（高清版）GBT 38659.3-2022 电磁兼容 风险评估 第3部分：设备风险分析方法

电磁兼容风险评估第3部分：设备风险分析方法2022-10-12发布前言 I引言 Ⅱ1范围 l2规范性引用文件 3术语、定义和缩略语 4概述 5设备EMC风险分析对象 5.1设备风险评估单元划分 55.2EMC风险要素 56机械架构EMC风险分析 66.1分析项目 6.2连接器位置(CP)分析 76.3电缆屏蔽(CS)分析 86.4端口EMC装置(I/O-ED)分析 6.5电路板接地(PG)分析 6.6电路板间地互连(GCBP)分析 6.7板间互连信号处理(ISP)分析 6.8金属部件搭接(MPB)分析 6.9电路板接地环路(PGL)分析 6.10设备接地(EG)分析 237PCB的EMC风险分析 7.1PCB风险分析项目 7.2PCB风险分析依据 7.3PCB风险分析工具 7.4PCB风险分析程序 7.5特殊信号处理(SSP)分析 268数字样机与送样设备的核对 9风险分析结果的提交 I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是GB/T38659《电磁兼容风险评估》的第3部分。GB/T38659已经发布了以下部分：——第1部分：电子电气设备；——第2部分：电子电气系统；——第3部分：设备风险分析方法；——第4部分：系统风险分析方法。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国无线电干扰标准化技术委员会(SAC/TC79)提出并归口。本文件起草单位：上海电器科学研究院、上海机器人产业技术研究院有限公司、四川省药品检验研究院(四川省医疗器械检测中心)、施耐德电气(中国)有限公司上海分公司、南京熊猫电子股份有限公司、河南省医疗器械检验所、西华大学、南通上研机器人技术有限公司、上海电器科学研究所(集团)有限公司、上海添唯认证技术有限公司、厦门市产品质量监督检验院、中国电力科学研究院有限公司、上海电器设备检测所有限公司、伯朗特机器人股份有限公司、广东力王高新科技股份有限公司。Ⅱ电磁兼容(EMC)风险评估技术是建立在EMC设计方法的基础上，利用通用的风险评估手段，按风险评估的程序，划分风险等级、建立设备设计理想模型(设备包含电子电气系统和电子电气设备，电子电气系统是由多个电子电气设备组成，电子电气系统的风险评估是建立在电子电气设备评估已经完成的基础上进行)、确定风险要素，再根据设备实际设计的信息与理想模型中所有的风险要素进行比较，以识别设备EMC风险，最终通过较为成熟的风险评价的技术，通过特定的算法获得设备的EMC风险等级，EMC风险等级用来表明设备应对各种EMC现象的表现，是设备EMC性能评定的新模式。GB/T38659旨在确立适用于电子电气设备及系统的EMC风险评估方法及分析方法，拟由四部分组成。——第1部分：电子电气设备。目的在于给定电子电气设备EMC风险评估时的分析原则及实施方法。——第2部分：电子电气系统。目的在于给定电子电气系统EMC风险评估时的分析原则及实施方法。——第3部分：设备风险分析方法。目的在于给电子电气设备风险分析提供可具体实施的操作方法及程序。——第4部分：系统风险分析方法。目的在于给电子电气系统风险分析提供可具体实施的操作方法及程序。电子电气系统的机械架构设计、互联线缆设计、应用环境等要素，对电子电气系统的电磁兼容风险评估提供指导。工程人员对EMC风险评估技术的深入了解，并正确使用本文件规定的EMC风险评估方法，将揭开电子电气系统EMC设计的黑盒，可以对系统的EMC性能进行评价，也可以与EMC测试结果结合对电子电气系统进行综合的EMC评价。电子电气系统的设计者或使用者，通过正确的EMC风险评估，就可以清楚地发现现有系统在EMC方面存在的优点、缺陷与风险，并以此预测该系统EMC测试的通过率，也可以预测系统在其生命周期中各阶段的EMC表现。1电磁兼容风险评估第3部分：设备风险分析方法本文件给出了电子电气设备在进行电磁兼容(EMC)风险评估时为了获取风险要素的风险评估值，而需对风险要素进行风险分析的程序和方法，包括分析依据、分析工具要求、分析程序等。本文件适用于电子电气设备的电磁兼容风险评估过程中的风险分析。本文件结合设备的风险要素，对电磁兼容风险评估中的风险分析方法提供指导。