电磁兼容测试技术—电子发展研究院

刘建鹏
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电磁兼容基本概念
ª电磁干扰(electromagnetic interference, EMI)
电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
ª电磁骚扰（electromagnetic disturbance）
任何可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命或 无生命物质产生损害作用的电磁现象。
电磁兼容基本概念
ª对称电压(symmetric voltage)
两导线之间的射频骚扰电压，也称为差模电压
ª不对称电压(asymmetric voltage)
两导线的电气中点与地之间的射频骚扰电压，也称为共模 电压
ª非对称电压(unsymmetric voltage)
导线或端子与规定的接地基准之间的电压 也称为V端子电压，用V型人工电源网络来测量
产品技术委员会 • 制定产品EMC标准
我国相应的 标准化技术委员会
全国无线电干扰标准 化技术委员会
全国电磁兼容标准化 技术委员会
各产品标准化技术委 员会
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常用电磁兼容发射标准
GB 4343.1-2009 GB 4824-2004 GB 9254-2008 GB 13837-2003 GB 17625.1-2003 GB 17625.2-2007 GB 18655-2002 GB 17799.3-2001 GB 17799.4-2001
电磁兼容 通用标准 工业环境 等同 IEC 61000-6-2:1999
中的抗扰度试验
EN 61000-6-2
GB/T 17626系列标准 电磁兼容 试验和测量技术 抗 IEC 61000-4系列
扰度试验
EN 61000-4系列
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电磁兼容测试技术
等同CISPR14-1:2005 EN 55014-1
等同CISPR11: 2003 EN55011
等同CISPR22：2006 EN55022
CISPR13：2001, mod EN55013
等同 IEC 61000-3-2: 2001 EN 61000-3-2
等同 IEC 61000-3-3: 2005 EN 61000-3-3
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主要内容 • 电磁兼容基础知识 • 国际国内电磁兼容标准 • 电磁兼容测试项目及测试方法 • 各类产品电磁兼容测试标准 • 国内外电磁兼容认证介绍
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GB/T 17618-1998
信息技术设备抗扰度限值和测 等同CISPR 24: 1997
量方法
EN 55024
GB/T 17799.1-1999
电磁兼容 通用标准 居住、商 等同 IEC 61000-6-1:1997 业和轻工业环境中的抗扰度试 EN 61000-6-1 验
GB/T 17799.2-2003
干扰指的是一种有害的性能降低，而骚扰指的是引起这 种性能降低的一种电磁现象
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电磁兼容测试技术
电磁兼容基本概念
ª(电磁)发射 (electromagnetic）emission
从源向外发出电磁能的现象。
ª(对骚扰的)抗扰度 immunity (to a disturbance)
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2011年5月 中国电子信息产业发展研究院培训教材
电磁兼容基本概念
电磁兼容性与电磁兼容
电磁兼容性：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不 对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
电磁兼容：一门学科的名称 电磁环境：存在于给定场所的所有电磁现象的总和。
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电磁兼容测试的基本内容
抗扰度主要测试项目
静电放电ESD 射频电磁场辐射 电快速瞬变脉冲群EFT 浪涌(冲击) 射频场感应的传导骚扰 工频磁场 电压暂降、短时中断和电压变化 脉冲磁场、阻尼振荡磁场、电压波动、共模传导骚扰、
直流纹波、工频频率变化……
电磁兼容测试技术
任何装置、 设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的 能力。
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电磁兼容基本概念
• 测量不确定度的问题——参考CISPR 16-4
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中国电子技术标准化研究所赛西实验室 刘建鹏
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设备 限值 电压类型
电源端子骚扰电压
电源线 准峰值、平均值 人工电源网络 AMN
• 骚扰功率，30MHz ~ 300MHz • 谐波电流发射，2~40次谐波
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中国电子技术标准化研究所赛西实验室 刘建鹏
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电磁发射测试项目和方法
传导骚扰和辐射骚扰测试
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电磁兼容测试技术
传导骚扰和辐射骚扰测试
被测线 检波方式
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国际国内电磁兼容标准
电磁兼容标准分类
• 基础标准（GB/T6113系列、GB/T17626系列） • 通用标准（GB 17799系列） • 产品类标准（家用电器、工科医设备、ITE、AV、
汽车、灯具、电信设备……）
• 产品标准
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国际国内电磁兼容标准
军用电磁兼容标准
• GJB 151A/152A 军用设备和分系统电磁发射和敏
感度要求和测试方法
• MIL STD 461F • GJB 1389A-2005 系统电磁兼容性要求 • MIL STD 464A
