EMC标准与测试课件

EMC－标准与测试EMC标准与测试讲座内容EMC介绍标准与测试原理典型案例IEC60601-1-2介绍EMC标准与测试什么是EMCEMC标准与测试定义Electromagneticcompatibility(EMC，电磁兼容):Abilitytooperatein,andnotoverlycontributeto,anenvironmentofelectromagneticradiation.Whenthisgoalismet,allelectronicequipmentsoperatecorrectlyinoneanother'spresence.

Electromagneticinterference(EMI，电磁骚扰):Electromagneticenergyemanatingfromonedevicecausingdegradedperformanceinanother.

Electromagneticimmunity,orsusceptibility(EMS，电磁抗扰):Toleranceofthepresenceofelectromagneticenergy.EMC标准与测试定义EMC：ElectromagneticCompatibilityThecapabilityofelectricalandelectronicsystems,equipment,anddevicestooperateintheirintendedelectromagneticenvironmentwithinadefinedmarginofsafety,atthespecifiedlevelofperformance,withoutsufferingorcausingunacceptabledegradationasaresultofelectromagneticinterference.EMC标准与测试EMC概述EMC=EMI+EMS传导：通过电源网络、信号线等。辐射：通过空间电磁波。EMC标准与测试EMC概述EMISSION（EMI）：EN55011RFEmission;Radiated（辐射发射）EN55011RFEmission;Conducted（传导发射）EN61000-3-2harmoniccurrentsemissions（谐波）EN61000-3-3voltagefluctuationsandflicker（电压波动和闪烁）IMMUNITY（EMS）EN61000-4-2ElectrostaticDischarge(ESD，静电放电）EN61000-4-3Radiated,radio-frequency,electromagneticfield(RS，辐射抗扰）EN61000-4-4Electricalfasttransient/burst(EFT/B，电快速脉冲串）EN61000-4-5Surge（浪涌）EN61000-4-6conducteddisturbances,inducedbyradio-freqencyfields（传导抗扰）EN61000-4-8Powerfrequencymagneticfield（工频磁场）EN61000-4-11Voltagedips,shortinterruptionsandvoltagevariations（电压跌落、中断和电压变化）EMC标准与测试医疗电子的EMC产品标准：EN60601-1-2:2001产品标准引用基础标准取代EN60601-1-2:1993过渡期：2004年11月起草中的国标，基本等同采用EN60601-1-2:2001FDA的需求基本等同于EN60601-1-2:2001EMC标准与测试发射EN55011RFEmission;Radiated（辐射发射）EN55011RFEmission;Conducted（传导发射）EMC标准与测试产品分类分类依据：使用场地和预期用途。EN55011分类：CLASSA：不直接连接到公用和住宅电网（工业）CLASSB：直接连接到公用和住宅电网（家用）GROUP1：不直接利用电磁能量，如监护仪。GROUP2：直接利用电磁能量，如高频熔炉等。我公司产品：目前：CLASSAGROUP1（超声：CLASSB）趋势：CLASSBGROUP1限值：CLASSB=CLASSA-10dBEMC标准与测试EMISSIONSLIMITSEMC标准与测试检波方式Peakdetector（峰值）Quasi-Peakdetector（准峰值）Averagedetector（平均值）对于连续波，三个测量值相同。时钟谐波。对于一定重复频率的脉冲，峰值>准峰值和平均值电源开关电路的振铃，继电器接点，电机等。注意：均为包络检波EMC标准与测试测量评判程序EMC标准与测试辐射发射EMC标准与测试测试Set-upEMC标准与测试为什么要升降？EMC标准与测试辐射测试－10m开阔场EMC标准与测试辐射测试－3m暗室EMC标准与测试测试规格EN55011:1998ClassAGroup1FREQUENCY(MHz)dBuV/(at3m)30-23050230-100057EMC标准与测试实际扫描图EMC标准与测试宽带噪声来源：开关电源DC/DC振铃数据线特征：山丘形随测量带宽的减小，读数减小准峰值较峰值低实例：见上图。EMC标准与测试窄带噪声来源：时钟及谐波高频振荡器、发射电路特征：细长形状不随测量带宽而变峰值＝准峰值＝平均值实例：见上图EMC标准与测试6dB原则宽带噪声的幅度低于窄带噪声6dB以下，则对总幅度的贡献可以忽略。－抓住重点。接收机和环境噪声本底低于限值6dB，则对测试的影响可以忽略。－预测试原则。C=√(A2+B2)EMC标准与测试80/80原则批量产品：80％置信度下，80％的样本通过，即可认为该批产品通过。测试不确定度：+/-4～5dB（信华，80%置信度）测试余量：建议大于4dBEMC标准与测试辐射预测试－近场探头EMC标准与测试典型案例DA8KMASIMO血氧DC/DC板整流二极管开关振铃引起38MHZ宽带噪声超标。主控板晶振布局靠近接插件，引起辐射扩散。数字接口屏的时钟线处理不完善，引起辐射超标。EMC标准与测试相关因素外部电缆时钟电路内部走线板卡安装方式，接地整机结构EMC标准与测试振铃EMC标准与测试传导发射EMC标准与测试测试set-upEMC标准与测试测试原理示意图EMC标准与测试LISN的作用LISN：LineImpedanceStabilizationNetwork（线路阻抗稳定网络），ArtificialMainsNetworks（人工电源网络）稳定相线和零线端的阻抗：50欧//50uH，提供测量基准。隔离外部干扰。EMC标准与测试LISN实物及安装EMC标准与测试测试规格EN55011:1998ClassAGroup1FREQUENCY(MHz)Quasi-peak(dBuV)Average(dBuV)0.15-0.5079660.5-30.07360EMC标准与测试整流电路中的传导发射EMC标准与测试LISN内部电路EMC标准与测试测量模型差模、共模分量都得以测量EMC标准与测试共模形态的传导发射EMC标准与测试共模电感注意：减小共模电感的分布电容！－采用多段工艺EMC标准与测试典型的电源滤波器X电容、Y电容、共模扼流圈、PE电感EMC标准与测试扫描曲线EMC标准与测试典型案例NECLLCOR血氧板DC/DC转接板整流二极管振铃引起传导超标：16MHZ。共模电感分布电容过大，DA8K电源板传导余量不够。EMC标准与测试相关因素整机功耗供电电压AC/DC变换器整机各处的DC/DC变换器电池充电电路EMC标准与测试发射EN61000-3-2harmoniccurrentsemissions（谐波）EN61000-3-3voltagefluctuationsandflicker（电压波动和闪烁）EMC标准与测试Harmonic：谐波电流EMC标准与测试起源EMC标准与测试测试原理EMC标准与测试测试规格BasicStandard:EN61000-3-2:1995LIMITSFORCLASSAEQUIPMENTHARMONICSORDERNMAXPEMISSIBLEHARMONICSCURRENTAODDHARMONICS32.3051.1470.7790.40110.33130.2115<=n<=390.15x15/nEvenharmonics21.0840.4360.308<=n<=400.23x8/nEMC标准与测试voltagefluctuationsandflicker（电压波动和闪烁）

