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电子通讯类产品电磁兼容设计规范

2020-08-13 01:24

 

  电子通讯类产品电磁兼容设计规范_信息与通信_工程科技_专业资料。详细介绍电子类产品的电磁兼容设计要求及规范

  电磁兼容设计及相关认证培训 1 目录 ? ? ? ? ? 一.EMC认证 二.EMC测试项目与要求 三.EMC设计 四.EMC整改 五.EMC讨论 2 EMC认证 ? 几种常见的认证 欧洲:CE 亚洲:中国CCC,日本VCCI,泰国TISI, 美洲:美国FCC/UL,阿根廷 大洋洲:C-tick 国际互认联盟:CB 3 CE认证 ? CE认证简介 CE认证是欧盟许多国家语种中的这一词组的缩写, 原来用英语词组EUROPEAN COMMUNITY缩写为EC,因 欧盟在法文上是COMMUNATE EUROPEIA。所以称为CE认 证。 ? ? ? ? ? 强制认证 EMC+LVD 没有工厂审查 证书没有有效期 可以以的形式认证 4 CE认证 ? 常见产品CE认证符合标准 产品类型 依据EMC标准 EMI 工业、科学、医疗类设备 车辆、船舶以及内燃机设备 接收机及相关周边设备 家用电子工具及相关附件 EN 55011:1998+A1:1999+A2:2002 EN 55012:2002 EN 55013:2001+A1:2003 EN 55014-1:2000+A2:2002 EMS EN 55020:2002+A1:2003 EN 55014-2:1997+A1:2001 信息技术类设备 音频、视频、视听教学以及娱 乐照明专用控制设备 EN 55022:1998+A2:2003 EN 55103-1:1996 EN 55024:1998+A2:2003 EN 55103-2:1996 5 CE认证 ? CE认证标志 – C和E高度要一致。 而且高度必须大于或等于 5mm; – CE标志可等比例缩小或者放大 6 CCC认证 ? CCC认证简介 3C认证即强制性产品认证,该认证标志的名称为“中国强制认证”。 其英文名称为“China Compulsory Certification”,英文缩写为 “CCC” 所以该认证也简称为3C认证。 ? ? ? ? ? 认证性质:强制认证(针对强制认证目录内产品的要求) 测试内容:EMC+SAFETY(根据产品) 工厂审查:有工厂审查 认证证书:通过工厂审查后则证书有效期自动延长 测试机构:认证测试在国家指定实验室进行 7 CCC认证 ? 常见产品CCC认证符合标准 产品类别 I.T.E产品 AV产品 家电类 EMC标准 GB 9254 GB 17625.1 GB 13837 GB 17625.1 GB 17625.1 SAFETY标准 GB 4943 GB 8898 GB 4706系列标准 8 FCC认证 ? FCC认证简介 FCC (Federal Communication Commission 联邦通信委员会) 认证对 于进入美国市场的工作频率超过9kHz的产品是强制执行的。 证书没有有效期 没有工厂审查 FCC认证的要求是EMC要求(只包括EMI部分) 9 FCC认证 ? 常见产品FCC认证符合标准 标准 Subpart B 适用产品 无意发射设备,如TV、CPU主板、电脑电源 以及由器、Modem等通信设备 有意发射设备,天线、外部射频功放、助听 器、无绳电话设备等 工业、科技、医疗类设备,诸如工业加热、 气体电离、理发、医学透热疗仪、超声波仪、 家用微波烤炉、首饰净化仪等 连接到美国公共电话网络的电信终端设备、 如低端由器等 FCC Part 15 Subpart C FCC Part 18 FCC Part 68 10 EMC测试项目与要求 ? EMC术语 ? ? ? EMC:Electromagnetic compatibility,电磁兼容性 EMC定义:在同一电磁中,设备能够不因为其他设备的干扰影响其正常 工作,同时也不对其他设备产生影响工作的干扰 。 EMC的三要素:缺乏任何一个都够不成EMC问题。 11 EMC测试项目与要求 EMC = EMI + EMS (电磁干扰) (电磁度) EMC:Electromagnetic compatibility 电磁兼容性 EMI:Electromagnetic Interference 电磁干扰 EMS: Electromagnetic Susceptibility 电磁度 12 EMC测试项目与要求 ? EMC标准体系 EMC 电磁兼容性 EMI 电磁干扰 EMS 电磁抗扰度 RE 辐射发射 CE 传导发射 Harmonics 谐波电流 Flicker 闪烁 RS 辐射抗扰度 CS 传到抗扰度 ESD 静电抗扰度 EFT/B 电快速瞬变脉冲群 DIP/I 电压跌落短时中断 PMS 工频抗扰度 Surge 浪涌抗扰度 13 EMC测试项目与要求 ? EMI测试项目 ? 辐射发射测试 ? 传导发射测试 ? 其他EMI测试 ? EMS测试项目 ? ? ? ? ? ? ? 静电抗扰度 射频电抗扰度 电快速瞬变脉冲群抗扰度 冲击(雷击浪涌)抗扰度 射频场传导干扰抗扰度 工频抗扰度试验 电压跌落短时中断和电压渐降抗扰度 14 辐射发射测试 辐射发射测试 测量受试设备(EUT)通过空间的辐射场强,标 准要求在开阔场地上进行. 