EMC与产品认证知识.ppt

2019/4/8,,emc与产品认证知识,目 录,emc(电磁 兼容)的概述: emc测试的具体分类 emc测试设备的介绍 emc测试原理 emc测试项目 emc测试技术要点 emc常见问题的解决方案 3c认证知识的介绍 mtbf认证知识的介绍,emc(电磁兼容）的概述,电磁兼容： 设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。 日常生活中常见emc现象的举例： 1.手机放在离显示器很近的位置，当有信号来时，显示器的屏幕抖动厉害。 2.雷雨天气，当雷电劈过时，处于睡眠状态的电视机突然自动打开。 3.摩托车在外面疾速驶过，室内电视屏幕雪花点增多。,emc测试的具体分类,emc(电磁兼容）测试具体分为： emi（电磁干扰）测试 + ems（电磁抗扰度）测试 电磁干扰: (1)传导干扰（频率范围9khz至30mhz，通过线缆方式干扰） (2)辐射干扰（频率范围30mhz以上，通过外壳缝隙方式干扰） 电磁抗扰度： （1）辐射抗扰度 （2）静电放电抗扰度 （3）浪涌抗扰度 （4）电快速脉冲群抗扰度 （5）传导抗扰度 （6）谐波抗扰度 （7）磁场抗扰度,emc测试设备的介绍,半电波暗室：屏蔽外界电波，适用于频率范围1ghz以下emi测试，按大 小可分为 3m法，10m法。 旋转实验台：用于放置eut，可以360度自动旋转。 eut（equipment under test):受试设备（包括计算机和外设设备） 天线升降台：长为4m,天线上下方向移动，寻找敏感设备的辐射源。 emi测量接收机：具有峰值，准峰值，平均值，均方根值四种检波方式。 射频功率放大器：选取小信号放大，放大范围为20db-40db. 线形阻抗网络lisn：配合接收机，测试eut的传导干扰。 瞬态限幅器：脉冲限幅器，防止过大信号对接收机造成损坏，保护接收机。 静电枪：模拟人体或物体带电，可用做空气放电和接触放电测试。 雷击浪涌发生器：测试设备电源线和内部连接线在经受来自开关切换及自 然界雷击所引起高能量瞬变干扰。,半电波暗室室内图片,控制室图片,emc测试原理,电波暗室是将室内外的电磁波进行屏蔽，并在暗室内安装上吸波材料以衰减室内电磁波的反射，从而 创造出测试电子产品的试验环境。在电波暗室内部，安装了供被测物体旋转的转台和接收干扰电磁波并可以上下升降的天线塔。利用天线上下扫描来接收被测物体辐 射出的干扰电磁波以测试其电场强度。 接收天线放置在距离被测物体10m或3m的位置，将被测物体放置于转台上进行360度的旋转，利 用天线接收被测物辐射出的干扰电磁波并计算出其电场强度的最大值。另外，为了接收到干扰电磁波的最大值，将天线从1m到4m高度进行上下扫描，同时改变天 线的水平和垂直极化，以计算出干扰电磁波的最大值。利用这个测试以确认各个频段的电场强度的最大值是否不超过emi标准中的规定。,emc测试项目,emc测试项目包括emi测试项目和ems测试项目,具体测试项目如下: emi(electro magnetic interference，电磁干扰)，即处在一定环境中的设备或系统，在正常运行时，不应产生超出相应标准所要求的电磁能量，想对应的测试项目有： 1. ce，传导骚扰； 2. re，辐射骚扰； 3. harmonic，谐波电流测量。 4. fluctuation and flicker，电压波动和闪烁测量。