EMC 测试作业指导书

TVEMC测试作业指导书一．目的为了使本厂（数码媒体厂）之产品LCDTV的EMC测试规范化和程序化，特制定本作业指导书。二．范围本作业指导书适用于数码媒体厂之QRE部门。三．EMC测试类型EMC测试包括ESD测试，EFT测试，Surge测试，Harmonic测试，Flicker测试，ConductedImmunity测试，PowerDip测试和EMI测试，相应的测试标准和测试方法将在下面详细介绍。四．名词定义：ESD：静电放电EFT：电快速瞬变脉冲群Harmonic：谐波Flicker：闪烁发射Surge：浪涌PowerDip：电压跌落ConductedImmunity:传导免疫性EUT：受试设备五．测试规划5.1ESD测试5.11测试目的验证产品设计的成熟度，模拟在干燥地区易遭受静电放电的情况，保证产品在ESD下性能保持完好，功能正常，不被损害。5.12测试标准按照EN61000-4-2进行，测试电压为8KV（空气放电）和4KV（接触放电）.5.13测试场地BQCEMC实验室5.14测试设备NoiseKenESS-2002(静电测试器)5.15ESD原理一个充电的导体接近另一个导体时，就有可能发生ESD。首先，两个导体之间会建立一个很强的电场，产生由电场引起的击穿。两个导体之间的电压超过它们之间空气和绝缘介质的击穿电压时，就会产生电弧。在0.7ns到10ns的时间里，电弧电流会达到几十安培，有时甚至会超过100安培。电弧将一直维持直到两个导体接触短路或者电流低到不能维持电弧为止。可能产生电弧的实例有人体、带电器件和机器。人的自然动作摩擦会形成400～600V电势，如果他们在打开或包装泡沫衬底纸箱或气泡塑料袋过程中一直接触的都是绝缘体，其身体表面上的净电荷积累可能达到约26,000V。针对大多数环境的产品和通用标准决定使用如5.12标准所列的测试水平.5.16测试方法1.EUT按照正常运行时的典型安装进行布局和配置,并将所有电缆都连接上.对地的连接尤为重要.EUT放置在离地平面80cm的木桌上,设备下面放置一个水平耦合板,但该耦合板与设备之间绝缘隔离.如图5.1.2.信号输入将Notebook的信号输入到EUT的D-Sub端口,将DVDPlayer信号输入到EUT，运行一段程序.3.静电放电发生器设置静电放电发生器的面板如图5.2所示。通过模式选择可以选“电压设定”“时间参数”“放电次数”，分别对应数字屏的第一栏，第二栏，第三栏，一旦选择好一项，相应的栏会闪烁，可以通过上下键来改变参数，通过“SET”键确认。“清零”键将所有的参数归零。参数设定后，就可以通过START和END键控制静电放电发生器的动作。开始后，警示灯会闪烁。注意，只有在接触放电也即AIR/CONDUCT按下后，相应的第二栏和第三栏参数才可设定。4.施加放电4.1接触放电接触放电是首选的测试方式,要求EUT具有导电的表面或不被认为是起绝缘作用的喷涂表面.在相同的点选用正负极性电压(±4KV)施加单次放电,每个点单次放电的次数不少于10次,每次之间的间隔不小于1S.接触放电使用尖头端子.静电放电发生器应与EUT表面垂直,或者与耦合平面在同一平面内且对准耦合平面的中心边缘.4.2空气放电空气放电是指在不具备接触放电测试条件的某些点,在这些点上施加空气放电有可能会引发内部电路产生故障,例如:按键边缘,连接器或通风孔等.对于空气放电,使用圆头端子,放电尖端应尽可能快的接近EUT,但注意不能导致设备受损,由于这种测试不能慢慢接近受EUT,因此需要测试者精力充沛且有积极性.空气放电的电压为±8KV.4.3模拟放电这种间接放电施加到距EUT固定距离的一个耦合板上,耦合板的大小为50cm×50cm,与EUT的距离为10cm,并行放置,包括垂直耦合和水平耦合.EUT的四个面都要施加这种耦合放电.