工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療(ISM) 電磁兼容
工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療行業(yè)的電子設(shè)備涵蓋的電子產(chǎn)品非常廣闊，應(yīng)用環(huán)境比較復(fù)雜，其中電磁兼容遇到的問題比較多，對設(shè)備的安全性要求非常高。
典型的電子產(chǎn)品和設(shè)備舉例如下：
工業(yè)用的各類變頻電源 電磁兼容
工業(yè)用的各類逆變電源、UPS電源 電磁兼容
工業(yè)用機器人，服務(wù)類機器人、醫(yī)療機器人 電磁兼容
電焊機、機械加工機床、激光切割機 電磁兼容
各類醫(yī)療電子設(shè)備、醫(yī)療器械、輔助醫(yī)療設(shè)備 電磁兼容
實驗室用的檢測設(shè)備、測量儀器 電磁兼容
電磁兼容 通用標(biāo)準(zhǔn)
抗擾類
GB/T 17799.1 居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗
GB/T 17799.2 工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗
IEC 61000-6-1 Immunity standard for residential, commercial and light-industrial environments
IEC 61000-6-2 Immunity Standard For Industrial Environments
騷擾類(發(fā)射)
GB/T 17799.3 居住、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 17799.4 工業(yè)環(huán)境中的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)
IEC 61000-6-3 Emission standard for equipment in residential environments
IEC 61000-6-4 Emission standard for industrial environments
電磁兼容 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
YY 0505 醫(yī)用電氣設(shè)備 并列標(biāo)準(zhǔn)：電磁兼容 要求和試驗
IEC 60601-1-2 Medical electrical equipment: Electromagnetic disturbances - Requirements and tests
GB/T 38326 工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療機器人 電磁兼容 抗擾度試驗
GB/T 38336 工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療機器人 電磁兼容 發(fā)射測量方法和限值
GB/Z 19397 操作型工業(yè)機器人 電磁兼容性試驗方法和性能評估準(zhǔn)則
ISO/TR 11062 Manipulating industrial robots — EMC test methods and performance evaluation criteria — Guidelines
GB/T 37283 服務(wù)機器人 電磁兼容 通用標(biāo)準(zhǔn) 抗擾度要求和限值
GB/T 37284 服務(wù)機器人 電磁兼容 通用標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)射要求和限值
GB/T 38909 民用輕小型無人機系統(tǒng) 電磁兼容性要求與試驗方法
GB/T 39004 工業(yè)機器人電磁兼容設(shè)計規(guī)范
GB 4715 點型感煙火災(zāi)探測器
GB 12668.3 調(diào)速電氣傳動系統(tǒng) 電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)及其特定的試驗方法
GB 7260.2 不間斷電源設(shè)備(UPS) 電磁兼容性要求
IEC 62040-2 Uninterruptible power systems (UPS) - Part 2: Electromagnetic compatibility (EMC) requirements
GB/T 15579.10 弧焊設(shè)備 電磁兼容性要求
IEC 60974-10 Arc welding equipment - Part 10: Electromagnetic compatibility (EMC) requirements
GB/T 24807 電磁兼容 電梯、自動扶梯和自動人行道的產(chǎn)品系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)射
GB/T 24808 電磁兼容 電梯、自動扶梯和自動人行道的產(chǎn)品系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) 抗擾度
EN 12015 Product family standard for lifts, escalators and moving walks - Emission
EN 12016 Product family standard for lifts, escalators and moving walks - Immunity