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T4365电工术语电磁兼容GB/T23694风险管理术语GB/T25000.51系统与软件工程系统与软件质量要求和评价(SQuaRE)第51部分：就绪可用软件产品(RUSP)的质量要求和测试细则GB/T31723.406金属通信电缆试验方法第4-6部分：电磁兼容表面转移阻抗线注入法GB/T31723.411金属通信电缆试验方法第4-11部分：电磁兼容跳线、同轴电缆组件、接连接器电缆的耦合衰减或屏蔽衰减吸收钳法GB/T3503330MHz～1GHz电磁屏蔽材料导电性能和金属材料搭接阻抗测量方法GB/Z37150电磁兼容可靠性风险评估导则GB/T38659.1—2020电磁兼容风险评估第1部分：电子电气设备IEC62153-4-4金属通信电缆试验方法第4-4部分：电磁兼容(EMC)测量大于或等于3GHz屏蔽衰减的屏蔽筛衰减量试验方法[Metalliccommunicationcabletestmethods—Part4-4:Electromagneticcompatibility(EMC)—Testmethodformeasuringofthescreeningattenuationasuptoandabove3GHz,triaxialmethod]IEC62153-4-5金属通信电缆试验方法第4-5部分：电磁兼容(EMC)耦合或屏蔽衰减吸收夹紧法[Metalliccommunicationcabletestmethods—Part4-5:Electromagneticcompatibility(EMC)—Screeningorcouplingattenuation—Absorbingclampmethod]3.1术语和定义GB/T4365、GB/T文件。23694、GB/Z37150和GB/T38659.1界定的以及下列术语和定义适用于本2电路原理图electricalcircuitschematicdiagram一种表达电路连接关系的图。连接器位置connectorposition;CP电缆连接器在电路板中的相对位置。电缆屏蔽cableshielding;CS屏蔽电缆的屏蔽效能或屏蔽层的搭接。端口EMC装置input/outputEMCdevice;I/O-EDPCB外部的电源和信号输入端口所采用的滤波和防护措施，包含端口EMS装置(3.1.5)和端口端口EMS装置input/outputEMSdevice;I/O-ESDPCB外部的电源和信号输入端口因电磁干扰而需要的滤波和防护。端口EMI装置input/outputEMIdevice;I/O-EIDPCB外部的电源和信号输入端口因电磁发射而需要的滤波。电路板接地PCBgrounding;PGPCB板的“0V”工作地与金属壳体之间的互连(存在互连时)。电路板间地互连groundingconnectingbetweenPCB;GCBP不同PCB板之间的“0V”工作地的互连。注：通常通过结构件实现。板间互连信号处理interconnectingsignalprocessing;ISP设备内部PCB互连信号的处理，包括板间互连信号EMS处理(3.1.10)和板间互连信号EMI处理设备内部PCB互连信号的滤波、防护。板间互连信号EMI处理interconnectingsignalprocessingforEMI;ISP-I设备内部PCB互连信号的频率处理。金属部件搭接metalplatebonding;MPB壳体中各个金属部件之间的连接方式。注：连接时需考虑金属之间的接触阻抗及缝隙处理。电路板接地环路PCBgroundingloop;PGL工作地与金属壳体之间的互连及设3备金属壳体之间所组成的回路面积。壳体接地chassisgrounding;CG壳体与地之间的连接方式。易被外部干扰注入或产生电磁发射的信号或元器件的信号/电路的处理。电缆互连并处在滤波电路之前的信号线和元器件或被施加于设备壳体表面的ESD击穿放电的信号线等。特殊信号处理specialsignalprocessing;SSP因EMC性能而需特殊处理的信号或元器件的信号或电路的处理，包括噪声信号处理(3.1.17)和敏感信号处理(3.1.18)。注：特殊信号分为特殊噪声信号/电路和特殊敏感信号/电路。噪声信号处理noisesignalprocessing;NSP易产生电磁发射骚扰的信号或元器件的信号/电路的处理。敏感信号处理sensitivesignalprocessing;SeSP易被电磁干扰的信号或元器件的信号/电路的处理。注：敏感信号包含低电平的模拟信号线或元器件。既不易受到干扰也不会产生电磁发射噪声的信号或元器件的信号/电路的处理。隔离地处理isolatedgroundprocessing;IGP通过光耦、变压器等隔离器件隔离的工作地之间的处理。信号串扰防止signalcrosstalkprevention通过特定的处理方式避免脏信号与特殊信号的串扰发生。地平面完整性groundplanestabilisation;GPS通过铺铜等手段实现完整的0V平面以降低PCB的“0V”地阻抗，包括EMS地平面完整性(3.1.23)和EMI地平面完整性(3.1.24)。EMS地平面完整性groundplanestabilisationforEMS;GPS-S通过铺铜等手段因电磁干扰而需实现完整的0V平面以降低地阻抗。EMI地平面完整性groundplanestabilisationforEMI;GPS-I通过铺铜等手段因电磁发射而需实现完整的0V平面以降低地阻抗。