開(kāi)關(guān)電源EMC總結(jié)
開(kāi)關(guān)電源EMC知識(shí)全面匯總,包括開(kāi)關(guān)電源EMC的分類及標(biāo)準(zhǔn),常用的EMC標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)驗(yàn)配置,關(guān)于制訂電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的組織和標(biāo)準(zhǔn)的介紹,開(kāi)關(guān)電源電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理及其傳播途徑,
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/175489.htmEMC的分類及標(biāo)準(zhǔn):
EMC(Electromagnetic Compatibility)是電磁兼容,它包括EMI(電磁騷擾)和EMS(電磁抗騷擾)。EMC定義為:設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中的任何設(shè)備的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。EMC整的稱呼為電磁兼容。EMP是指電磁脈沖。
EMC = EMI + EMS EMI : 磁干_ EMS : 磁相容性 (免疫力)
EMI可分為傳導(dǎo)Conduction及輻射Radiation兩部分,Conduction規(guī)范一般可分為: FCC Part 15J Class B;CISPR 22(EN55022, EN61000-3-2, EN61000-3-3) Class B;國(guó)標(biāo)IT類(GB9254,GB17625)和AV類(GB13837,GB17625)。FCC測(cè)試頻率在450K-30MHz,CISPR 22測(cè)試頻率在150K--30MHz,Conduction可以用頻譜分析儀測(cè)試,Radiation則必須到專門的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。
EN55022為Radiation Test Conduction Test (傳導(dǎo) 輻射測(cè)試); EN61000-3-2為Harmonic Test (電源諧波測(cè)試) ;EN61000-3-3為Flicker Test (電壓變動(dòng)測(cè)試)。
CISPR22(Comite Special des Purturbations Radioelectrique)應(yīng)用于信息技術(shù)類裝置, 適用于歐洲和亞洲地區(qū);EN55022為歐洲標(biāo)準(zhǔn),F(xiàn)CC Part 15 (Federal Communications Commission) 適用于美國(guó),EN30220歐洲EMI測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),功率輻射測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是EN55013頻率在30MHZ-300MHz。
EN55011輻射測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是:有的頻率段要求較高,有的頻率段要求較低。傳導(dǎo) (150KHZ-30MHZ) LISN主要是差模電流, 其共模阻抗為100歐姆(50 + 50); LISN主要是共模電流, 其總的電路阻抗為25歐姆(50 // 50)。
4線 AV 60dB/uV 150KHZ-2MHZ start 9KHZ
5線 PEAK 100dB/uV 150KHZ-3MHZ
6線 PEAK 100dB/uV 2MHZ-30MHZ
7線 QP 70dB/uV 150KHZ-500KHZ
Radiated (30MHZ-1GHZ): ADD 4N7/250V Y CAP 90dB/uV 30MHZ-300MHZ
EMI為電磁干擾,EMI是EMC其中的一部分,EMI(Electronic Magnetic Interference) 電磁干擾, EMI包括傳導(dǎo)、輻射、電流諧波、電壓閃爍等等。電磁干擾是由干擾源、藕合通道和接收器三部分構(gòu)成的,通常稱作干擾的三要素。 EMI線性正比于電流,電流回路面積以及頻率的平方即:EMI = K*I*S*F2。I是電流,S是回路面積,F(xiàn)是頻率,K是與電路板材料和其他因素有關(guān)的一個(gè)常數(shù)。
EMI是指產(chǎn)品的對(duì)外電磁干擾。一般情況下分為 Class A Class B 兩個(gè)等級(jí)。 Class A為工業(yè)等級(jí),Class B 為民用等級(jí) 。民用的要比工業(yè)的嚴(yán)格,因?yàn)楣I(yè)用的允許輻射稍微大一點(diǎn)。同樣產(chǎn)品在測(cè)試EMI中的輻射測(cè)試來(lái)講,在30-230MHz下,B類要求產(chǎn)品的輻射限值不能超過(guò)40dBm 而A類要求不能超過(guò)50dBm(以三米法電波暗室測(cè)量為例)相對(duì)要寬松的多,一般來(lái)說(shuō)CLASS A是指在EMI測(cè)試條件下,無(wú)需操作人員介入,設(shè)備能按預(yù)期持續(xù)正常工作,不允許出現(xiàn)低于規(guī)定的性能等級(jí)的性能降低或功能損失。
EMI是設(shè)備正常工作時(shí)測(cè)它的輻射和傳導(dǎo)。在測(cè)試的時(shí)候,EMI的輻射和傳導(dǎo)在接收機(jī)上有兩個(gè)上限,分別代表Class A和Class B,如果觀察的波形超過(guò)B的線但是低于A的線,那么產(chǎn)品就是A類的。EMS是用測(cè)試設(shè)備對(duì)產(chǎn)品干擾,觀察產(chǎn)品在干擾下能否正常工作,如果正常工作或不出現(xiàn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能下降,為A級(jí)。能自動(dòng)重啟且重啟后不出現(xiàn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能下降,為B級(jí)。不能自動(dòng)重啟需人為重啟為C級(jí),掛掉為D級(jí)。國(guó)標(biāo)有D級(jí)的規(guī)定,EN只有A,B,C。EMI在工作l率的奇數(shù)倍是最不好過(guò)的。