電磁兼容測試儀器設(shè)備和附件: 通用測試項目
抗擾類
1.靜電放電抗擾度 IEC 61000-4-2 GB/T 17626.2
2.射頻電磁場輻射抗擾度 IEC 61000-4-3 GB/T 17626.3 IEC 61000-4-20 IEC 61000-4-21
3.電快速瞬變脈沖群抗擾度 IEC 61000-4-4 GB/T 17626.4
4.雷擊浪涌(沖擊)抗擾度 IEC 61000-4-5 GB/T 17626.5
5.射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)(CS,BCI )大電流注入抗擾度 IEC 61000-4-6 GB/T 17626.6
6.工頻磁場抗擾度 IEC 61000-4-8 GB/T 17626.8
7.電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度(電壓跌落) IEC 61000-4-11 GB/T 17626.11 IEC 61000-4-34 GB/T 17626.34
騷擾類(發(fā)射)
1.EMI 發(fā)射 無線電騷擾限值和測試方法 CISPR 14-1 CISPR 22 GB 4343.1 GB 9254
2.諧波電流 發(fā)射限值 IEC 61000-3-2 IEC 61000-3-12 GB 17625.1 GB/T 17625.8
3.電壓閃爍 電壓變化、電壓波動和閃爍限值 IEC 61000-3-3 IEC 61000-3-11 GB 17625.2 GB/T 17625.7
電磁兼容測試儀器設(shè)備和附件，含專用測試項目
靜電放電抗擾度
靜電放電模擬器 靜電槍 靜電放電設(shè)備
測試環(huán)境周邊：
測試木桌：長1.6m×寬0.8m×高0.8m
水平耦合板: 長1.6m×寬0.8m×厚>1.0mm
垂直耦合板: 長0.5m×寬0.5m×厚>1.0mm
絕緣墊: > 長1.0m×寬0.8m×厚0.5mm
放電線纜：470Ω×2 兩頭端接
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
放電電流上升時間0.7 ~ 1.0ns，計量時對測試人員、操作規(guī)程、示波器要求很高！ |
射頻電磁場輻射抗擾度
全電波暗室 FAC
橫電磁波室 GTEM
全電波暗室 FAC 橫電磁波室 GTEM
射頻信號發(fā)生器 / 信號源
發(fā)射天線
功率計 / 功率探頭
功率放大器
電場探頭
射頻開關(guān)
測試軟件
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
場地均勻性對功率放大器、天線以及暗室尺寸提出了更高要求！
電快速瞬變脈沖群抗擾度
電快速脈沖群模擬器 脈沖群模擬器 脈沖群發(fā)生器 EFT BURST
容性耦合夾 容性耦合鉗
耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 三相耦合去耦網(wǎng)絡(luò)
同軸衰減器 50Ω同軸衰減器 1000Ω同軸衰減器
測試環(huán)境周邊：
測試木桌：長1.6m×寬0.8m×高0.8m
水平耦合板: 長1.6m×寬0.8m×厚>1.0mm
絕緣墊: > 長0.5m×寬0.5m×高10cm
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
單個脈沖上升時間和脈寬對計量人員、現(xiàn)場分布參數(shù)和校準(zhǔn)器具要求很高！ |
新標(biāo)準(zhǔn)要求CDN校準(zhǔn)時多條耦合線纜同時注入EFT脈沖，對CDN結(jié)構(gòu)設(shè)計和濾波電路帶來了挑戰(zhàn)！ |
雷擊浪涌(沖擊)抗擾度
雷擊浪涌模擬器 浪涌發(fā)生器 雷擊發(fā)生器 過電壓模擬器 脈沖發(fā)生器 組合波浪涌 通信波浪涌
耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 三相耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽不對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò)
高壓差分電壓探頭 差分電壓探頭 電流探頭
測試環(huán)境周邊：
隔離變壓器
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
電源端口CDN 針對大電流應(yīng)用比較復(fù)雜，通常需要分段來滿足不同電流的計量參數(shù)。 對于新能源領(lǐng)域，大于200A的CDN設(shè)計開發(fā)帶來了挑戰(zhàn)！ 逆變電源的浪涌測試容易損壞浪涌發(fā)生器主機，尤其是采用小型化之后的浪涌脈沖電路。 |
數(shù)據(jù)線浪涌CDN 難點是去耦部分，當(dāng)要保證數(shù)據(jù)帶寬時，很難滿足浪涌的波形校準(zhǔn)。 |
射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)(CS,BCI )大電流注入抗擾度
射頻傳導(dǎo)抗擾度一體機 傳導(dǎo)抗擾度 CS BCI
CDN 耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 三相耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 非屏蔽不對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò) 對稱數(shù)據(jù)線耦合去耦網(wǎng)絡(luò)
電磁耦合夾 電磁耦合鉗
電流探頭 電流注入探頭