4通过铺铜或屏蔽地线的手段减小布置在PCB边缘的印制线或电源层与参考地之间的容性耦合，包EMS相关边缘处理layeredgeprocessing-EMS;LEP-S因电磁干扰而需通过铺铜或屏蔽地线的手段减小布置在PCB边缘的印制线或电源层与参考地之间的容性耦合。EMI相关边缘处理layeredgeprocessing-EMI;LEP-1因电磁发射而需通过铺铜或屏蔽地线的手段减小布置在PCB边缘的印制线或电源层与参考地之间的容性耦合。评估端口assessmentport按EMC风险评估机理，风险评估时设备/系统与外部电磁环境的特定接口(见图1)。2——射频调制输出端口；3—-广播接收调谐端口；5—-天线端口；6——交流/直流电源端口；7——电力线通信端口(电源十通信);8——有线网络端口；9——信号/控制端口；图1评估端口示意图下列缩略语适用于本文件。CAD:计算机辅助设计(ComputerEMI:电磁干扰(ElectromagneticAidedDesign)5EMS:电磁敏感度(ElectromagneticSusceptibility)PCB:印制电路板(PrintedCircuitBoard)PWM:脉冲宽度调制(PulseWidthModulation)4概述EMC风险分析是要增进对风险的理解。它为风险评价、决定风险是否需要应对以及最适当的应对策略和方法提供信息支持。设备EMC风险分析是对设备中的每个EMC风险要素相对于理想模型的偏离度赋予风险评估值的过程。每个EMC风险要素对应一个风险分析项目，风险分析可借助于测试/测量设备、软件等工具进行。5设备EMC风险分析对象5.1设备风险评估单元划分按照GB/T38659.1—2020的第8章进行风险评估单元的划分。通过单元的划分，确定风险评估的评估端口，应基于设备的每个评估端口对所有风险评估单元进行风险评估。5.2EMC风险要素根据GB/T38659.1的规定，电子电气设备的风险要素和相关信息见表1。表1设备EMC风险要素等级描述风险要素属性风险要素代号X风险要素信息风险影响程度等级风险类型相关性相关性机械架构A:电缆连接器在PCB中的相对位置Ⅲb√√B:屏蔽电缆屏蔽层的搭接Ⅱa√√C:PCB外部的电源和信号输入端口的滤波和防护C₁:EMS相关Ia√—C₂:EMI相关Ia—√D:PCB板的“0V”工作地与金属壳体之间的互连(存在互连时)Ⅱa√√X₃E:不同PCB板之间的“0V”工作地的互连(通常通过结构件实现)Ⅱb√√F:设备内部PCB互连信号端口的滤波、防护和信号频率F₁:设备内部PCB互连信号端口的滤波和防护Ⅱa√F₂:设备内部PCB互连信号频率Ⅱb—√G:壳体中各个金属部件之间的搭接(考虑阻抗与缝隙处理)方式a√√H:进入壳体后的电缆、连接器、PCB(若有)、PCB板的“0V”工作地与金属壳体之间的互连及设备金属壳体之间所组成的回路面积a√√I:壳体接地线Ⅲ√√6表1设备EMC风险要素等级描述(续)风险要素属性风险要素代号X风险要素信息风险影响程度等级风险类型EMS相关性EMSEMIEMI相关性原理图J:“脏”信号/电路区域J₁:EMS相关性“脏”信号/电路区域的处理Ia√—J₂:EMI相关性“脏”信号/电路区域的处理Ia—√X2₅K:特殊敏感信号/电路区域及噪声信号/电路区域K₁:特殊敏感信号/电路区域的处理Ⅱa√一K₂:噪声信号/电路区域的处理Ⅱb一√X₄₃L:“干净”信号/电路区域的处理a√√Xs₃M:隔离区域的处理Ⅲb√√PCBPCB布局布线X₂₆N:“脏”-干净区域的串扰防止Ⅱa√√X13O:“脏”-特殊信号/电路区域的串扰防止O₁:“脏”-敏感信号/电路区域的串扰防止Ia√——O₂:“脏”-噪声信号/电路区域的串扰防止Ib—√X₄₄P:特殊-“干净”信号/电路区域的串扰防止P₁:噪声-“干净”信号/电路区域的串扰防止b√P₂:“干净”-敏感信号/电路区域的串扰防止b√X₃₄Q:特殊敏感-特殊噪声信号/电路区域的串扰防止Ⅲb√√X₂₇R:地平面R₁:EMS相关地平面的处理Ⅱa√—R₂:EMI相关地平面的处理Ⅱb—√S:信号层和电源层的边缘处理S:EMS相关性信号层和电源层的边缘处理Ⅲb√S:EMI相关性信号层和电源层的边缘处理Ⅲb √6机械架构EMC风险分析6.1分析项目对每个评估端口所在的评估单元进行风险分析时，EMC风险分析项目应与表1中的EMC风险要素一致。机械架构EMC风险分析项目包括表2所示的9个项目。表2也给出了EMC风险分析项目与GB/T38659.1中规定的EMC风险要素之间的对应关系。