,ems测试项目,ems(electro magnetic susceptibility，电磁抗扰度）在一定环境中的设备或系统，在正常工作时，设备或系统能承受相应标准规定范围内的电磁能量干扰，相对应的测试项目有： 1 、 esd，静电放电抗扰度； 2 、 eft/b，电快速瞬变脉冲群抗扰度； 3、 surge，浪涌（也叫雷击）； 4、 rs，辐射抗扰度； 5、 cs，传导抗扰度； 6、 dip，电压跌落和中断；,emc测试技术要点,emc的产生必然具备的三个基本元素： 1.电磁干扰源（主板和显卡上的晶振） 2.敏感设备（电脑的主机） 3.电磁能量传输通道（开阔场或半电波暗室） emc测试的频率范围： 30mhz 1ghz 18ghz 0hz 9kh 300mhz 40ghz 传导 传导 传导 传导 传导 电场 磁场 磁场 辐射电场 辐射电场 辐射电场 辐射电场,、,emc测试技术要点,传导骚扰测试： 考核产品通过电源线端口，信号线端口或天线端口对公用电网或相连的其他设备的干扰 电源端传导骚扰测量一般使用人工电源网络lisn(也称amn)进行测量 有些标准对dc电源或信号端口还采用电压探头进行测试，如cispr14 有些标准需要采用阻抗稳定网络（如电信端口测量），如cispr22 选择合适的测试网络或探头 lisn必须良好接地 测试设置必须严格按照标准要求，保持测试设置的一致性，要特别注意eut，线缆与参考平面的距离，以使测量设备至参考地之间的射频连接只有一条路径。,、,emc测试技术要点,辐射骚扰测试： 任何电子产品在正常工作时都会对周围空间产生一定量的电磁辐射骚扰，这些辐射骚扰主要通过产品本身的外壳及产品相连的电源线和各种信号，控制线向空间辐射形成的。 辐射骚扰场强测量的就是这类骚扰的大小 试验场地特性将直接影响辐射测量结果，确保场地有效性和测量一致性。 在可能的场合下，应在远场条件下进行测量， 测试场地：椭圆形开阔场或半电波暗室，水平和垂直场地衰减测量值与理想场地之差不得大于“+ -4db” 测量接收机：30mhz-1ghz频率范围，具有峰值，准峰值检波，能符合cispr16的相关要求。 宽带天线：30mhz-1ghz频率范围,、,emc测试技术要点,谐波电流测量： iec6100032 没有特别指定测试场地（可以在设备现场进行） 需要有干净的电源（交流稳压源） 通常测试采用谐波分析仪+稳压源进行，无需人员判定 设备分为以下几类，有不同测试限制： a类：平衡的三相设备 b类：便携式工具 c类：电气照明设备（包括调光装置） d类：电视，个人电脑，显示器 小于 75w和大于1000w的专用设备。,、,emc测试技术要点,静电放电抗扰度（esd） iec61000-4-2 现行电磁兼容标准中，esd抗扰度试验主要考虑人体静电模型。 测试设置要严格按照标准要求。 静电枪回路地线需距离eut，测试台及测试人员至少20cm 不总是等级越高测试越严格。 最终测试前需找寻薄弱点进行试验，方法有两种（经验和预测试） 测试环境（温湿度）需严格按标准要求，温度15-30度，湿度30rh-60rh.,、,emc测试技术要点,雷击（surge）测试 iec61000-4-5 模拟雷电的间接放电 浪涌能量能轻易击穿ic和其它半导体器件。 瞬间击穿电流达到数ka 常用测试标准iec61000-4-5:综合波发生器。 针对信号线（长度长于3m）,浪涌波形为10/700us,、,emc常见问题的解决方案,电磁骚扰测试常见问题对策 什么时候需要电磁兼容整改及对策? 1.产品设计阶段就应该考虑其电磁兼容性，可以有效的减少电磁兼容问题。 2.产品是否满足要求，需要通过电磁兼容测试检验其电磁兼容标准的符合性。 3.产品制造过程中，难免出现一些电磁干扰的因素，造成最终测试不合格。 4. 