C 如何顺利通过电磁兼容测试

中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955科学公正服务价值如何顺利通过电磁兼容测试电磁兼容对策工业和信息化部电子五所（中国赛宝实验室）赛宝质量安全检测中心：朱文立TEL:020-85131268FAX:[phone]E-Mail:[e-mail]中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16本次课程内容介绍及时间安排电磁骚扰发射测试常见问题对策及整改措施谐波电流测试常见问题对策及整改措施瞬态脉冲抗扰度测试常见问题对策及整改措施工频（低频）场电磁干扰、抗扰及防护概述射频连续波抗扰测试常见问题对策及整改措施中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:161．概述1.1什么时候需要电磁兼容整改及对策对一个电子、电气产品来说，在设计阶段就应该考虑其电磁兼容性，这样可以将产品在生产阶段出现电磁兼容问题的可能性减少到一个较低的程度。但是否满足要求，最终要通过电磁兼容测试检验其电磁兼容标准的符合性。由于电磁兼容的复杂性，即使对一个电磁兼容设计问题考虑得比较周全得产品，在设计制造过程中，难免出现一些电磁干扰的因素，造成最终电磁兼容测试不合格。在电磁兼容测试中，这种情况还是比较常见的。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16对产品定型前的电磁兼容测试不合格的问题，我们完全可以遵循正常的电磁兼容设计思路，按照电磁兼容设计规范法和系统法，针对产品存在的电磁兼容问题重新进行设计。从源头上解决存在的电磁兼容隐患。属电磁兼容设计范畴。目前国内电子、电气产品比较普遍存在的情况是：产品在进行电磁兼容型式试验时，产品设计已经定型，产品外壳已经开模，PCB板已经设计生产，部件板卡已经加工，甚至产品已经生产出来等着出货放行。对此类产品存在的电磁兼容问题，只能采取“出现什么问题，解决什么问题”的问题解决法，以对产品的最小改动使其达到电磁兼容要求。这就属于电磁兼容整改对策的范畴，这是我们这次课程需要探讨的问题。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:161.2常见的电磁兼容整改措施对常见的电磁兼容问题，我们通过综合采用以下几个方面的整改措施，一般可以解决大部分的问题：屏蔽问题：可以在屏蔽体的装配面处涂导电胶，或者在装配面处加导电衬垫，甚至采用导电金属胶带进行补救。导电衬垫可以是编织的金属丝线、硬度较低易于塑型的软金属(铜、铅等)、包装金属层的橡胶、导电橡胶或者是梳状簧片接触指状物等。布局布线问题：在不影响性能的前提下，适当调整设备电缆走向和排列，做到不同类型的电缆相互隔离。电缆问题：改变普通的小信号或高频信号电缆为带屏蔽的电缆，改变普通的大电流信号或数据传输信号电缆为对称绞线电缆。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16接地问题：加强接地的机械性能，降低接地电阻。同时对于设备整体要有单独的低阻抗接地。接口问题：在设备电源输入线上加装或串联电源滤波器。关键部位的处理：在可能的情况下，对重要器件进行屏蔽、隔离处理，如加装接地良好的金属隔离板或小的屏蔽罩等。电路和电源问题：在各器件电源输入端并联小电容，以旁路电源带来的高频干扰。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16下面，我们分别就电子、电器产品在传导发射、辐射发射、谐波电流、静电放电、电快速脉冲、浪涌、传导抗扰度、辐射抗扰度、磁场干扰和抗扰度等电磁兼容测试项目试验过程中较常出现的问题及解决方案和补救措施与大家共同探讨。我们根据各项目的特点，将这些内容分为四大类分别进行讨论：讨论内容电磁骚扰发射谐波电流瞬态脉冲抗扰度连续波抗扰度静电放电电快速脉冲浪涌冲击传导发射辐射发射连续发射断续发射骚扰场强骚扰功率传导抗扰度辐射抗扰度中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:162．电磁骚扰发射测试常见问题对策及整改措施发射测试常见问题对策及整改产品内主要电磁骚扰源分析骚扰源定位产品连续传导发射超标问题及对策产品断续传导发射超标问题及对策产品辐射骚扰超标问题及对策骚扰功率干扰的产生和对策中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:162.1电子、电气产品内的主要电磁骚扰源设备开关电源的开关回路：骚扰源主频几十kHz到百余kHz，高次谐波可延伸到数十MHz。设备直流电源的整流回路：工频线性电源工频整流噪声频率上限可延伸到数百kHz；开关电源高频整流噪声频率上限可延伸到数十MHz。电动设备直流电机的电刷噪声：噪声频率上限可延伸到数百MHz。电动设备交流电机的运行噪声：高次谐波可延伸到数十MHz。变频调速电路的骚扰发射：开关调速回路骚扰源频率从几十kHz到几十MHz。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16设备运行状态切换的开关噪声：由机械或电子开关动作产生的噪声频率上限可延伸到数百MHz。