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EMC測試的條件與方法

日期：2025-06-21 04:33

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摘要：

EMC測試的條件與方法

測試依賴3個(gè)方面因素：方法、技術(shù)、設(shè)備。方法由測量原理和測試設(shè)備的使用方法兩者來確定，技術(shù)是為了得到正確的測試結(jié)果（較高的準(zhǔn)確度）而采取的一切測試手段，設(shè)備則是體現(xiàn)上述兩個(gè)因素為測試服務(wù)的一切技術(shù)裝置。這些都必須標(biāo)準(zhǔn)化，以保證測試具有重現(xiàn)性和真實(shí)性。

EMC測試條件由測試方法決定。具體測試方法分為在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的試驗(yàn)臺(tái)法和在實(shí)際使用條件下進(jìn)行的現(xiàn)場法。要模擬現(xiàn)場可能碰到的所有干擾現(xiàn)象是不可能的，特別是現(xiàn)場法具有無法克服的局限性。但通過標(biāo)準(zhǔn)化的測試可以較**地獲取被測設(shè)備EMC性能如何的信息。為此，國際上推薦首先采用試驗(yàn)臺(tái)法，除非無法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，一般不用現(xiàn)場法。

抗擾度測試主要方法是按照設(shè)備所處的電磁環(huán)境條件，結(jié)合用戶對設(shè)備采取的措施，選擇合適的嚴(yán)酷度等級，依照有關(guān)測試方法進(jìn)行測試，*后根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提出的合格判決條件評定測試結(jié)果是否合格。這是抗擾度測試與其它測試主要差異之處。

電磁環(huán)境中的電磁騷擾源、電磁騷擾源對設(shè)備的耦合方式、設(shè)備對電磁騷擾的敏感度以及用戶對工作現(xiàn)場的防護(hù)措施直接與嚴(yán)酷度等級相關(guān)。即使用環(huán)境決定了干擾的形式，安裝防護(hù)條件決定了干擾的嚴(yán)酷度等級。GB/T13926.4具體規(guī)定了在電磁環(huán)境中與嚴(yán)酷度等級相對應(yīng)的設(shè)備工作下的電氣環(huán)境條件：

1級，具有良好保護(hù)的環(huán)境，如計(jì)算機(jī)房；
2級，受保護(hù)的環(huán)境，如工廠和電廠的控制室或終端室；
3級，典型的工業(yè)環(huán)境，如工業(yè)過程裝置、電廠和露天高壓變電所的繼電器房等場所；
4級，嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境，如電站、未采取特殊安裝措施的工業(yè)過程設(shè)備、室外區(qū)域等。
IEC801－5中針對電涌的源為電力切換瞬變或間接雷擊的閃電瞬變，對設(shè)備的安裝條件與防護(hù)設(shè)施作如下分類（適用電涌）：
0類：保護(hù)良好的、有一次和二次過壓保護(hù)的電氣環(huán)境，通常處于特殊的房間內(nèi)，電涌電壓不會(huì)超過25V；
1類：局部保護(hù)的、有一次過壓保護(hù)的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過500V；
2類：電源線與其它線路分離開，電纜隔離良好的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過1kV；
3類：電源電纜與信號電纜并行敷設(shè)的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過2kV；
4類：互連線象室外一樣沿著電源電纜敷設(shè)，且電子線路和電氣線路均使用電纜的電氣環(huán)境，電涌電壓不超過4kV；
5類：非人口稠密區(qū)內(nèi)電子裝置聯(lián)接電訊電纜和架空電源線的電氣環(huán)境。
對0類不做電涌測試。一般電源產(chǎn)品處于1類或2類電氣環(huán)境，可選擇嚴(yán)酷度等級為1級或2級。

必須指出，把環(huán)境作為抗擾度測試的相關(guān)條件是抗擾度測試的重要特點(diǎn)。因?yàn)槿绻鲆曔@些相關(guān)，不考慮裝置的應(yīng)用工作環(huán)境條件，而認(rèn)為裝置應(yīng)該“獨(dú)立”，應(yīng)該適合于插入任何一種組合裝置（或系統(tǒng)）中，就會(huì)由此產(chǎn)生所有被測裝置都必須接受全部項(xiàng)目的干擾試驗(yàn)，并且要達(dá)到*高嚴(yán)酷度等級的錯(cuò)誤結(jié)論。這不僅對要用的裝置造成過高的不合理的嚴(yán)格限制，而且還會(huì)因需要進(jìn)行大量試驗(yàn)而不得不承擔(dān)很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

另外，抗擾度測試涉及到高壓信號，除了應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)**規(guī)定外，還有必要在抗擾度實(shí)驗(yàn)后再對設(shè)備進(jìn)行**測試。