耦合放电的方法:在耦合板的边缘中间用尖头端子单点施加±4KV电压,至少十次,每次间隔不小于1S.5.17测试结果测试项目S/N:S/N:测试前状况测试后状况测试前状况测试后状况图象品质音质品质图5.1静电放电测试环境布置简图图5.2NoiseKenESS-2002面板示意图MetalGroundPlaneESDSimulatorEUTLOADs:ActiveInsulationALPlate,HorizontalCouplingPlaneNon-Conductedtable470KohmResistor470KohmResistorALPlate,VerticalCouplingPlane80cm极性选择+-模式选择SET键清零上下翻转键KVAir/contactSTARTEND警示灯电源开关5.2EFT测试5.21测试目的验证产品设计的成熟度，评估EUT对来自操作暂态过程（诸如开断感性负载、继电器触头弹跳等）中各种瞬态扰动的抗扰性。5.22测试标准按照IEC61000-4-4进行。5.23测试场地BQCEMC实验室5.24测试设备TRANIENT2000，PC5.25EFT原理快速瞬间脉冲群被规定为：源阻抗50Ω、上升时间与持续时间为5ns/50ns的单脉冲（如图5.2.1），并以5KHz（在最大测试电压时为2.5KHz）的重复频率持续15ms,每300ms施加一次的脉冲群（如图5.2.2），电压水平变化的范围为250V～4KV。10%50%90%PulseRateT50nsec+30%5nsec+30%图5.2.1单脉冲波形图IncidentBurstPossibleICinputVstaircaseduetoBurst.MustnotbesynchedtoACline300msec+20%15msec20%图5.2.2脉冲群规格电源线耦合网络以共模方式通过电容（相对于地面）向每一根电源线施加脉冲，同时每根电源线的源通过一个LC网络去耦。对信号的耦合可以使用容性耦合夹，这实质上是连接到发生器上的两块金属板，它可将受测试线夹在其中，以提供一个分布式耦合电容。测试布置简图如图5.2.3。图5.2.3EFT布置简图5.26测试水平开路输出测试电压（±10%），脉冲重复度（±20%）电压水平电源端口，保护地端口信号、数据、控制I/O端口电压峰值KV循环频率KHz电压峰值KV循环频率KHz10.550.2552150.5532515442.525X指定指定指定指定X是开放的测试水平，由专用设备标准指定。电源端口EUTI/O端口瞬态发生器瞬态发生器相关设备LNE耦合/去耦网络10cm容性耦合夹5.27测试方法将台式EUT放置在地平面上80cm高的一个绝缘桌上，同时，使用1m长的电源电缆将EUT连接到耦合网络，该网络本身与地平面连接在一起。若EUT外壳上有一个单独的保护接地端，那么它也要通过这一耦合网络连接到地平上，这是因为瞬态干扰也会直接作用在其上。I/O电缆则需要穿过放置在地平面上方10cm高处的容性耦合夹。测试软件Genecs.设置和操作如附件一。5.28测试结果电压水平SPE检查标准S/N：S/N：0.25～1.0KV自我恢复1.0～2.0KV人为干涉或系统复位后EUT正常2.0～4.0KV元器件或设备不能损坏5.3Surge测试5.31测试目的在电源线和长信号线上可能出现高能量但相对较慢的瞬态过电压现象,它通常是由线缆附近的雷击所引起的.Surge测试的目的是确保EUT能够承受得起规定水平的瞬态干扰,而不会出现故障或者工作状态混乱.5.32测试标准按IEC61000-4-5进行.5.33测试场地BQCEMC实验室5.34测试设备TRANSIENT2000,PC5.35Surge原理浪涌瞬态被耦合进电源、I/O端口,因为EUT中的保护装置(如果没有保护装置,可能发生闪络或元件击穿)动作时将自动地从高阻抗转换到低阻抗,所以测试中使用的浪涌发生器输出的是电压和电流的组合波.发生器的电路元件值必须加以限制,以使发生器可以在高阻抗负载上产生1.2/50μｓ的电压浪涌波形,以及在短路负载上产生8/20μｓ的电流浪涌波形(如图5.3.1),对EUT施加波形时必须通过耦合/去耦网络（参见图5.3.2）。