表2机械架构EMC风险分析项目列表编号风险分析项目风险要素代号1连接器位置(CP)电缆连接器在电路板中的相对位置A2电缆屏蔽(CS)屏蔽电缆屏蔽层的搭接B3置(I/O-ED)源和信号输入端口的滤波和防护EMS相关PCB外部的电源和信号输入端口的滤波和防护C端口EMI装置EMI相关PCB外部的电源和信号输入端口的滤波和防护C₂7表2机械架构EMC风险分析项目列表(续)编号风险分析项目风险要素代号4电路板接地(PG)PCB板的“0V”工作地与金属壳体之间的互连(存在互连时)D5电路板间地互连(GCBP)不同PCB板之间的“0V”工作地的互连(通常通过结构件实现)E6板间互连信号处理EMS处理(ISP-S)号的处理设备内部PCB互连信号端口的滤波和防护FEMI处理(ISP-I)设备内部PCB互连信号频率F₂7金属部件搭接(MPB)壳体中各个金属部件之间的搭接(考虑阻抗与缝隙处理)方式G8电路板接地环路(PGL)进入壳体后的电缆、连接器、PCB(可能有)、PCB板的“0V”工作地与金属壳体之间的互连及设备金属壳体之间所组成的回路面积H9设备接地(EG)壳体接地线I6.2连接器位置(CP)分析连接器位置风险分析是基于电缆连接器在PCB中的相对位置分布的基础上进行的，分析对象可以是设备数字样机，也可以是设备样机，数字样机或样机的信息应完整。用表3所述来确定该风险要素的风险评估值。表3电缆相对位置的风险评估值赋值原则风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据b全满足极低0电缆连接器在PCB的同一侧部分满足低电缆连接器在PCB的同一侧，但距离较远中电缆连接器在相邻侧，但距离较近高电缆连接器在相邻侧，但距离较远不满足极高电缆连接器在PCB的两侧不涉及极低0没有电缆电缆相对位置的分析宜采用以下工具：——尺子，测量精度至少1mm;或——能判断PCB中连接器位置的智能装备(如CAD计算机辅助工具)。通过目测检查和测量结合的方式确定该要素赋值依据的相关参数。按图2所示的设计方案分别判断-8a)电缆连接器在PCB的两侧b)电缆连接器在PCB的同一侧c)电缆连接器在PCB的同一侧，但距离较远d)电缆连接器在相邻侧，但距离较近e)没有电缆f)电缆连接器在相邻侧，但距离较远图2电缆的连接相对位置设计示意图6.3电缆屏蔽(CS)分析电缆屏蔽分析是基于屏蔽电缆屏蔽层的搭接或屏蔽电缆的屏蔽效能，用表4所述来确定该风险要素的风险评估值。9表4电缆屏蔽的风险评估值赋值原则风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据a全满足极低0有屏蔽层，并360°搭接或无电缆部分满足低有屏蔽层，“猪尾巴”长度≤1cm或100MHz屏蔽效能衰中有屏蔽层，“猪尾巴”长度≤3cm或100MHz屏蔽效能衰高有屏蔽层，“猪尾巴”长度≤10cm或100MHz屏蔽效能衰不满足极高屏蔽层未接地不涉及极高电缆未屏蔽对每根屏蔽电缆的屏蔽效能相关参数进行测量，可从电缆屏蔽效能相关参数的测量值获得该要素的风险评估值，此时风险评估值与屏蔽电缆屏蔽效能相关参数的实际值相对应，表5给出了两种屏蔽电缆屏蔽效能参数测量值(分别是表面转移阻抗与屏蔽衰减)与风险评估值之间的关系。风险要素风险评估值“猪尾巴”判据表面转移阻抗判据(30MHz)mΩ/m屏蔽衰减判据(30MHz)0有屏蔽层，并360°搭接或无电缆有屏蔽层，“猪尾巴”长度≤1cm有屏蔽层，1cm<“猪尾巴”长度≤3cm有屏蔽层，3cm<“猪尾巴”长度≤10cm屏蔽层未接地不涉及不涉及电缆未屏蔽不涉及不涉及本表中各种判据参数间的关系对某些特定电缆并非如此，因此，当出现争议时，风险评估值获取的判据以实际测试的表面转移阻抗或屏蔽衰减为准。注：屏蔽电缆的表面转移阻抗或屏蔽衰减不仅与“猪尾巴”效应有关，还与屏蔽电缆的屏蔽电缆材质、厚度、结构等有关。电缆屏蔽的分析宜采用以下工具：——尺子，测量精度至少1mm;或——采用GB/T31723.411、GB/T31723.406、IEC62153-4-4、IEC62153-4-5规定的电缆屏蔽效能相关参数的测量装置。通过目测检查或测量的方式确定该要素赋值依据的相关参数。测量以下两种参数：——屏蔽电缆屏蔽效能相关的参数，如表面转移阻抗、屏蔽衰减等；——测量每根屏蔽电缆屏蔽层的“猪尾巴”长度(如图3a)所示],图3b)和图3c)所示为360°搭接，标引序号说明：2——可接受的360°搭接；3——理想情况下的360°搭接；4——此处不能喷涂绝缘漆。ZZERZRULXLXTIUEIEUDXIZEIIDHDDLXUXE图3电缆屏蔽层处理示意图b)6.4端口EMC装置(I/O-ED)分析6.4.1端口EMS装置(I/O-ESD)分析6.4.1.1分析依据端口EMS装置(I/O-ESD)分析是基于PCB外部信号输入端口的滤波和防护措施的分析，用表6所述来确定该风险要素的风险评估值。风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据b全满足极低0有滤波和防护(需要进行浪涌测试时)部分满足低特殊电路，端口电路可以没有滤波防护而不受干扰影响中无滤波，但有防护，且线缆上套有磁环高无滤波，但有防护不满足极高无滤波且无防护不涉及低0B为“低”或差分线或无电缆端口EMS装置的分析方法主要为目测。6.4.1.3分析程序通过目测检查的方式确定该要素赋值依据的相关参数。目测检查可以是设备的设计原理图也可以是实物样机。