測試環(huán)境周邊：
測試木桌：長1.6m×寬0.8m×高0.8m
水平耦合板: 長1.6m×寬0.8m×厚>1.0mm
絕緣墊: > 長0.5m×寬0.5m×高10cm
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
IEC 61000-4-6 Ed4.0 明確了對功率放大器飽和度的判斷，要求執(zhí)行CDN校準(zhǔn)過程中記錄功率放大器的前向功率，這就要求射頻傳導(dǎo)抗擾度測試系統(tǒng)帶定向耦合器以及至少兩通道以上的功率計。
工頻磁場抗擾度
工頻磁場發(fā)生器 磁場發(fā)生器 磁場線圈 脈沖磁場 阻尼振蕩波磁場
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
工頻的磁場強度主要由流過線圈的電流大小決定的，整套測試系統(tǒng)如何準(zhǔn)確的復(fù)現(xiàn)磁場數(shù)據(jù)尤其重要。
電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度電壓故障模擬器
電壓跌落測試儀 電壓中斷 電壓暫降 電壓變化
交流移相器
直流跌落源
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
電壓暫降和短時中斷模擬器有幾個關(guān)鍵參數(shù)值得關(guān)注：
1.電壓上升時間tr和下降時間tf: 1μs ~ 5μs @ 100Ω純阻
2.過沖/欠沖: <5%UT
3.三相負(fù)載電壓暫降相-相模式下要求相位偏移 Phase shift
4.附錄A中要求整套測試系統(tǒng)滿足沖擊電流的負(fù)荷(至少>500A)
電壓變化的關(guān)鍵參數(shù)值得關(guān)注：
1.電壓降低時間td要求是突變，相對于ms為周期的正弦波”突變”一般理解是μs級
2.電壓緩慢上升時間ti：要求是25/30個正弦波周期，也即ms級別，并且在過零點處調(diào)整電壓
以上新標(biāo)準(zhǔn)提出的幾個關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)導(dǎo)致采用傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)生器變成了預(yù)兼容測試系統(tǒng)，例如三相交流調(diào)壓器不能作為移相器 使用；帶馬達(dá)控制的
自耦變壓器作為電壓變化的發(fā)生器滿足不了突變和過零點調(diào)壓；采用程控電源作為調(diào)壓源不滿足附錄A對試驗沖擊電流的要求。
EMI 發(fā)射測量系統(tǒng)
半電波暗室
屏蔽室
測量接收機
人工電源網(wǎng)絡(luò)
功率吸收鉗
三環(huán)天線
線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)
電流探頭
電壓探頭
測量天線
EMI測試軟件
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
EMI傳導(dǎo)騷擾測量系統(tǒng)投資金額比較小，在眾多中小型企業(yè)中大部分都有采用。有些企業(yè)甚至不需要用到屏蔽室，簡單的用測量接收機和人工電源網(wǎng)絡(luò)搭建一個平臺來摸底測量，這里提醒用戶重點要考慮獨立接地(Reference ground)，測量接收機以及人工電源網(wǎng)絡(luò)的選型。電波暗室依據(jù)測量 距離不同，分3m法、5m法、10m比較常見。大部分的企業(yè)用戶采用3m法半電波暗室，有些用戶受預(yù)算和場地空間的限制，在小型EUT的情況下會選擇更加經(jīng)濟緊湊的電波暗室(通常長7m，寬4m，高3m)；依據(jù)CISPR定義標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的暗室要求長9m、寬6m、高6m左右的空間，這種966暗室才能滿足實驗室認(rèn)可的需求。如果更大EUT體積，就只能去選擇5m或者10m的測量距離暗室。
諧波電流和電壓閃爍測量系統(tǒng)
高精度電參數(shù)分析儀
高精度凈化電源
閃爍分析儀
參考阻抗網(wǎng)絡(luò)
諧波電流和電壓閃爍測試軟件
關(guān)鍵參數(shù) Key parameter
這套系統(tǒng)屬于EMI發(fā)射的測量范疇，用戶對傳導(dǎo)騷擾和輻射騷擾測量系統(tǒng)給予更大的關(guān)注是因為CE/RE測量的數(shù)據(jù)量非常敏感，稍微有點偏差就相差很大，并且整改起來沒有那么容易，對工程師的實戰(zhàn)經(jīng)驗和理論功底都要求非常高。諧波電流和電壓爍從結(jié)果來看，相對單一好整改，并且樣品出問題的情況少，但是需要強調(diào)的是，這套測量系統(tǒng)同樣對分析儀表和測量精度以及測量方法需求一點都不低。由于用戶關(guān)注少，往往忽略對這些標(biāo)準(zhǔn)和分析系統(tǒng)的深入研究，市面上甚至有主流品牌的儀器出現(xiàn)非常大錯誤的數(shù)據(jù)量。這里提醒用戶在測量系統(tǒng)選型時要關(guān)注以下幾點：
1. 分析儀表是否完全符合IEC 61000-4-7和IEC 61000-4-15最新版定義；目前市面上很多品牌的儀表并不能完全滿足IEC 標(biāo)準(zhǔn)定義，只不過國內(nèi)計量單位并不完全參考該標(biāo)準(zhǔn)出具數(shù)據(jù)
2. 凈化電源是否滿足IEC 61000-3-2 附錄A的需求；電源作為整套系統(tǒng)核心儀器，價格占比高，故障率也高，所以一定要選擇合適的高質(zhì)量的交流電源
3. 是否采用了最新版的測試法規(guī)軟件