图5.3.1浪涌波形图图5.3.2浪涌波形的规格及其耦合方法5.36测试水平测试水平开路测试电压(±10%)KV10.521.032.044.0X指定Waveform-0.500.000.501.001.500.00100.00t(uS)VOpenCircuits--T1:1.2uS,T2:50uSShortCircuits--T1:8uS,T2:20uST2T1浪涌发生器辅助设备去耦和防护网络转换以提供需要的耦合I/O接口线EUTLNE去耦网络电源线线对线线对地18uF10Ω9uF40Ω0.5uFX是一个开放指标,有相应的产品标准指定1KV:线对线2KV:线对地(CriteriaB)以2KV线对地和1KV线对线模式施加于交流电源输入端口，对直流输入端口的浪涌信号幅度为0.5KV。5.37测试方法对于电源端口,高能浪涌需要施加在相线之间和相线与地之间;对于I/O线缆,需要施加线对线的浪涌和线对地的浪涌,只是源阻抗稍高一些.2Ω代表电源网络的差模源阻抗,12Ω代表线对地的电源网络阻抗,42Ω代表所有其他线缆的线对线源阻抗和线对地源阻抗.施加浪涌的次数:10次(正、负极性各5次);重复率:1次/min.软件操作:参见附录一,相应的软件程式不同。5.38测试结果EUT:S/N:S/N：输入电压:220V温度:湿度:项目测试水平结果共模(LTOE)(NTOE)0.5KV1KV±2KV差模(LTOE)0.5KV±1KV备注:1.测试温度范围15~35°C.2.测试湿度范围10%~75%5.4PowerDip测试5.41测试目的模拟EUT在供电电源不连续和中断的情况下的抗扰度。5.42测试标准按EN61000-4-11进行测试；5.43测试场地BQCEMC试验室5.44测试设备TRANSIENT2000,PC5.45测试原理电气和电子设备可能会受到电源电压跌落、短时中断或电压变化的影响。电压跌落和短时中断是由网络和设备中的故障引起的，或者由突发的、大的负载变化导致。在特定情况下，可能会发生多次跌落或中断。电压变化则由连接到网络上的连续变化的负载所导致的。这些现象在本质上都是随机的。电压跌落和短时中断不总是突然的。如果大型电源网络被切断，则因为在该网络上连接有大量电动机设备，电压会逐步下降。在短时间内，这些电动机设备相当于向电源网络中发送能量的发电机。由于跌落和中断测试在通用的抗扰度标准和一些产品中被引用，所以这些测试非常重要。5.46测试水平项目标准(%降低率)（周期）测试次数测试间隔性能指标电压跌落95%0.510ms50Hz310sB30%25500ms50Hz310sC电压中断95%2505s50Hz310sC性能指标B：在测试完成后，设备将按照预期的方式持续运行；如果设备按照预定的方式使用，则不允许有任何在生产商规定的性能水平以下的性能降级或者功能丧失。但是在测试期间，允许有性能降级，但不允许有实际的工作状态或者存储数据的改变。性能指标C：暂时的功能丧失是允许的，只是功能丧失可以自动恢复，或者可以通过控制操作恢复正常。跌落电压波形如图5.4.1和5.4.2.图5.4.170%的电压跌落图5.4.295%的电压跌落5.47测试方法在Surge测试完毕后，将相应的程序换成PowerDip的测试程序，分别为short,interruptions,voltagevariation,相应的软件操作同Surge，参见附录一。5.48测试结果测试项目S/N:S/N:电压跌落电压中断电压变化5.5Flicker测试5.51测试目的验证产品设计的成熟度，限制EUT的电压波动对公共电网的影响程度。5.52测试标准EN61000-3-35.53测试场地BQCEMC实验室5.54测试设备Harmonics10005.55测试原理闪烁（Flicker）的定义为：由光线刺激（光线的亮度和谱分布随着时间