滤波是指至少具有电容(C),电容(C)、电感(L)、电阻(R)等元器件组合的电路，防护是指具有如图4所示器件的电路。根据设备原理图所设计的方案或实物样机检查到的电路确定该要素的风险评估值。要求防护器件的瞬态功率要大于干扰功率。气体放电管压敏电阻固态防雷器防护器件实例瞬态雪励抑制二极管6.4.2端口EMI装置(I/O-EID)分析端口EMI装置分析是基于PCB外部的开关型功率电源的电源端口滤波的分析，用表7所述来确定该风险要素的风险评估值。表7端口EMI装置的风险评估值赋值原则风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据b全满足极低0有EMI滤波部分满足低无分值中只有单个滤波器件，如只有电容或电感/磁环高无分值不满足极高无EMI滤波不涉及极低0无开关电源或电池供电或B为“低”6.4.2.2分析工具端口EMI装置的分析工具或方法如下：——测量。6.4.2.3分析程序通过目测检查的方式确定该要素赋值依据的相关参数。目测检查可以是设备的设计原理图也可以是实物样机。滤波器件是指电容器、电感器(包括差模电感器和共模电感器),EMI滤波是指至少具有电感器和电容器的LC组合电路或滤波器，如图5所示。根据设备原理图所设计的方案或实物样机检查到的电路确定该要素的风险评估值。a)浮地设备的交流电源EMI滤波电路或直流电源的EMI滤波电路b)接地设备的交流电源EMI滤波电路c)直流电源的EMI滤波电路图5EMI滤波电路实例6.5电路板接地(PG)分析电路板接地分析是基于PCB板的“0V”工作地与金属壳体之间的互连(存在互连时)情况的分析，按照表8所述来确定该风险要素的风险评估值。表8电路板接地的风险评估值赋值原则风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据a全满足极低0I/O连接器端口处工作地等电位接机壳地部分满足低I/O连接器端口工作地与机壳地通过电容连接或I/O连接器端口工作地接机壳地不能实现等电位连接中工作地未接机壳地高远离I/O连接器端口工作地与壳体直接互连，根据远离I/O连接器的程度得分，电容连接时，减10分不满足极高在I/O连接器另一侧直接将工作地与机壳互连，电容连接时，减10分不涉及极高非金属壳体或无大于PCB尺寸的金属板图6给出了PCB板的“0V”工作地与金属壳体之间的互连含义。标引序号说明：1——I/O区域地平面；2——金属外壳；3——PCB板的“0V”工作地与金属壳体之间的互连。图6PCB板工作地与金属壳体之间的互连示意表8的赋值依据中“非金属壳体或无大于PCB尺寸的金属板”是指设备中与PCB的工作地连接的金属尺寸比PCB的尺寸要小，如图7所示。标引序号说明：1——PCB,尺寸大于金属板尺寸；2——非金属壳体；3——壳体中的金属板；4——互连导体。图7无大于PCB尺寸的金属板的说明示意图电路板接地主要分析工具或方法如下：——尺子，测量精度至少1mm;或PCB与壳体的连接方式可通过目测检查和测量两种方式来确定该要素赋值依据的相关参数。目测检查可以是设备的设计原理图，也可以是实物样机。PCB的“0V”工作地与壳体的连接位置，可通过目测检查的方式进行。图8列举了各种情况。图中的黑点代表PCB板中与壳体进行机械连接处理的位置，如螺钉所在的位置(但不一定是PCB的“0V”工作地与壳体的连接位置)。a)a)h)图8“0V”工作地与壳体的连接位置示意图(标明图上标识)PCB的“0V”工作地与图中黑点之间连接时，可分为两种方式：——直接连接；——通过电容连接。PCB板中与壳体进行机械连接处理的位置(图中黑点)搭接至壳体的方式也可分为两种：——直接搭接，如图9b)所示；——通过互连导体连接，如图9a)所示。a)标引序号说明：2——壳体；3——互连导体；4——直接搭接。图9PCB和壳体的搭接方式图9a)所示通过互连导体连接时，互连导体有三种形式，见图10。其中图10a)和图10b)所示的连接方式，可通过测量长度L和宽度W,确定长宽比，当L/W<3时，则认为是等电位互连。a)扁平导体b)柱状金属体c)黄绿线标引序号说明：W——导体的宽度；L——导体的长度。图10PCB与壳体之间连接装置示意图按表9确定该要素在各种设计方案下对应的赋值依据。再依据表8确定该要素的风险评估值。表9要素的赋值依据和设计方案关系表赋值依据PCB和壳体的搭接方式“0V”工作地与壳体的连接位置I/O连接器端口处工作地等电位接机壳地图9a)I/O连接器端口工作地与机壳地通过电容连接或I/O连接器端口工作地接机壳地不能实现等电位连接图9a)除图8d)外图9b)图8h)或图8i)或图8j)或图8k)或图81)工作地未接机壳地不涉及远离I/O连接器端口工作地与壳体直接互连，根据远离I/O连接器的程度得分，电容连接时，减10分图9a)或图9b)图8c)或图8g)或图8i)在I/O连接器另一侧直接将工作地与机壳互连，电容连接时，减10分图9a)或图9b)图8b)或图8e)或图8g)非金属壳体或无大于PCB尺寸的金属板图9a)或图9b)除图8d)外6.6电路板间地互连(GCBP)分析6.6.1分析依据电路板板间地互连分析是基于不同PCB板之间的“0V”工作地的互连(通常通过结构件实现)情况，可用表10所述来确定该风险要素的风险评估值。