产品定型前测试不合格，可以遵循电磁兼容设计思路重新进行设计。 5.从源头上解决存在的电磁兼容隐患，属电磁兼容设计范畴,、,emc常见问题的解决方案,常见的电磁兼容整改措施： 对常见的电磁兼容问题，采用以下几个方面的整改措施大部分可以解决。 可以在屏蔽体的装配面处涂导电胶，或者在装配面处加导电衬垫。 导电衬垫可以是编织的金属丝线，硬度较低易于塑型的软金属。 适当调整设备电缆走向和排列，做到不同类型的电缆互相隔离。 改变小信号电缆为带屏蔽的电缆，改变大电流信号电缆为对称绞线电缆。 加强接地的机械性能，降低接地电阻。 在设备电源输入线上加装或串联电源滤波器。 对重要器件进行屏蔽隔离处理，加装金属隔离板或小的屏蔽罩。 在各器件电源输入端并联小电容。,、,emc常见问题解决方案,机箱引起的emc问题：（金属机箱和非金属机箱） 金属机箱屏蔽性能不完善，其他功能性开孔过大 机箱的缝隙过大，或机箱配合上存在问题 清除结合面上的油漆，氧化层及表面玷污 增加结合面上的紧固件数目及接触表面的平整度 采取永久性的接缝，采用导电衬垫来改善接触表面的接触性能 通风口采用防尘板，必要时采用波导通风板 显示窗口采用带有屏蔽作用的透明材料，并对信号线采取滤波措施 机箱内部布线不当，电磁骚扰透过缝隙逸出 将印刷板及设备内部布线等可能产生辐射骚扰的布局，远离缝隙或功能性开孔的部位,、,emc常见问题解决方案,非金属机箱辐射骚扰发射超标时，应采取以下措施： 对机箱进行导电性喷涂，特别要注意在结合部分的缝隙也要进行喷涂，保证机箱有导电性的连接 对产生辐射骚扰和可能产生辐射骚扰的部分采取局部屏蔽，并将所有进入或离开屏蔽体的导线需进行滤波或套上吸收磁环 对内部布线和印刷线路板的布局重新考虑，尽可能使信号及其回线的环路为最小。,、,emc常见问题解决方案,线缆引起的emc问题： 由线缆问题引起辐射骚扰辐射超标时，应采取以下措施： 对电源线的处理 加装电源线滤波器，要特别注意安装位置（尽可能放在机箱中电源线入口端）和安装情况，要保证滤波器外壳与机箱搭接良好，接地良好 如果不合格的频率比较高，可考虑在电源线入口的部分套装铁氧体磁环 对信号线的处理 在信号线上套铁氧体磁环 对信号线滤波，将连接器改用滤波阵列板或滤波连接器 换用屏蔽电缆，屏蔽电缆的屏蔽层与机箱尽量采用360度搭接方式，必要时在屏蔽线上再套铁氧体磁环。,、,3c认证知识的介绍,产品3c认证制度： 国家强制性产品认证制度的主要特点是，国家公布统一的目录，确定统一适用的国家标准、技术规则和实施程序，制定统一的标志标识，规定统一的收费标准。凡列入强制性产品认证目录内的产品，必须经国家指定的认证机构认证合格，取得相关证书并加施认证标志后，方能出厂、进口、销售和在经营服务场所使用。,、,3c认证知识的介绍,3c认证标志 目前的“ccc”认证标志分为四类，分别为： 1、ccc+s 安全认证标志 2、ccc+emc 电磁兼容类认证标志 3、ccc+s&e 安全与电磁兼容认证标志 4、ccc+f 消防认证标志 上述四类标志每类都有大小五种规格。 ccc标志一般贴在产品上面，或通过模压压在产品上。目前设计的ccc标志不仅有激光防伪，而且每个型号都有一个独特的序号，序号不重复。消费者区别真假ccc标志的方法很简单，细看ccc标志，会发现多个小棱形的“ccc”暗记。另外，ccc标志最不容易仿冒的地方，就是每只标志后面都有一个随机码，它注明每个随机码所对应的厂家及产品，根据随机码，即可识别产品来源是否正宗。,、,3c认证知识的介绍,产品3c认证具体测试项目： 1.