北京EMC測試實(shí)驗(yàn)室 |
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隨著高科技迅猛發(fā)展的時(shí)代,各類電子電氣設(shè)備層出不窮,電磁環(huán)境日益復(fù)雜。電子設(shè)備進(jìn)行必要的電磁兼容EMC測試,成為必然選擇。但EMC測試項(xiàng)目費(fèi)用較貴,EMC實(shí)驗(yàn)室造價(jià)昂貴,絕大部分測量設(shè)備又需要采用進(jìn)口設(shè)備,導(dǎo)致建造EMC實(shí)驗(yàn)室較困難。產(chǎn)品的EMC性能是設(shè)計(jì)階段賦予的,一般電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)如果不考慮EMC因素,就會(huì)很容易導(dǎo)致EMC測試失敗,以致不能通過相關(guān)EMC法規(guī)的測試或認(rèn)證。例如,產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)工程師們根據(jù)需求,設(shè)計(jì)出效果良好的濾波電路,置入產(chǎn)品I/O(輸入/輸出)接口的前級(jí),可使因傳導(dǎo)而進(jìn)入系統(tǒng)的干擾噪聲消除在電路系統(tǒng)的入口處;設(shè)計(jì)出隔離電路(如變壓器隔離和光電隔離等)解決通過電源線、信號(hào)線和地線進(jìn)入電路的傳導(dǎo)干擾,同時(shí)阻止因公共阻抗、長線傳輸而引起的干擾;設(shè)計(jì)出能量吸收回路,從而減少電路、器件吸收的噪聲能量;通過選擇元器件和合理安排的電路系統(tǒng),使干擾的影響減少。 電磁兼容性(EMC,即Electromagnetic Compatibility)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁騷擾的能力。因此,EMC包括兩個(gè)方面的要求:一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁騷擾(Electromagnetic Disturbance)不能超過一定的限值;另一方面是指設(shè)備對所在環(huán)境中存在的電磁騷擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility,即EMS)。 一、靜電放電ESD抗擾度檢測 靜電分為接觸放電和空氣放電,靜電是積累的高壓,當(dāng)接觸到設(shè)備的金屬外殼時(shí)會(huì)瞬間放電,會(huì)干擾到電子設(shè)備的正常工作,可能引起設(shè)備故障或重啟,在安全性規(guī)則較好的場合這是不允許的。 靜電會(huì)干擾顯示效果,可能出現(xiàn)顯示閃爍或黑屏,干擾正常顯示和操作。靜電還有可能引起CPU工作異常,程序死機(jī)或重啟,這在客戶的正常使用中都是不允許的。 如果在產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段采用EMC的相關(guān)設(shè)計(jì),做靜電抗擾度實(shí)驗(yàn)不必過分擔(dān)心,通過設(shè)計(jì),對靜電積累的電荷進(jìn)行良好的泄放,一般都不會(huì)干擾系統(tǒng)的正常工作。 二、電快速瞬變脈沖群EFT抗擾度檢測 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)是一系列的高頻高壓瞬變脈沖施加在設(shè)備上,觀察設(shè)備是否受到其干擾。防護(hù)群脈沖干擾的主要方法是“疏導(dǎo)”與“堵”,就像我們古代的治水一樣,“疏導(dǎo)”就是提供泄放回路,是干擾在進(jìn)入系統(tǒng)之前,泄放至大地,良好的屏蔽層接地,可以泄放大部分動(dòng)干擾,“堵”是使群脈沖濾除在設(shè)備之外,增加磁環(huán),,封閉磁環(huán)的效果好于對扣磁環(huán),也可以將磁環(huán)加入到板級(jí)中,固定在印制板中,這樣使設(shè)備更可靠。 對電源線、信號(hào)線、通訊線兩端增加磁環(huán),可以對群脈沖干擾進(jìn)行防護(hù)。 三、雷擊浪涌沖擊抗擾度試驗(yàn)檢測 雷擊浪涌主要包含兩個(gè)方面,一個(gè)是電源防雷,一個(gè)是信號(hào)防雷。 電源防雷主要是針對系統(tǒng)級(jí)而言的,系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)要按照三級(jí)防雷設(shè)計(jì),總電源進(jìn)入端設(shè)置電源防雷,可以對系統(tǒng)的電源進(jìn)行一級(jí)防護(hù),電源經(jīng)過電源防雷后,進(jìn)入隔離變壓器,隔離變壓器可以對電磁干擾信號(hào)進(jìn)行較好的防護(hù),抑制其對系統(tǒng)的干擾。后進(jìn)入U(xiǎn)PS,UPS可以濾除一部分干擾信號(hào),這樣電源再進(jìn)入系統(tǒng)設(shè)備,電源是說說純凈的電源,可以使系統(tǒng)更好、更可靠的工作。 信號(hào)防雷則是對系統(tǒng)的信號(hào)通路進(jìn)行防護(hù),主要涉及的是板級(jí)設(shè)計(jì),在板級(jí)設(shè)計(jì)中增加防雷器件,如氣體放電管,增加TVS泄放回路,當(dāng)有大電流時(shí)通過配套電阻和TVS、氣體放電管泄放,對后級(jí)電路起到保護(hù)作用。而后信號(hào)進(jìn)行光電隔離,再進(jìn)入系統(tǒng),系統(tǒng)可以采集到一個(gè)穩(wěn)定的信號(hào),使系統(tǒng)正常分析判斷,正常發(fā)出指令,正常工作。另一方面就是設(shè)計(jì)較寬的信號(hào)范圍,信號(hào)正常波動(dòng)時(shí),系統(tǒng)正常工作。 四、射頻場感應(yīng)傳導(dǎo)騷擾抗擾度CS檢測 傳導(dǎo)抗擾度抗擾度試驗(yàn)可能會(huì)對顯示信號(hào)、采集驅(qū)動(dòng)等造成干擾,可能使顯示閃爍或黑屏,干擾設(shè)備操作,可能使采集驅(qū)動(dòng)工作異常,采集不到需要的信號(hào),無法驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場設(shè)備。 傳導(dǎo)抗擾度試驗(yàn)是0.15MHz~80MHz頻率范圍內(nèi)對信號(hào)線、電源進(jìn)行干擾,3級(jí)強(qiáng)度是電壓為10V。 射感防護(hù)的原則是將電源、信號(hào)線的屏蔽做好,屏蔽層良好接地,選購合適頻率進(jìn)行濾波,將干擾濾除。 |
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