表10电路板间地互连的风险评估值赋值原则风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据b全满足极低0有结构件或地平面在PCB板间作等电位互连或PCB板间互连无信号线，只有电源(如模块电源与PCB板间的互连)部分满足低有信号互连，也有结构件在PCB板间作等电位互连，但结构件与PCB板间互连线距离的最大值在5mm以上中有信号互连，但是无法实现等电位(如：粗导线互连，但长度小于10cm较短，或扁平、柱状导体互连，5<长宽比≤10)高有结构件互连，但是无法实现等电位(如：粗导线互连，但长度大于10cm,或扁平、柱状导体互连，长宽比>10)不满足极高有信号互连，但无结构件互连不涉及极低0无PCB板间互连，如单个PCB设备图11a)表示不同PCB的“0V”工作地之间采用结构件互连，是否等电位与PCB板间的地互连结构件的尺寸参数有关；图11b)表示不同PCB之间直接搭接，填充型材料的导电性能或搭接阻抗可采用GB/T35033规定的测量装置进行测量评估。测量结果满足表14的要求，则认为实现了等电位互连。注：PCB板间的“0V”地互连结构件与PCB板间互连线的距离是指图1la)所示中PCB板间的地互连结构件与板间互连排线之间的最远距离。a)不同PCB的“0V”工作地之间采用结构件互连标引序号说明：1——PCB或PCB的等电位延伸体-A;2——PCB或PCB的等电位延伸体-B;3——PCB板间的地互连结构件；4——连接器。b)不同PCB之间直接搭接标引序号说明：1——PCB或PCB的等电位延伸体-A;2——PCB或PCB的等电位延伸体-B;3——板间互连信号；4——填充性导电材料，如簧片、导电泡棉、金属丝网等。图11不同PCB板之间的“0V”工作地的互连方案示意图6.6.2分析工具电路板间地互连的主要分析工具为尺子，测量精度至少1mm。6.6.3分析程序通过目测检查的方式确定该要素赋值依据的相关参数。目测检查可对设备的原理图进行，也可对设备的样机进行。当PCB和PCB之间的“0V”地是直接搭接时(如图9b)所示],则认为是风险评估值为零；当PCB和PCB之间的“0V”地连接通过图9a)所示的互连导体连接时，则对图9a)所示的PCB板间的“0V”地互连导体的长度和宽度进行测量(柱状导体宽度为横截面直径，如图10b)所示],互连导体如果是扁平金属，按图10a)所示确定长度与宽度的比值，再根据长宽比确定风险评估值。6.7板间互连信号处理(ISP)分析6.7.1板间互连信号EMS处理(ISP-S)分析6.7.1.1分析依据板间互连信号EMS处理分析是基于设备内部PCB互连信号端口滤波和防护的情况分析，用表11所述来确定该风险要素的风险评估值。表11板间互连信号EMS处理的风险评估值赋值原则风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据b全满足极低0有滤波与防护部分满足低无分值中只有滤波或防护高无分值不满足极高无滤波与防护不涉及低0E为“低”板间互连信号EMS处理主要分析方法为目测。通过目测检查的方式确定该要素赋值依据的相关参数。目测检查可以是设备的设计原理图也可以是实物样机。滤波是指至少具有电容(C),电容(C)、电感(L)、电阻(R)等元器件组合的电路，防护是指具有如图4所示器件的电路。根据设备原理图所设计的方案或实物样机检查到的电路确定该要素的风险评估值。要求防护器件的瞬态功率要大于干扰功率。板间互连信号EMI处理分析是基于PCB间的互连信号频率，用表12所述来确定该风险要素的风险评估值。表12板间互连信号EMI处理的风险评估值赋值原则风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据b全满足极低0无时钟/PWM信号部分满足低有频率较低且幅度较低的周期信号，时钟信号频率在1MHz以下，或PWM信号电压幅度在12V以下，且频率小于100kHz中有频率较低且幅度较低的周期信号，时钟信号频率在1MHz~5MHz之间，或PWM信号电压幅度在12V以下，但频率大于高有时钟/PWM信号，时钟信号频率在5MHz～10MHz之间，或PWM信号电压幅度在12V～20V之间不满足极高有时钟/PWM信号，时钟信号频率在10MHz以上，或PWM信号电压幅度在20V以上不涉及极低0E为“低”板间互连信号EMI处理主要分析工具有示波器(测量带宽至少为被分析PCB板最高工作频率的5倍),并采用如图12所示的高速测量探头。