EMS(Electmmagnetic Suseeptibilkr) 電磁敏感度一般俗稱為 “電磁免疫力”, 是設(shè)備抗外界騷擾干擾之能力,EMI是設(shè)備對(duì)外的騷擾。
EMS中的等級(jí)是指:Class A,測(cè)試完成后設(shè)備仍在正常工作;Class B,測(cè)試完成或測(cè)試中需要重啟后可以正常工作;Class C,需要人為調(diào)整后可以正常重啟并正常工作;Class D,設(shè)備已損壞,無(wú)論怎樣調(diào)整也無(wú)法啟動(dòng)。嚴(yán)格程度EMI是B>A,EMS是A>B>C>D。
常用的EMC標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)配置
EMS部份為EN55024包含7項(xiàng)測(cè)試:
EN61000-4-2:1998;
EN61000-4-3:1998;
EN61000-4-4:1995,
EN61000-4-5:1995;
EN61000-4-6:1996;
EN61000-4-8: 1993;
EN61000-4-11:1994。
EMC檢測(cè)主要項(xiàng)目:
空間輻射(Radiation): EN55011,13,22 FCC Part 1518, VCCI
傳導(dǎo)干擾(Conduction): EN55011,13,14-1,15,22, FCC Part 1518, VCCI
喀嚦聲(Click): EN55014-1
功率輻射(Power Clamp): EN55013,14-1
磁場(chǎng)輻射(Magnetic Emission): EN55011,15
低頻干擾(Low Frequency Immunity): EN50091-2
靜電放電(ESD): IEC61000-4-2、EN61000-4-2、 GB/T17626.2
輻射抗擾度(R/S): IEC61000-4-3、 EN61000-4-3 、GB/T17626.3
脈沖群抗擾度(EFT/B): IEC61000-4-4、EN61000-4-4 、 GB/T17626.4
浪涌抗擾度(SURGE): IEC61000-4-5、 EN61000-4-5、 GB/T17626.5
傳導(dǎo)騷擾抗擾度(C/S): IEC61000-4-6、 EN61000-4-6 、GB/T17626.6
工頻磁場(chǎng)抗擾度(M/S): IEC61000-4-8、 EN61000-4-8、GB/T17626.8
電壓跌落(DIPS): IEC61000-4-11、 EN61000-4-11、 GB/T17626.11
諧波電流(Harmonic): IEC61000-3-2、EN61000-3-2
電壓閃爍(Flicker): IEC61000-3-3、EN61000-3-3
輻射干擾(Radiated Interference)是通過(guò)空間并以電磁波的特性和規(guī)律傳播的。但不是任何裝置都能輻射電磁波的。傳導(dǎo)干擾(Conducted Interference)是沿著導(dǎo)體傳播的干擾。所以傳導(dǎo)干擾的傳播要求在干擾源和接收器之間有一完整的電路連接。
電磁兼容三要素:任何電磁兼容性問(wèn)題都包含三個(gè)要素,即干擾源、敏感源和耦合路徑,這三個(gè)要素中缺少一個(gè),電磁兼容問(wèn)題就不會(huì)存在。
產(chǎn)生電磁干擾的條件: 突然變化的電壓或電流,即dV/dt或dI/dt很大;輻射天線或傳導(dǎo)導(dǎo)體。
電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備的要求有兩個(gè)方面:一個(gè)是工作時(shí)不會(huì)對(duì)外界產(chǎn)生不良的電磁干擾影響,另一個(gè)是不能對(duì)外界的電磁干擾過(guò)度敏感。前一個(gè)方面的要求稱為干擾發(fā)射要求,后一個(gè)方面的要求稱為敏感度要求。
電磁能量從設(shè)備內(nèi)傳出或從外界傳入設(shè)備的途徑只有兩個(gè),一個(gè)是以電磁波的形式從空間傳播,另一個(gè)是以電流的形式沿導(dǎo)線傳播。因此,電磁干擾發(fā)射可以分為:傳導(dǎo)發(fā)射和輻射發(fā)射;敏感度也可以分為傳導(dǎo)敏感度和輻射敏感度。
電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)和專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn):描述了EMC現(xiàn)象、規(guī)定了EMC測(cè)試方法、設(shè)備,定義了等級(jí)和性能判據(jù)?;A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不涉及具體產(chǎn)品。
產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn):針對(duì)某種產(chǎn)品系列的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。往往引用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),但根據(jù)產(chǎn)品的特殊性提出更詳細(xì)的規(guī)定。
通用標(biāo)準(zhǔn):按照設(shè)備使用環(huán)境劃分的,當(dāng)產(chǎn)品沒(méi)有特定的產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)可以遵循時(shí),使用通用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行EMC測(cè)試。對(duì)使設(shè)備的功能完全正常,也要滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的要求。
評(píng)論