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EMI測試的應用及相關的測試標準

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-06-10 來源:中國半導體照明網瀏覽次數:70

最近有一則中消協發布的公告關于電腦輻射騷擾超標不合格,容易影響到電網內設備最后到導致電腦死機。其主要原因是電腦電源端子輻射騷擾超出了國家標準規定的限值, 而這種騷擾可能干擾其它電子設備正常工作,特別是高靈敏度電子設備。隨著科學技術的發展,越來越多的數字化,高速化的電氣和電子設備在社會各個領域廣泛使用,在推動社會發展的同時,伴隨著電氣和電子設備應用而產生的電磁干擾也給社會帶來了電磁污染問題。而電磁污染與水污染,空氣污染被稱為當今社會的三大污染源。 隨著電磁干擾問題的日益突出,國際無線電干擾特別委員會(CISPR)相應出臺了CISPR -16, CISPR-15,歐洲標準委員會出臺了EN55015和EN55022等標準。這些措施和標準旨在規范點電子產品的電磁干擾限制和其它規范,以減少電磁干擾帶來的社會問題。

電磁干擾EMI(Electromagnetic Interference),有傳導干擾和輻射干擾兩種。傳導干擾是指通過導電介質把一個電網絡上的信號耦合(干擾)到另一個電網絡。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網絡。在高速PCB及系統設計中,高頻信號線、集成電路的引腳、各類接插件等都可能成為具有天線特性的輻射干擾源,能發射電磁波并影響其他系統或本系統內其他子系統的正常工作。眾所周知,EMC的測試目標是電子電器設備,而照明設備作為其中重要的一塊,自然也有相應的約束。如美國的FCC認證,歐盟的CE認證等都對LED照明設備提出了相關的測試項目。當談論到電磁干擾時,一般來講有兩種干擾源;一種是傳導干擾,主要是電子設備產生的干擾信號通過導電介質或公共電源線互相產生干擾,LED燈具的FCC認證傳導干擾掃瞄測試頻率從0.15MHz開始至30MHz結束, CE認證中的傳導干擾掃瞄測試頻率從9KHz開始至30MHz結束。 另外一種干擾是輻射干擾,主要是指電子設備產生的干擾信號通過空間耦合把干擾信號傳給另一個電網絡或電子設備,LED燈具的FCC認證空間輻射干擾掃瞄測試頻率從30MHz開始至1GHz結束,CE認證中的空間輻射干擾掃瞄測試頻率從30KHz開始至300MHz結束。

在照明行業中,在測試9KHz-30MHz波段的EMI中有兩種方法,一種是采用Antenna(天線)和EMI接收機,其依據標準是CISPR15,EN55015,GB17743。對于照明燈具可能產生的低頻磁場設備,需要采用CISPR16-1-4規定的三環天線測量其低頻磁場輻射騷擾。主要是由三環天線和EMI接收機進行測試,測試時需在屏蔽室室內進行。注:三環天線將X方向,Y方向和Z方向低頻磁場分量轉化為RF信號,并通過同軸開關三個通道輸送到EMI接收機進行測量;另外一種是采用LISN測試方法,測試時需要由EMI接收機+人工電源網絡+LISN和測試軟件進行。傳導騷擾測試系統用于測量燈和燈具照明設備在正常工作狀態下電源端口產生的騷擾,LISN實現RF信號的隔離,采樣,阻抗匹配,并為EUT提供電通道,EMI接收機對RF信號進行測量,并最終由EMI測試軟件進行分析,處理和判限。測試時需在屏蔽室進行。

與此同時,在9KHz-300MHz波段的EMI測試中采用的是CDN法。在CISPR15,EN55015和GB17743標準中還提供另外一種照明設備的輻射電場騷擾測試方法,即CDN共模端子電壓法。采用CDN法,主要包括EMI接收機,CDN和衰減器。測試時可以在屏蔽室內進行。

對于EMI的測試,國際無線電干擾特別委員會(CISPR)出臺了CISPR-16 無線電干擾及抗干擾測量器具規范,而對于照明行業,國際無線電干擾特別委員會還提出了CISPR-15 電子照明及相關設備無線電干擾特性限制及測量方法,并且各國也根據本國情況出臺了各類的EMI照明檢測規范,如歐盟出來的EN55015-2007,中國出臺的GB17743-1999等。對于歐盟國家來說,EN55015標準(引用CISPR-15)適用于燈具頻率超過100Hz傳統照明設備,如白熾燈,熒光燈,自整流節能燈等。通常此類設備頻率不超過30MHz, 相應的輻射干擾限值表1。但是對于新興的LED照明行業,通常頻率都超過30MHz,在CE認證中明確提出掃描頻率是從30MHz到300MHz.

根據相關基礎標準如CISPR16,力汕研發生產了兩款EMI測試設備,而針對傳統及新型照明行業標準,兩款設備的掃描頻率各不同, KH3962 EMI掃描頻率為9KHz~300MHz,適合LED及傳統照明設備的檢測; KH3961 EMI掃描頻率為9KHz~30MHz則主要適合傳統照明設備的檢測。而判定被測物是否符合標準,我們引用了峰值,準峰值和平均值三個值來判定,考慮到不同標準的差異,軟件可直接調用GB17743、FCC、EN55015、GB4343等判定標準。

 
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