图12高速测量探头示意图可用测量的方式来确定该要素赋值依据的相关参数，具体步骤如下：——采用图13所示的高速测量探头示波器测量所有PCB板间互连信号线中的信号；—记录每组信号的幅度和频率，有时钟/PWM信号的频率为1/T,其中T如图13所示，并记录；——根据测量结果，按表12确定风险评估值。标引序号说明：t,——上升沿时间；t;——下降沿时间；Um——信号电压的有效值；tw——信号的脉宽；T——信号的周期。图13周期信号关键参数图6.8金属部件搭接(MPB)分析金属部件搭接分析是基于壳体各个金属部件之间的搭接方式(包括搭接方式与缝隙处理),用表13所述来确定该风险要素的风险评估值。表13金属部件搭接的风险评估值赋值原则风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据a全满足极低0理想模型中每个要求条款都满足部分满足低全符合理想模型中两条条款中符合理想模型中一条条款高部分符合理想模型中一条条款不满足极高所有理想模型中的要求条款都不满足，如组成壳体的金属部件之间相互不导通不涉及极高无金属外壳根据GB/T38659.1的规定，理想模型中，电子电气设备的外壳是一个完美的屏蔽体，为实现完美的屏蔽体各金属部件之间应：——屏蔽体各金属表面之间实现有意搭接(如图14所示);和a)紧固件连接，如螺丝b)填充型导电材料连接c)焊接图14金属之间的有意搭接—屏蔽体中各金属体(包括互联导体)长宽比都小于5,如图15所示；和标引序号说明：a——不良搭接示例；b——良好搭接示例；d——金属编织带。图15机箱各部件之间的搭接金属体实例 —孔、缝的最大尺寸(如图16所示的L,和L₂)不能超过以下两种情况下的最小尺寸：a)电路最大工作频率波长的1/100;b)当这个屏蔽体有共模干扰电流流过时，小于15mm。标引序号说明：1——搭接点；2——孔缝；L₁——缝隙长度；L₂——连接点长度。图16孔缝尺寸示意(统一的调整)——严禁屏蔽电缆直穿屏蔽体，电缆直接穿透如图17所示的“差”(电缆屏蔽层一定要与屏蔽体做360°搭接)图17线缆穿过机箱体时不同方式的效果对比金属部件搭接的主要分析方法和工具有：——尺子，测量精度至少1mm;或——当设备壳体的金属部件之间采用如图14b)所示的填充型导电材料时，应采用符合GB/T35033的测量装置对材料进行测量评估。测量结果满足表14的要求，则认为实现有意搭接。表14填充型导电材料导电性能要求阻抗/mΩ通过目测检查和测量结合的方式对该要素的相关参数进行测量。采用测量方法时，可按如下要求进行测量：——确认系统中组成壳体的金属部件；——测量所有金属部件的孔缝尺寸；——测量所有金属部件的长与宽，对于非矩形的金属体，可按轮廓长和宽，并确认连接方向上的长宽比；——逐步确认所有金属部件之间的搭接情况；——确认电缆穿透金属体时的处理方式；——按表13的要求确认风险评估值。6.9电路板接地环路(PGL)分析电路板的接地环路分析是基于设备进入壳体后的电缆、连接器、PCB(如有)、PCB板的“0V”工作地与金属壳体之间的互连及与设备金属壳体之间所组成的回路面积，用表15所述来确定该风险要素的风险评估值。表15电路板接地环路的风险评估值赋值原则风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据a全满足极低0环路面积等于零部分满足低环路面积≤3cm²中3cm²<环路面积≤6cm²高6cm²<环路面积≤10cm²不满足极高环路面积>10cm²不涉及极高无金属壳或无大于PCB板的金属体电路板接地环路的分析工具有：——尺子，测量精度至少1mm;或——测量环路面积的装备(如电路板线路图分析软件)。通过目测或测量的方式对该要素的赋值相关参数进行测量。目测检查可对设备的原理图进行，也可对设备的样机进行。——测量电路板接地环路的面积；——根据面积按表16的要求确定风险评估值。图18a)所示的方案为一般情况下产品可能存在的环路面积；图18b)所示的方案面积为零，即风险评估值为0。a)一般情况下的环路面积b)连接器金属与设备壳体实现有意搭接情况下的环路面积标引序号说明：1——电路板接地环路的面积；2——金属连接器金属壳体上的焊脚。图18进入壳体后的电缆、连接器、PCB(如有)、PCB板的“0V”工作地与金与设备金属壳体之间所组成的回路面积示意图6.10设备接地(EG)分析设备接地分析是基于设备整机接地线情况，用表16所述来确定该风险要素的风险评估值。注：安规意义上的黄绿PE接地线，不符合EMC的要求，因为其在高频下阻抗较大，寄生电感约10nH/cm。表16设备接地的风险评估值赋值原则风险类型满足度风险等级风险要素风险评估值赋值依据a全满足极低0接地线采用长宽比小于3的低阻抗金属条接地部分满足低长宽比大于3,且接地线长度≤3cm中长宽比大于3,且3cm<接地线长度≤6cm高长宽比大于3,且6cm<接地线长度≤10cm不满足极高长宽比大于3,且接地线长度>10cm不涉及极高无壳体接地线或D为“高”设备接地的分析工具有：——尺子，测量精度至少1mm;或——测量接地阻抗的装备。