對于交流穩(wěn)壓電源這類大功率電工產(chǎn)品，選取從市電導(dǎo)入的以高頻、高能為特征的抗擾度項(xiàng)目，并且選擇較其它電工、電子產(chǎn)品要高的嚴(yán)酷度等級，是必要的。

抗擾度測試的另一重要特點(diǎn)是對試驗(yàn)發(fā)生器技術(shù)參數(shù)作出嚴(yán)格而明確的規(guī)定。為了對設(shè)備的抗擾度性能進(jìn)行比較，就要有一種能產(chǎn)生比較一致并可重復(fù)再現(xiàn)的試驗(yàn)裝置，這就是干擾模擬發(fā)生器。顯然必須規(guī)定發(fā)生器的輸出內(nèi)阻、輸出波形要求、開路電壓幅度與誤差；以保證試驗(yàn)結(jié)果的一致，重復(fù)性好。否則，因不同被測設(shè)備源端阻抗不同，對發(fā)生器的阻抗匹配不同而無法使發(fā)生器在帶載下輸出波形或幅度相同。實(shí)際上，阻抗不匹配就是抑制電磁騷擾的一個(gè)有效手段。

交流穩(wěn)壓電源對外界（通過市電網(wǎng)絡(luò)）的電磁騷擾測試項(xiàng)目有：諧波傳導(dǎo)干擾測試、高頻傳導(dǎo)干擾測試。

諧波傳導(dǎo)干擾測試是對設(shè)備的電源進(jìn)線入端工頻電流諧波進(jìn)行測試；測出40次以下各次電流諧波*大值，對三相電源還應(yīng)測試中線的電流諧波。在交流穩(wěn)壓電源性能項(xiàng)目中以源電流相對諧波含量來考核此項(xiàng)目。

交流穩(wěn)壓電源的傳導(dǎo)干擾試驗(yàn)同其它電子產(chǎn)品一樣，可采用GB6833－86電子測量儀器電磁兼容性試驗(yàn)規(guī)范（參照采用HP公司標(biāo)準(zhǔn)或GB9254－88信息技術(shù)設(shè)備的無線電干擾極限值和測量方法（等效采用CISPR221985）。高頻傳導(dǎo)干擾測試中一個(gè)重要測試裝置是要用人工電源網(wǎng)絡(luò)（ArtificialMainNetwork），在美國標(biāo)準(zhǔn)中則稱為電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LineImpedanceStabilizationNetwork,LISN）。這是由于不同電力條件下，市電在不同設(shè)備電源輸入端呈現(xiàn)的高頻阻抗也不相同，為使測試結(jié)果反映真實(shí)情況，必須在受試設(shè)備與其電源端子間接入合乎要求的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)既能使設(shè)備與電網(wǎng)間實(shí)現(xiàn)射頻隔離，又能為設(shè)備提供穩(wěn)定的高頻阻抗。人工電源網(wǎng)絡(luò)的支路數(shù)與供電系統(tǒng)的線路數(shù)相同，網(wǎng)絡(luò)與干擾測量儀之間的連接應(yīng)保證阻抗匹配（50Ω/50μH），對每根電源線分別進(jìn)行測試，測量的是干擾電壓值。GJB152－86則推薦采用電流探頭法測量傳導(dǎo)干擾電流；其中在電源線與地之間并接10μF穿心電容器，作用與LISN相同。電流探頭法使用簡便，測量迅速，便于現(xiàn)場測試，較接近實(shí)際情況，可能今后測量以其為主。此外，軍標(biāo)采用峰值檢波器，GB9254采用準(zhǔn)峰值檢波器。

射頻輻射干擾測試較復(fù)雜，涉及到測試場地、天線、測試線路連接等測試問題。測試場地為野外開闊、背景電磁噪聲電平至少比允許極限值小6dB。這種要求很難實(shí)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)還推薦可以用電磁屏蔽室（還有如電波暗室等）作為替換。測試輻射場強(qiáng)時(shí)被測設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格按實(shí)際工作方式接線，電源線、信號線都不允許特意卷曲、收縮，以反映真實(shí)性。
總之，基于交流穩(wěn)壓電源使用價(jià)值要求，其EMC性能應(yīng)當(dāng)是：除了本身能達(dá)到較高嚴(yán)酷度等級的抗擾度指標(biāo)、合格的電磁干擾限制以及提供合適的交流電壓條件外，更重要的是要為其負(fù)載（對EMI敏感的電子儀器設(shè)備特別是信息技術(shù)設(shè)備），在較嚴(yán)酷電磁環(huán)境條件下工作，提供充足的EMC**裕度。這不但是交流穩(wěn)壓電源的基本功能，而且也是對其的EMC要求及對其進(jìn)行EMC測試的依據(jù)。

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