电气数据（在正常条件下） 要求：设备在正常的条件下，其稳态输入电流不应超过额定电流的10 试验：设备在正常负载条件下，以及在额定电压或额定电压范围内每一 段电压的条件下测量稳定的输入电流值。,、,3c认证知识的介绍,2.铭牌与标记 要求：通过目测，标记仍旧清晰；标记铭牌应不可能轻易被揭掉，而且不应 出现卷边。设备应配有电源铭牌，铭牌上除符号及法定计量单位外， 应用中文标识，其内容如下： 额定电压和额定电压范围，v； 电源性质符号，只标出直流符号dc 额定频率或额定频率范围hz 额定电流ma或a 制造厂的名称，商标或识别标记 制造厂的产品型号或参考型号 方式：擦拭标记时，应用一块蘸有水的棉布用手擦拭15s，然后再用一块蘸 有汽油的棉布用手擦拭15s,、,3c认证知识的介绍,3.接地导体及其连接的电阻 要求：在保护接地端子与要求接地的部件之间，通以电流25a/1min,测试 电压不得超过12v， 接地电阻值不能超过0.1。 方式：检查接地的端子或接点是否可靠地连接到地，如连接到地，则在接 地端子与要求接地的部件之间，通以电流25a/1min 4.稳定性：作用力试验；冲击试验；跌落试验；应力消除 要求：由其正常的垂直位置倾斜10度时，不应翻倒。 方法：当正常的垂直位置倾斜10度时，不应翻倒。 这个试验过程中， 试验样品等都是关紧的。,、,3c认证知识的介绍,5.温升 试验：在正常负载条件，额定电压的正负10条件下，用热电耦法测量每种 工作方式下的温升，待温度稳定后（一般4h以上）读出温升值。 连续工作，直到建立其稳定状态为止；间断工作，直到建立其稳定状 态为止，“通”和“断”的时间间隔应为额定值；短时工作。工作时 间为额定工作时间。 要求：在正常使用时，设备及其零部件不应产生过高的温度，cpu附近印制 板，主板散热器，锂电池，电源，硬盘，内部导线，外壳， 环境温度,、,3c认证知识的介绍,6.接触带电零部件，外壳的开孔 要求：设备在构造上应有足够的保护，以防止在操作人员接触区接触不应 接触的零部件或绝缘。 方式：通过外观检查和标准测试值测试来检查。 要求：开孔应配置在适当的位置和尺寸，以使外来物进入外壳内不会接触 带危险电压的裸露零部件 方式：用计量长度工具测量或目测。 7.接触电流和保护导体电流 要求：保证接触电流或保护导体电流均不会产生电击危险。 方式：在最不利的电源电压下对设备进行试验。,、,3c认证知识的介绍,8.模拟故障 要求：通过短路或断路不可靠元件，模拟在实际使用中因机械，电气过载 或失效，或因异常工作或使用不当时，操作人员的安全仍应保持在 本标准的含义范围内，但不要求设备仍处于完好的工作状态。设备 不应出现电击，大等级能量危险。 方式：故障试验方法与条件 一定电压范围以 内，或额定电压上限，一次短路一个故障点。 多个故障以上的项目，这些试验项目应顺序进行，在开始每一项试验时，该设备都应是正常工作的。 对于其电路图，元器件经分析后，要确定故障条件，再设置故障点，再模拟故障试验。,、,3c认证知识的介绍,9.潮湿处理；抗电强度通讯；网络与地的隔离；抗电强度试验程序 要求（1）潮湿处理应在空气相对湿度为91至95的潮湿箱进行48h，在 能放置样品的所有位置上，空气温度应保持在20至30度之间， 潮湿处理后，样品进行抗电强度试验。 （2）加上试验电压而引起的电流以失控的方式迅速增大，即绝缘无法 限制电流时，则认为已发生绝缘击穿，电晕放电或单次瞬间闪络不 认为是绝缘击穿。 方式（1）绝缘所承受的试验电压波形为正弦波形。 （2）升压方法：加到被试绝缘上的试验电压应快速从零升到规定的 电压的二分之一值后再徐徐升高到规定的电压值，然后在该部位 上的电压值保持60s （3）一次电路与设备外壳间，当试验