EMC规范与测试方法介绍-1

1EMC電磁相容對策與設計主講人:姚啟元財團法人台灣電子檢驗中心電磁二部電話:[phone]分機18E-mail:[e-mail]2課程大綱1.EMC名詞與規範介紹2.EMC的測試方法介紹3.EMC的對策方法3.1屏蔽的方法3.2濾波的應用3.3接地的規劃4.EMC對策元件介紹5.EMC對策實例說明6.EMC的設計方法介紹6.1EMC的原理6.2EMC的診斷6.3EMC的設計7.案例分析與說明8.問題討論與學習評量31.EMC名詞與規範介紹EMC是電磁相容(ElectromagneticCompatibility)的縮寫包含了電磁干擾與電磁耐受要求電磁干擾稱為EMI(ElectromagneticInterference)電磁耐受稱為EMS(ElectromagneticSusceptibility)4電磁干擾(EMI)電子電機產品產生的電磁能量經由空中輻射或導線傳導而干擾到其他使用中的電子電機產品的現象5電磁耐受(EMS)使用中的電子電機產品受到環境中的輻射干擾或導線傳導干擾而產生劣化或異常的現象6EMC的干擾耦合機制7EMC的基本觀念EMCEMSEMIRSCSCERE8EMC的名詞EMC(電磁相容)=EMI(電磁干擾)+EMS(電磁耐受)EMC:ElectromagneticCompatibilityEMI:ElectromagneticInterferenceEMS:ElectromagneticSusceptibilityCE:ConductedEmissionRE:RadiatedEmissionCS:ConductedSusceptibilityRS:RadiatedSusceptibility9EMC的名詞說明EMC:某一設備或系統在電磁環境之下可以正常的運作而且不對此環境的任何設備產生難以忍受的電磁干擾之能力EMI:由於電磁擾動所引起設備傳輸通道或系統性能降低EMS:一個裝置設備或系統在存有電磁干擾的環境下其性能部會因此而劣化的能力CE:能量經由一種以上之導體轉移RE:能量到空中以電磁波的型態發射CS:抵抗外界能量經由導體轉移到設備內RS:抵抗外界能量以電磁波的型態發射到設備內10EMI的產生源11EMC現象的產生干擾源受害者系統內干擾源和受害者在同一個設備內系統間干擾源和受害者是各別不同的設備12EMC問題的來源早期電子電機產品大多使用類比的設計，因此對於干擾的問題並不嚴重。近年來數位控制及技術普遍應用在電子產品的設計中，這些低電壓(3V或5V)的功能運作對於干擾的問題則變的非常敏感。為了避免電子產品產生電磁干擾或是受到環境中的電磁干擾，因此對於EMC的要求更加受到重視。13消費者如何發現EMC的問題一般消費者在使用電子產品時如何發現問題呢通常有兩種途徑收音機與電視機：聲音與影像14EMC對工業的影響與傷害布料工廠旁之檢查用個人電腦，受到布匹帶有靜電產火花產生的電磁干擾而重覆一些錯誤動作。距離電車車站20公尺的遊樂場所的電視遊樂器(TVGame)所洩漏出的電磁波造成列車通訊無法使用。電腦網路室內的大型UPS開機時，所產生干擾使得網路常發生當機的現象。捷運列車的行車指示LED燈產生的雜訊輻射干擾造成車內無線監視器的干擾無法正常監看車廂內的情形。15捷運列車LCD指示燈的干擾16遙控監視器開機17LED指示燈開機18EMC對個人電器的影響與傷害手機的使用干擾MP3Player。2.4GHz無線家用電話干擾數位衛星電視接收機車用DVDPlayer干擾GPS衛星定位器19車用DVDPlayer干擾案例產品外觀20測試說明GPS衛星接收機的頻道為1.575GHzDVDPlayer在此頻段也有雜訊發生21對策方法貼導電布加強屏蔽和接地效果22干擾與耐受性的發生電子產品之間的干擾與耐受性，除了和產品本身發射的雜訊大小和抗干擾能力有關之外，還和下列兩項因素有關頻率距離符合EMC並不代表不會干擾其他電子產品，也不代表一定可以不受別人干擾23各國EMC的管制及規範目前世界各國對於EMC大多有管制及要求美國FCC歐洲CE台灣BSMI日本VCCI大陸3C澳洲C-tick韓國MIC24美國FCC對電子產品的EMC管制產品類別設備認證個人用電腦及周邊產品自我宣告(DoC)或授權認證(Certification)電腦外接式電源供應器自我認證(Verification)個人用數位裝置及周邊自我認證(Verification)電視機收音機類自我認證(Verification)一般接收機類自我宣告(DoC)25歐洲CE標示實施的歷程產品名稱實施日期過渡日期電磁相容性產品1992.1.11995.12.31電信終端設備1992.11.6低電壓電器產品1995.1.11997.1.1機械產品1993.1.11994.12.31醫療裝置1995.1.11998.6.1326國內商品電磁相容型式認可管制實施日期管制產品民國八十六年元月一日影印機民國八十七年七月一日電視機、錄放影機、傳真機、電腦資訊類產品民國八十九年七月一日一般家用產品(電動、電熱)、微波爐、電磁爐、電動工具、音響產品民國九十年七月一日照明燈具27實施日期管制產品民國九十四年元月一日高畫質電視機、其他彩色影像監視器、雷射光碟放影機、其他錄放影機、數位相機民國九十四年七月一日電毯、電熱褥及個人用之電保暖器具產品民國九十五年七月一日29吋以上之數位電視機民國九十六年一月一日21吋以上未滿29吋之數位電視機28FCC對數位電子產品的管制數位產電子產品指工作頻率在9kHz以上的裝置，必須符合FCCPart15的相關技術法規，需有一份測試紀錄或報測試報告以證明產品能夠通過電磁干擾的要求。