15 辐射发射测试 测试天线和被测设备(EUT)之间的距离标准为 3、10m或30m。测试天线接收到噪声后由同轴电缆送至 测量仪进行测量,测量频率一般为30~1000MHz。 随着设备内时钟频率的加快,测量频率现在有上升的趋势, 有些标准要求测到18GHz,甚至扩展到40GHz。由于达标 测试是测量EUT可能辐射的最大值,所以EUT应放在转台 上(可360°旋转)以便寻找EUT的最大噪声辐射方向, EUT离地面高度通常为0.8m。接收天线m)内扫描。记录最大辐射场强。 16 辐射发射测试 ? EUT的辐射电磁波到达天线有两条途径。 ? 一条是直达波 ,一条是通过地面的反射波 ,天线接收到的 总场强为直达波和反射波的矢量和,即 ? 所以接收天线m之间变化,以寻找并记录最大场强。 ? 常规预测试选择的是水平1米和3米,垂直2米。 17 辐射发射测试 设备在3m测试距离处的辐射限值 准峰值dB(uV/m) CLASS A CLASS B 30-230 40 30 230-1000 47 37 频率MHZ 18 辐射发射测试 19 传导发射测试 ? 传导发射测试是测量受试设备(EUT)通过电源线或信号线 向外发射的。EUT沿着电源线向电网发射的电压, 测量频率为0.15~30MHz。测量一般在屏蔽室内进行。测 量时需要在电网和EUT之间插入一个人工电源网络(AMN) 20 传导发射测试 ? 电源端子传导标准限值 频率范围MHZ 0.15-0.5 0.5-5 5-30 CLASS B dBuV QP AV 66-56 56-46 56 46 60 50 CLASS A dBuV QP AV 79 66 73 60 73 60 21 传导发射测试 22 静电抗扰度测试 ? 考察设备在接收静电源所产生的直接放电或 静电场干扰时的抵抗能力。 ? 静电放电有二种形式:接触放电和空气放电。 ? 测试要求: 23 静电抗扰度测试 ? 静电放电试验等级 24 静电抗扰度测试 ? 静电放电电流波形 25 静电抗扰度测试 ? 放电用电极结构 26 静电抗扰度测试 ? 实验场地 27 EMC设计 ? 屏蔽设计 ? 滤波设计 ? 接地设计 28 屏蔽设计 ? 主要用于切断通过空间的静电耦合、 耦合形成的电磁噪声途径,这三种耦 合又对应于静电屏蔽、屏蔽与电磁屏 蔽,衡量屏蔽的质量采用屏蔽效能这一指 标。 29 屏蔽设计 ? 低频电场干扰模型 30 屏蔽设计 ? 金属屏蔽体必须良好接地并尽可能靠近受 感器 31 屏蔽设计 ? 磁屏蔽 32 屏蔽设计 ? 电磁屏蔽 33 屏蔽设计 ? 实际屏蔽机箱上有许多泄漏源:不同部分结合处的缝隙、 通风口、显示窗、按键、灯、电缆线 屏蔽设计 ? 直径不大于5mm圆孔的金属孔板,基本上 能满足SE40dB的要求。 35 屏蔽设计 36 屏蔽设计 37 滤波设计 ? 在频域上处理电磁噪声的一种技术,其特 点是将不需要的一部分频谱滤掉。 ? 产品EMC滤波设计点:设备输入输出电源: 220V,+12V;数字电电源:3.3V、5V、2.5V、 1.8V等;模拟电电源;接口电:网口,串口, USB接口,语音接口,键盘鼠标接口,LCD信号 接口,显示器接口;内部单板之间互连接口;高 速数字走线 滤波设计 ? 滤波常用元件:寄生参数造成电容、电感 的非理想性 39 滤波设计 ? 时钟线 滤波设计 ? 电源线 滤波设计 ? 滤波器的安装 错误! 42 滤波设计 ? 滤波器的安装 正确! 电源线摆放很重要, 差的摆放会消弱滤波 器效果 43 滤波设计 ? DTT5212EMC测试 44 滤波设计 ? 54MHz附近超标,测试发现为中频信号辐 射,增加“T”型滤波器解决。 45 滤波设计 46 接地设计 ? 提供有用信号或无用信号,电磁噪声的公 共通。 接地的好坏则直接影响到设备内 部和外部的电磁兼容性。 47 接地设计 48 接地设计 ? 接口处的地分割 49 接地设计 ? 地面上尽量避免缝隙,随便设置的地线 接地设计 ? 回最小原则 51 接地设计 ? 模拟信号(复合视频信号、声音差分信号、 RGB信号等)地回流径的完整性。 ? DDR时钟、数据信号地回流径的完整性。 ? 接口部件地回流径的完整性。 52 EMC整改 ? 使用频谱仪和简易探头实现辐射定位。 53 EMC整改 ? 使用探头进行结构缝隙泄漏定位 54 EMC整改 ? 使用电场探头进行幅度测量 55 EMC整改 ? 产品辐射定位 测量超标点,作为参考 有信号线缆 只有电源线 拔掉所有接口信号线缆 不合格 在电源线上加磁环 合格 接口部分有问题并从信号线缆 辐射 合格 解决接口 部分共模电流干扰 有效果 处理电源滤波,消除工模干扰 无效果 不合格 检查机箱屏蔽 不合格 合格 连接所有接口信号线 EMC整改 ? 产品简易整改流程 根据实验室测试结果,确定超标频点 无明确的干扰源头 有明确的干扰源头 使用环形探头在单板找 到该频点所在的区域 使用针式探头直接对该 区域进行分析 使用针式探头找到该频 点的发头,并且记录该 点幅度 找到该频点的发射源头 ,并且记录该点幅度 处理该发射源头 用针式探头测量处理后的辐射源头并与记录幅度对比 57