器基本線路和脈沖群波形。U-高壓電源；Rs-波形形成電阻；Rc-充電電阻；Rm-阻抗匹配電阻；Cc-儲能電容；Cd-隔直電容圖2.3 EFT發生器 對電快速瞬變脈沖群的基本要求是： 脈沖上升時間（10%-90%）：5nS±30% 脈沖持續時間（上升沿50%-下降沿50%）：50nS±30% 脈沖群重復頻率：5kHz或2.5kHz 脈沖群的重復周期：300mS 發生器開路輸出電壓（峰值）：0.25kV4kV 發生器動態輸出阻抗：50±20% 輸出脈沖的極性：正/負 與電源的關系：異步2.5

6、5kHz(a) 脈沖群周期(b) 單脈沖重復周期(c) 接50負載時單個脈沖波形圖2.4 EFT波形2.2.3測試方法測試的耦合原理如圖2.5所示。圖2.5 EFT測試的耦合原理 對電源線的測試，通過耦合與去耦網路，用共模方式，在每個電源端子與最近的保護接地點之間或與參考接地板之間加測試電壓； 對控制線、信號線及通信設備，用共模方式通過耦合夾子施加測試電壓； 對于設備保護接地端子，測試電壓夾在端子與參考地之間。測試每次至少進行1min，而且正/負極性都必須測試。表2-2是測試嚴酷等級表。表2-2 EFT測試嚴酷等級表2.3 浪涌（Surge）參考標準：IEC61000-4-5（國際）、GB/T

7、 17626.5-2008（國內） 2.3.1 測試目的 浪涌測試主要模擬下面幾種實際情況： 雷擊：1) 雷電擊中戶外線路時，有大量電流流入線路或接地電阻，產生干擾電壓； 2) 間接雷（如云層間或云層內的雷擊）在線路上感應出電壓或電流；3) 雷電擊中設備附近物體，在其周圍建立了電磁場，當戶外線路穿過電磁場時，在線路上感應出電壓和電流 切換瞬變：1) 主電源系統切換時（例如補償電容組的切換）產生的干擾；同一電網中，在靠近設備附近有一些較大型開關在跳動時所形成的干擾；3) 切換有諧振線路的晶閘管設備；4) 各種系統故障，如設備接地網絡或系統之間產生的短路或飛弧故障。2.3.2 測試設備按照IEC6

8、1000-4-5（GB/T17626.5）標準要求，要能分別模擬在電源線上和通信線路上的浪涌測試。由于線路阻抗不一樣，浪涌在這兩種線路上的波形也不一樣，要分別模擬。圖2.6是綜合波發生器簡圖。2)圖2.6 綜合波發生器原理圖（1.2/50uS-8/20uS）綜合波浪涌發生器波形如圖2.7所示。(a) 開路下的電壓波(b) 短路下的電流波圖2.6 綜合波波形 綜合波發生器還應具有以下基本要求： 開路輸出電壓（峰值）：0.5-4kV 短路輸出電流（峰值）：0.25-2kV 發生器內阻：2（可附加電阻10或40，以形成12或42內阻） 浪涌輸出極性：正/負 浪涌移相范圍：0°-360

9、76; 最大重復率：至少1次/分鐘（因GW電源測試一般不需進行通信線路浪涌測試，在此不作說明）2.3.3 測試方法對于電源線上的測試，都是通過耦合/去耦網絡來完成的。圖2.7給出了浪涌測試的單相線路耦合原理圖。圖2.7 浪涌測試耦合原理圖測試中要注意以下幾點： 如客戶有特殊要求，測試前務必按照客戶要求加接保護措施； 測試速率不宜太快（按標準至少每分鐘1次），以便給保護器件有一個性能恢復的過程。事實上，自然界的雷擊現象和開關站大型開關的切換也不可能有非常高的重復率現象存在； 測試次數一般正負極性各做5次； 測試電壓要由低至高逐漸升高，避免試品由于伏安非曲線特性出現的假象。另外注意測試電壓不要超過產品標準要求，以免帶來意外損壞。