智能控制设备的晶振及数字电路电磁骚扰：骚扰源主频几十kHz到几十MHz，高次谐波可延伸到数百MHz。微波设备的微波泄漏：骚扰源主频数GHz。电磁感应加热设备的电磁骚扰发射：骚扰源主频几十kHz，高次谐波可延伸到数十MHz。电视电声接收设备的高频调谐回路的本振及其谐波：骚扰源主频数十MHz到数百MHz，高次谐波可延伸到数GHz。信息技术设备及各类自动控制设备的数字处理电路：骚扰源主频数十MHz到数百MHz（经过内部锁相倍频主频可达数GHz），高次谐波可延伸到数GHz或十几GHz。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16电磁干扰的主要传播途径中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:162.2骚扰源定位2.2.1根据测量曲线定位：依据：超标骚扰频率范围、超标骚扰频域分布、窄带还是宽带骚扰等来判断中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:162.2.2根据被测设备工作方式和内部结构定位：机箱屏蔽是否满足对应产品的需求?内部电路接地和搭接方式是否合理?内部滤波器（滤波电路）安装是否合理?内部电缆走线是否合理?内部结构中电路板布局是否合理?有没有使用标准不建议使用的半波整流和对称/非对称电源调整电路?根据被测设备工作方式和内部结构定位中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:162.2.3根据被测设备组成和功能定位：根据被测设备组成和功能定位设备内部有否二次电源，其工作方式？设备内是否有驱动电机，电机类型？设备内是否有变频调速电路？设备内是否有数码控制或智能控制电路？是否使用晶振？设备内是否存在程控的继电器或开关电路？设备正常工作是否利用电磁波或微波？设备内是否存在工作中的无线收发电路？中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:162.2.4根据功能模块工作情况进行故障定位：若设备的各个模块可以暂停和恢复工作，可以通过逐个暂停这些模块的工作来判断骚扰来源。若模块不可以独立暂停和恢复工作，可以通过与该设备其它功能模块一起组合进行暂停和恢复工作，从而判断骚扰的大概来源。若模块不可以独立暂停和恢复工作，也可以通过用待判断模块与其它合格设备的相关功能模块组合并测量的方式，从而判断骚扰的大概来源。对怀疑骚扰超标的模块，可以用与合格模块置换的方式来进行骚扰判定。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:162.3电子、电气产品连续传导发射超标问题及对策电子、电气产品连续传导骚扰一般测量频率范围为150kHz-30MHz或9kHz-30MHz。测量分别在电源端子及负载端子和附加端子上进行。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16当我们通过骚扰定位方式找到超标点的骚扰来源后，即可采用相对应的骚扰抑制措施。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:162.3.1射频传导发射试验失败的原因导致射频传导发射超标的原因如图所示。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:16（1）开关电源或DC/DC变换器工作在脉冲状态，它们本身会产生很强的干扰，这种干扰既有共模分量，也有差模分量。对于一般开关电源和变换器，在1MHz以下以差模干扰为主，在1MHz以上以共模干扰为主。（2）数字电路的工作电流是瞬变的，虽然在每个电路芯片的旁边和线路板上都安装了解耦电容，但还是会有一部分瞬变电流反映在电源中，沿着电源线传导发射。（3）机箱内的线路板、电缆都是辐射源，这些辐射能量会感应进电源线和电源电路本身，形成传导发射。需要注意的是，当机箱内各种频率的信号耦合进电源电路时，由于电源内有许多二极管、三极管电路，会使这些不同频率的信号相互发生混频、调制，甚至对干扰进行放大，从而导致严重的干扰。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:162.3.2通过射频传导发射试验的措施在电源线入口处安装电源线滤波器是保证通过射频传导发射试验的唯一方法。如果仅做150kHz~30MHz范围内的传导发射试验，一般的电源线滤波器就可以满足要求，大部分电源线滤波器在100kHz以上都已有较大的插入损耗。由于30MHz以上的高频性能不良会导致辐射发射的问题，所以应加以注意。如果需要做30~300MHz频率范围内的骚扰功率发射试验或30~1GHz频率范围内的辐射骚扰，选择滤波器时必须注意滤波器的高频特性。中国赛宝实验室工业和信息化部电子第五研究所Since1955电磁兼容对策15:162.3.2.1对电源线的处理（1）检查电源线附近有无信号电缆存在，有无可能是因为信号电缆与电源线之间的耦合使电源线的传导骚扰发射超标（这种情况多见于超标频率的频段较高的情况下）。如有，或拉大两者间的距离，