数字无线电话辐射抗扰度，测量电磁 场的探头和仪器的校准，静电放电抗 扰度、辐射电磁场和由其感应的传导 骚扰的抗扰度、传导骚扰的抗扰度 （不含辐射场感应的传导骚扰）。
SC77C：高空
核电磁脉冲 （HEMP）
HEMP保护设备
有关的国家标准
对应的国际标准
GB 17625.1 GB 17625.2 GB/T 17626.1 GB/T 17626.2 GB/T 17626.3 GB/T 17626.4 GB/T 17626.5 GB/T 17626.6 GB/T 17626.7 GB/T 17626.8 GB/T 17626.9 GB/T 17626.10 GB/T 17626.11 GB/T 17626.12/13 /14/16/17/27/28/29
D 分会
• 机动车辆和内燃机的无线电干扰
F 分会 H 分会
• 家用电器、电动工具、照明设备及类似设备的干扰
• 对无线电业务保护的限值 • 无线电系统与非无线电系统之间的干扰
I 分会
• 信息技术设备、多媒体设备与接收机的电磁兼容
对应 IEC/CISPR
CISPR CISPR/A
CISPR/B
CISPR/D CISPR/F* CISPR/H CISPR/I
等同 CISPR25: 1995 EN55025
等同 IEC 61000 -6-3:1996 EN61000-6-3
等同 IEC 61000 -6-4:1997 EN61000-6-4
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电磁发射测试项目
• 传导骚扰
电源端子骚扰电压，150kHz ~ 30MHz 电信端口传导共模骚扰，150kHz ~ 30MHz
• 辐射骚扰
1GHz以下的辐射骚扰，30MHz ~ 1000MHz 1GHz以上的辐射骚扰，1GHz ~ 6GHz
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常用电磁兼容抗扰度标准
GB 4343.2-2009
家用电器、电动工具和类似器 等同CISPR14-2: 2008 具的要求 第2部分：抗扰度 EN 55014-2
GB/T 9383-2008
声音和电视广播接收机及有关 修改采用CISPR20：2006 设备抗扰度限值和测量方法 EN 55020
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电磁兼容测试技术
电磁兼容测试的基本内容
测试项目与EUT端口的分析
机箱端口
电源端口 负载端口 接地端口
受试设备
EUT
I/O端口 信号端口 控制端口
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国际国内电磁兼容标准
国际主要标准组织
• IEC（CISPR和TC77） • ISO • 行业性：ITU，ETSI等 • 区域性：EN，FCC等
TC77及全国EMC标准化技术委员会
IEC/TC77 及其分会
TC77全会
SC77A：低频 现象
研究方向
术语、通用EMC标准、电工电子设 备的功能安全、电磁现象的测量方 法。 谐波及其他低频骚扰、电压波动及其 他低频骚扰、低频抗扰度试验、与网 络频率有关的电磁骚扰、电力质量的 测量方法。
SC77B：高频 现象
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电磁兼容测试技术
电磁干扰三要素
骚扰源
辐射
骚扰源
辐射
传导
传导
敏感设备
电源线
连接线
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电磁兼容测试的基本内容
发射主要测试项目
端子传导骚扰 辐射骚扰场强 骚扰功率 谐波电流 电压波动和闪烁 喀呖声（断续骚扰）
全国无线电干扰标准化技术委员会
名称
研究方向
全国无线电干扰标 • 保护无线电业务的发射限值 准化技术委员会 • ITE、TV、ISM、家电设备等的抗扰度
A 分会
• 无线电干扰测量和统计方法
B 分会
• 工业、科学、医疗射频设备的无线电干扰 • 架空电力线、高压设备和电力牵引系统的无线电干扰 • 其他（重）工业设备的无线电干扰
电源端骚扰电压 天线端骚扰电压 RF 输 出 端 有 用 信
号和骚扰信号电压 辐射骚扰 辐射功率
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中国电子技术标准化研究所赛西实验室 刘建鹏
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电磁干扰三要素
设计裕量
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电磁兼容测试技术
IEC及我国的EMC技术委员会
IEC的 技术委员会
研究方向
IEC/CISPR
• 保护无线电业务的发射限值 • ITE、TV 和ISM等的抗扰度 • 侧重于高频发射，f≥9kHz
IEC/TC77
• 保护电网的发射限值 • 基本和通用的抗扰度标准 • 侧重于低频发射，f<9kHz
* 对称电压和不对称电压用Δ型人工电源网络来测量
电磁兼容ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ试技术
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电磁干扰三要素
ª发射器（骚扰源）----雷电、宇宙噪声、静电、发
射机、雷达、输电线、电机、手机等
ª耦合路径（途径）----传导、辐射… ª感受器（敏感设备）----接收机、电子仪器、电
视、音响、导航仪器等
家用电器、电动工具和类似器具的要求 第1部 分：发射 工业、科学和医疗射频设备电磁骚扰特性的 测量方法和限值 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法
声音和电视广播接收机及有关设备无线电干 扰特性限值和测量方法 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)
对额定电流不大于16A的设备在低压供电系统 中产生的电压波动和闪烁的限制 用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限 值和测量方法 电磁兼容 通用标准 居住商业和轻工业环境中 的发射试验 电磁兼容 通用标准 工业环境中的发射试验
IEC 61000-3-2 IEC 61000-3-3 IEC 61000-4-1 IEC 61000-4-2 IEC 61000-4-3 IEC 61000-4-4 IEC 61000-4-5 IEC 61000-4-6 IEC 61000-4-7 IEC 61000-4-8 IEC 61000-4-9 IEC 61000-4-10 IEC 61000-4-11 IEC 61000-4-12/13 / 14/16/17/27/28/29