玩具產(chǎn)品EMC測試及其存在的主要問題

隨著社會科技的不斷發(fā)展，玩具已不僅僅是面向孩子們的產(chǎn)品，已經(jīng)深人到各個年齡階層。相應(yīng)地對玩具的生產(chǎn)設(shè)計也提出了更高的要求，其中電子化、智能化已是當(dāng)今玩具發(fā)展的主流。

所以許多國家和地區(qū)對進出口玩具的要求除了通常要求的幾方面測試(包括電性能安全性、物理及化學(xué)特性)外，電磁兼容水平的測試也逐漸成了非常重要的一環(huán)。我國大部分玩具出口地是歐洲和美國，因此了解當(dāng)?shù)氐碾姶偶嫒菟?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/測試">測試要求是相當(dāng)重要的。對于玩具測試而言，歐洲的CE/EMC測試要求較美國的FCC測試更為完整，前者包括電磁干擾(EMI:electromagneticinterference)和抗擾度(EMS:electromag-neticsusceptibility)兩方面的要求;而目前美國FCC測試只對EM工有要求。所以下面就以歐洲CE認證為基礎(chǔ)，介紹玩具EMC測試的要求和產(chǎn)品設(shè)計時所需注意的主要問題。

測試依據(jù)

歐共體關(guān)于EMC的基本保護要求體現(xiàn)在其89/336/EEC指令中，所有進人歐洲市場的電子電氣產(chǎn)品都必需符合該指令要求。該要求最終是通過貫徹歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN)來實現(xiàn)的，其標(biāo)準(zhǔn)體系如圖1所示，由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(CENELEC)制定實施。

從圖1可看出，歐洲標(biāo)準(zhǔn)由通用標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)兩部分組成，而基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)往往會被其余兩種標(biāo)準(zhǔn)所引用，起支撐作用。測試的依據(jù)是以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為優(yōu)先，無相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)時，則優(yōu)先選用通用標(biāo)準(zhǔn)。對于玩具產(chǎn)品，歐洲暫時未有正式的EMC測試標(biāo)準(zhǔn)要求，但根據(jù)以上準(zhǔn)則，我們可結(jié)合通用標(biāo)準(zhǔn)來對玩具產(chǎn)品實施完整的EMC測試，進而使產(chǎn)品獲得CE標(biāo)志

按照定義，電動玩具包含在歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN55014-1,''?所定義的產(chǎn)品范圍內(nèi)，但該標(biāo)準(zhǔn)又未能涵蓋全部玩具電子產(chǎn)品，其EMI要求主要針對的是如線控車及軌道車等類的玩具的端口的騷擾，而對于由玩具內(nèi)部馬達及內(nèi)部電路振蕩所引起的輻射騷擾未加以具體限定。但實踐證明后面兩種情況引起的騷擾也會非常嚴重，這時就可利用歐洲通用標(biāo)準(zhǔn)EN50081-1來判斷測試要求。此外，對于使用變壓器(俗稱火牛)供電C幾作的玩其，其工作時仍有可能對電網(wǎng)產(chǎn)牛一定程度的干擾，這類玩具就必需另外符合EN61000一3一2和EN61000-3-3的要求。

通過以上介紹，找們找到了玩具電子產(chǎn)品EMC測試的總體依據(jù)，但對于不同類別產(chǎn)品其具體要求仍有很多不同，詳細情況將于第二部分加以描述。

產(chǎn)品分類及適用標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)玩具供電方式、頻率以及功能的不同，其EMC測試要求可大體按表1進行，其中的定義及注意事項如下:
.DC供電:專指電池供電的玩具。
.AC供電:指通過市電，用變壓器轉(zhuǎn)換供電的玩具。
.所有測試均在正常工作模式或制造商要求的模式下進行。
.對變壓器只用于充電的玩具，測試將分別按充電模式和正常工作模式進行。
.對于所有雙供電的玩具，測試需同時符合兩方面的要求。

表1不包括以無線電發(fā)射接收為主要功能的玩具(如遙控車、對講機等).歐洲對該類產(chǎn)品有專用標(biāo)準(zhǔn)要求，在此就不另行介紹。

產(chǎn)品設(shè)計如何符合CE/EMC

相對其它電r產(chǎn)品而言，大部分玩具的線路設(shè)計及結(jié)構(gòu)都比較簡單，因此要滿足EMc測試要求也是比較容易的，但以下幾個方面仍需在設(shè)計時注意:

馬達

馬達騷擾的典型頻譜是一頻帶很寬且雜亂的脈沖信號，如未采取必要抑制措施，很多情況其騷擾電平會超過限值。典型抑制電路可參考下圖,注憊管腳要盡量地短。



對于從電源線、信號線輻射騷擾首先在設(shè)計時應(yīng)考慮在線路上使用濾波器等方式抑制內(nèi)部信號強度。其次可考慮使用在線上使用鐵氧體環(huán)，其主要作用是高頻去藕、寄生抑制和屏蔽，當(dāng)所抑制的信號頻率超過1MHz時，提供的抑制效果就相當(dāng)明顯。如單個鐵氧體環(huán)不能提供有效地衰減，可用多個鐵氧體環(huán)抑制。鐵氧體環(huán)位置應(yīng)盡量靠近產(chǎn)品主體。

內(nèi)部振蕩

由于玩具功能的不斷增強，越來越多的產(chǎn)品使用數(shù)字集成電路，內(nèi)部及外圍晶體的振蕩也成了主要的騷擾源。對于此類干擾可采用濾波及抑制晶體振蕩幅度(如在晶體一管腳串接電阻)的方法來減小輻射。

避免靜電干擾

打靜電是玩具EMC測試中最主要的測試項目，為避免測試出現(xiàn)問題，應(yīng)注意以下幾方面:
A.螺絲尖頭應(yīng)盡量遠離內(nèi)部線路板及電池。
B.在引出的開關(guān)線兩端加一小瓷片電容。
C.各種插頭(特別是直流電源插頭)插上后不要露出金屬部分。

如今，歐洲對玩具產(chǎn)品EMC測試已提出了標(biāo)準(zhǔn)草案(EN55029)，但還沒有正式提出實施日期。隨著各種針對玩具產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)的制定，相信玩具產(chǎn)品的EMC測試將更規(guī)范化和專業(yè)化。