29FCC對設備的認證要求類別早期分為五大類Verification(自我認證)Notification(報備認證)Certification(授權認證)TypeAcceptance(型式認證)TypeApproval(型式承認)目前分為三大類Verification(自我認證)DoC(DeclarationofConformity)(自我宣告)Certification(授權認證)30Verification(自我認證)製造商或進口商可以自行測試或送到EMC實驗室測試，以確認產品可以符合相關的電磁干擾要求。必須將測試記錄或測試報告留存已備查不需要向FCC提出申請。產品須標示說明文字如下THISDEVICECOMPLIESWITHPART15OFTHEFCCRULES.OPERATIONISSUBJECTTOTHEFOLLOWINGTWOCONDITIONS:(1)THISDEVICEMAYNOTCAUSEHARMFULINTERFERENCEAND(2)THISDEVICEMUSTACCEPTANYINTERFERENCERECEIVED,INCLUDINGINTERFERENCETHATMAYCAUSEUNDESIREDOPERATION.31DoC(自我宣告)產品必須在FCC有登錄且經過NVLAP及A2LA評鑑合格的實驗室測試。由實驗室核發一份DoC的測試報告，由製造商或進口商填寫一份自我宣告書便完成自我宣告的程序。產品須標示DoC的標誌如下32DoC自我符合宣告書填寫說明宣告者須在美國當地，故所填之公司地址、電話、傳真必須是在美國當地。可參考下列的格式來填寫宣告書的格式並沒有一定的規定。3334Certification(授權認證)產品必須在FCC有登錄的實驗室測試將申請者與產品的基本資料測試報告產品細部照片方塊圖使用手冊等文件送給FCC或TCB審核審核通過FCC或TCB將核發一張證書產品必須標示如下FCCID:000XXXXXXXXXXXXXXTHISDEVICECOMPLIESWITHPART15OFTHEFCCRULES.OPERATIONISSUBJECTTOTHEFOLLOWINGTWOCONDITIONS:(1)THISDEVICEMAYNOTCAUSEHARMFULINTERFERENCEAND(2)THISDEVICEMUSTACCEPTANYINTERFERENCERECEIVED,INCLUDINGINTERFERENCETHATMAYCAUSEUNDESIREDOPERATION.35FCCID的說明FCCID:000XXXXXXXXXXXXXX000:表示FCCGranteeCode(為公司代碼，廠商須先向FCC申請)XXXXXXXXXXXX:(ProductCode)廠商自行選定(14碼以內，不可空格，逗號或其它特殊符號。)36歐洲CE認證介紹CE標示為歐洲聯盟(EU)所推行的一種產品標示，其目的為使各種產品，在歐盟的會員國之間能自由的流通，而不再需要個別申請認證，其所包含的檢驗項目包括電磁相容安全、健康、環境各方面的基本要求由於歐洲各國原先皆有各別自己國家的規範標準，因此初期法規標準的統合是較困難，要符合CE標示，首先要有歐市指令所訂定產品應符合的基本要求，例如玩具安全性是依照88/378/EEC指令，電磁相容性產品則是依照89/336/EEC,92/31/EEC和93/68/EEC指令2004年12月31日歐盟公佈新版EMC指令2004/108/EC，舊指令已於2007年7月20日廢止，設備可以銷售到2009年7月20日37歐洲標準的訂定相關標準的解釋與訂定，則是由下列三個機構負責1.CEN歐洲標準委員會。2.CENELEC歐洲電工標準化委員會。3.ETSI歐洲電信標準委員會。會員國必須將歐市指令轉換成其國家法律，且應將歐洲標準轉換為其國家標準，如此在測試時，便可依循歐洲標準要求。38向誰申請CE標示很多想要取得CE標示的廠商，常常會問要像哪一個單位申請以取得CE標示，這是一個很有趣的問題，基本上並沒有任何一個歐盟機構負責核發CE標示，CE標示是依照模式A或模式B+C或是其他的模式符合後。就可自行貼於產品外包裝上。因此CE標示並不需要向哪一個單位機構審核申請，而是只要符合所規定的模式要求就可以貼上。39如何簽署符合聲明及CE標示的樣式在CE標示黏貼前，必須先簽署一份符合聲明以作為宣告，此份符合聲明並沒有一定的制式格式基本的要求如下：(1)儀器的描述。(2)符合聲明之規範資料以及執行國家法令以確保儀器符合本指令之規定條文。(3)簽字者的識別，以約束製造廠商或其授權代理人。(4)如可適用，由認可驗證機構簽發之EC型式試驗證明的參考文件。40CE標示圖案大小和尺寸規定說明(1)CE符合標示應包含如下之”CE”字母樣式。(2)如有需要，上面之CE樣式英等比例縮小或放大。(3)若某項設備亦受到其他包含CE符合標示說明的指令所規範時，則CE標示的附加表示該設備億符合其他指令的條款。(4)如果這些指令中有單一或多數指令允許製造商在一般過度期間內選擇適用的安排，則產品之CE標示只表示其符合製造商所選用的指令。在此情況下，上述指令於歐體公報中所公佈的細則應於指令要求的文件，通知或說明中列出並隨附產品。(5)CE標示其他成分的高度必須一致，不得少於5mm。41標籤製作格式42DeclarationofConformityApplicationofCouncilDirective______________StandardtowhichConformityisDeclared_______________Manufacturer’sName________________Manufacturer’sAdress_____________________Importer’sName_______________________Importer’sAdress_______________________TypeofEquipment___________