通过目测检查或测量的方式确定该要素赋值依据的相关参数，对设备的接地装置的长度或/和宽度进行测量，应按如下程序：——接地装置如果是扁平金属(如图19a)所示],则测量长度与宽度，再根据长宽比，参考表16再确定风险评估值；——接地装置如果是导线(如图19b)所示],则测量导线长度，再根据长度参考表16确定风险评估值；——接地装置如果是直接搭接(如图19c)所示],则参考表16认为风险评估值为零。a)接地线长宽比示意图b)接地线颜色要求c)设备接地要求标引序号说明：1——宽度；2——长度；3——黄绿线；4——直接搭接；5——油漆。图19设备接地装置示意图7PCB的EMC风险分析7.1PCB风险分析项目对某一评估端口，该评估单元所包含的每个PCB的风险分析结果适用于所有评估端口的风险分析。PCB的EMC风险分析包括表17所示的所有项目。表17设备EMC风险分析项目列表序号风险分析项目风险要素代号1“脏”信号处理(DSP)脏信号EMS处理“脏”信号/电路区域EMS相关性“脏”信号/电路区域的处理J脏信号EMI处理EMI相关性“脏”信号/电路区域的处理J₂2特殊信号处理(SSP)敏感信号处理(SeSP)特殊敏感信号/电路区域及噪区域特殊敏感信号/电路区域的处理K噪声信号处理(NSP)噪声信号/电路区域的处理K₂3“干净”信号处理(CSP)“干净”信号/电路区域的处理L4隔离地处理(IGP)隔离区域的地处理M5“脏”“干净”信号串扰(C-DC)“脏”-干净区域的串扰防止N6“脏”-特殊信“脏”-敏感信号串扰(C-“脏”特殊信号/电路区域的串扰防止“脏”-敏感信号/电路区域的串扰防止O“脏”-噪声信号串扰(C-“脏”-噪声信号/电路区域的串扰防止O₂7信号串扰(C-噪声-“干净”信号串扰特殊-“干净”信号/电路区域的串扰防止P敏感-“干净”信号串扰“干净”-敏感信号/电路区域的串扰防止P₂8敏感-噪声信号串扰(C-SN)特殊敏感-特殊噪声信号/电路区域的串扰防止Q9地平面完整性(GPS)地平面EMS相关地平面的处理REMI相关地平面的处理R₂EMS边缘处理(LEP-信号层和电源层的边缘处理EMS相关性信号层和电源层的边缘处理SEMI边缘处理(LEP-I)EMI相关性信号层和电源层的边缘处理7.2PCB风险分析依据PCB的风险分析需要从电路原理图和PCB布局布线两部分进行。电路原理图部分的分析是建立在对电路原理图进行属性划分的基础上。PCB对应的电路原理图能按GB/T38659.1的要求划分出1、2、3、4、5类区域(其中地平面是一类),并参数正确。其中，被划分的第2类信号和电路就是每一类信号和电路之间在电路原理图上的处理措施，分别是：b)特殊信号线上，包括敏感信号上的滤波和特殊噪声信号上的滤波。敏感信号上的滤波一般介于敏感信号/电路与“干净”信号/电路之间；特殊噪声信号上的滤波，一般介于特殊噪声信号/除此之外，干净线上的处理和不同隔离地之间的电容跨接也是电路原理图理想模型实现的一部分。PCB布局布线的EMC理想模型的实现是结合电路原理图的属性划分，对每个信号层需要按照GB/T38659.1—2020中的图7,通过以下措施来实现：a)PCB完整地平面阻抗最小化；b)不同属性的信号线之间无串扰发生；c)信号层和电源层边缘包地处理以防止边缘效应(降低信号线和电源线与参考地之间的寄生电容)。7.3PCB风险分析工具PCB风险分析工具包含以下几种：——采用专用的PCBEMC风险分析工具；或——示波器(测量带宽至少为被分析PCB板最高工作频率的5倍),并采用如图12所示的高速测——其他滤波EMC风险分析的专用装置、工具、软件。7.4PCB风险分析程序PCB风险要素的风险分析可用人工目测检查和测量结合的方式进行，除了风险要素K:特殊信号/电路区域之外(此要素应利用目测检查和测量结合的方式进行),也可利用合适的PCB风险评估工具来执行。当采用专用的PCBEMC风险分析工具来执行时，风险分析工具至少具备如下要求：——能对电路原理图中的元器、印制线(包括电源线、信号线、地线)进行属性划分，属性至少可以分——能检查确认相关元器件参数，并能按GB/T38659.1规定判定各种类型信号线上的处理方式，——可以将印制线赋予不同的属性；——能按GB/T38659.1的规定自动检查地平面完整性的设计情况；——能按GB/T38659.1的规定自动检查隔离地及隔离地之间设计情况；——对信号线按GB/T38659.1的规定进行串扰防止检查形成GB/T38659.1中规定的风险分析结论；——软件应符合GB/T25000.51的规定；——其他附加功能；风险分析的专用装置，参考GB/T38659.1的方法对其进行风险分析，获取要素的风险评估值。7.5特殊信号处理(SSP)分析敏感信号处理分析是基于电路板中敏感信号的处理情况，用表18所述来确定该风险要素的风险评估值。按GB/T38659.1的规定，理想模型中这类特殊敏感信号线/电路需要进行滤波处理，滤波电路至少在如下信号线的输入端口上：a)高输入阻抗的信号线；b)低电平模拟信号线；c)PCB板间