常用电磁兼容测试项目和测试要点
二.产品的抗扰度试验
静电放电试验主要检查人或物体在接触设备时所引起的放电(直接放电),以及人或物体对设备邻近物体的放电(间接放电)时对设备工作造成的影响。静电放电可能产生的后果是:①直接通过能量交换引起半导体器件损坏。②放电所引起的近场电场和磁场的变化造成设备误动作。静电放电是通过放电枪直接对试品表面和邻近耦合板的放电来模拟的。由于静电放电引起的干扰波的前沿达到0.7~1ns(接触放电时),其高次谐波成分极其丰富,故对设备的考核也特别严格。
抗脉冲群干扰是模拟电网中众多的机械开关在切换电感性负载时所产生的干扰。这类干扰的特点是:成群出现的窄脉冲(一群脉出现个数达到几十个乃至上百个)、脉冲的重复频率较高(KHz~MHz级)、上升沿陡峭(ns级)、单个脉冲的持续时间短暂(10~100ns级)、幅度达到KV级。成群出现的窄脉冲可对半导体器件的结电容充电,当能量积累到一定程度后可引起线路(乃至设备)的出错。试验时将脉冲叠加在电源线(通过耦合/去耦网络)和通信线路(通过电容耦合夹),对设备形成干扰。通常这一试验造成设备误动作的机会较多,除非有合适的对策,否则较难通过。
值得指出,由于静电放电和脉冲群试验所产生干扰波形的边沿十分陡峭,持续时间十分短暂,故对试验配置的规范性要求很高。不良的配置可以对试验结果的重复性、可比性,以及试验的严酷程度带来明显的影响,务必引起试验人员的注意。
抗浪涌试验又称抗雷击干扰试验。这是模拟自然界里的雷击(间接雷)对供电线路和通信线路的影响。对于供电线路中因大型开关切换所引起的线路扰动也用浪涌试验加以模拟。浪涌试验的特点是脉冲重复率低(每分钟1次,每次1个脉冲)、波形一般(前沿为μs级,持续时间为0.01~1ms)、幅值较高(KV级),但能量特别大(几百焦耳级)。相形之下,脉冲群的单个脉冲为毫焦耳级;静电放电为皮焦耳级)。因此浪涌试验对设备的影响可能是破坏性的(很可能因试验造成设备中器件的损坏)。需要一提的,浪涌试验是设备在正常工作状态下,通过电源线或通信线来加脉冲试验,所以是在线的抗干扰试验。它有别于设备的脉冲耐压试验,尽管两者波形相同,但脉冲耐压试验用的发生器内阻较大(为500Ω)。而做浪涌试验的发生器的内阻仅2Ω),而且设备是在非工作状态下进行试验的,所以两种试验绝对不能混为一谈。
电压跌落和短时中断试验是模拟电网或变电设施由于故障或负荷突然出现大变化所引起的。这些现象本质上是随机的,其特征为偏离额定电压,并持续一段时间。作为大多数的数据处理设备,一般都有内置的断电检测线路,以便在电压跌落或短时中断发生时能及时保护现场数据,而当电源恢复时,设备能按正确方式起动,继续电源故障前的工作。反之,如果断电检测线路如果不能及时作出反应,就可能引发现场数丢失或改变,这样设备在电源电压恢复时就不可能正确再起动。
射频辐射电磁场试验用来模拟设备遭受射频辐射干扰的情形,尤其是模拟设备操作、维修和安全检查人员在使用移动电话时可能对设备带来的影响。尽管单台移动电话的功率并不大,但由于使用人员靠近设备,造成局部场强很高的情况屡见不鲜。其他如无线电台、电视发射台、移动无线电发射机、各种工业电磁辐射源,以及电焊机、可控硅整流器、荧光灯等在工作时也会对设备产生辐射现象。射频辐射电磁场的试验频率在80~1000MHz;试验用场强在1~10V/m之间。
对于频率较低(150KHz~80MHz)的射频信号,由于其波长较长,相形之下比一般设备的尺寸要长得多,但与设备的引线(包括电源线及其延续-户外架空线;以及通信线和接口电缆)的尺寸相当,这样这些引线就可以作为被动天线通过传导方式将射频信号以电压和电流形式的近场电磁骚扰在设备内部对设备形成干扰。
上述6项试验中的静电、脉冲群、浪涌和电压跌落试验都可以用单台仪器来实现,而且由于试验电压较高(远大于一般的环境电磁条件),试验都可以在普通实验室进行。
对于射频辐射电磁场和射频传导试验,都要用一套仪器才能完成一项试验。其中射频辐射电磁场试验要用信号发生器
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