EMC标准与测试测试规格BasicStandard:EN61000-3-3:1995

TESTITEMLIMITNOTEPst1.0Pstmeansshort-termflickerindicatorPIt0.65PItmeanslong-termflickerindicatorTdt(ms)200Tdtmeansmaximumtimethatdtexceeds3%Dmax(%)4%dmaxmeansmaximumrelativevoltagechange.Dc(%)3%dc

meansmaximumrelativesteady-statevoltagechangeEMC标准与测试抗扰度测试EN61000-4-2ElectrostaticDischarge(ESD，静电放电）EN61000-4-3Radiated,radio-frequency,electromagneticfield(RS，辐射抗扰）EN61000-4-4Electricalfasttransient/burst(EFT/B，电快速脉冲串）EN61000-4-5Surge（浪涌）EN61000-4-6conducteddisturbances,inducedbyradio-freqencyfields（传导抗扰）EN61000-4-8Powerfrequencymagneticfield（工频磁场）EN61000-4-11Voltagedips,shortinterruptionsandvoltagevariations（电压跌落、中断和电压变化）EMC标准与测试ESD：静电放电EMC标准与测试实际应用中的ESD现象电流回流路径为分布电容EMC标准与测试测试set-upEMC标准与测试测试set-upEMC标准与测试放电电流波形30A尖峰电流流过CPU部分的地线！EMC标准与测试静电发生器等效电路EMC标准与测试人体模型半导体器件手册给出的ESD保护等级通常基于人体模型。EMC标准与测试测试方法接触放电可触及部位，如螺钉，金属板+/-2KV，+/4KV，+/6KV依次测试尖头空气放电不可直接触及部位，如塑料外壳的缝隙、插座孔等+/-2KV，+/4KV，+/8KV依次测试圆头耦合板放电垂直耦合板（VCP）、水平耦合板（HCP）模拟对装置附近的物体放电的影响电池供电设备每次放电后都必须确保电荷的泻放，如短暂接地或者通过470K泻放电阻。EMC标准与测试测试规格BasicStandard:EN61000-4-2:2001DischargeVoltage:ContactDischarge+/-2KV,+/-4kv,+/-6kV(Direct/Indirect)AirDischarge+/-2KV,+/-4kv,+/-8kV(Direct)EMC标准与测试ESD与环境EMC标准与测试典型案例按键板前的铁板一体化参数板的血氧输入24C××看门狗/复位电路5000按键板EMC标准与测试相关因素输入接口电路复位电路可编程逻辑器件PCB布板MOSFETPLLEMC标准与测试EFT/B：电快速脉冲串EMC标准与测试起源EMC标准与测试测试波形实际环境中出现的脉冲频率在10KHZ～1MHZ，由于技术实现的原因，标准只规定到5KHZ。EMC标准与测试测试set-up干扰以共模的方式通过33nF电容引入EMC标准与测试测试规格BasicStandard:EN61000-4-4:1995TestVoltage:PowerLine±2kV,I/Ocable±1kVEMC标准与测试干扰频谱EFT/ESD干扰中包含频率极高的成分EMC标准与测试典型案例可编程逻辑器件复位电路监护参数－ECG、SPO2、RESPEMC标准与测试相关因素一般来说，ESD敏感部分同样EFT敏感接地的金属外壳，是保证EFT性能的重要一环。电源输入端的滤波。EMC标准与测试RS：辐射抗扰EMC标准与测试实际环境中的辐射干扰EMC标准与测试测试set-upEMC标准与测试实际场地EMC标准与测试测试规格BasicStandard:EN61000-4-3:2001FrequencyRange:80MHz-2500MHzFieldStrength:3V/mModulation:2HZSineWave,80%,AMModulationDwelltime3sEMC标准与测试调制医疗电子产品的调制频率规定为2HzEMC标准与测试SURGE：浪涌（雷击）EMC标准与测试同步叠加EMC标准与测试测试原理EMC标准与测试测试波形EMC标准与测试测试原理EMC标准与测试测试规格BasicStandardEN61000-4-5:1995TestVoltage1kVdifferentialmode2kVcommonmodeEMC标准与测试CS：传导抗扰EMC标准与测试测