電波暗室，用于模擬開闊場，同時用于輻射無線電騷擾(EMI)和輻射敏感度(EMS)測量的密閉屏蔽室。

0.前言

較近公司的幾塊板子要做認(rèn)證，EMC測試自然是少不了。既然要做試驗，那就要有一個標(biāo)準(zhǔn)，是消費電子、工業(yè)控制，還是汽車電子、軍工電子，這些工作環(huán)境所要求的EMC測試標(biāo)準(zhǔn)是不同的，每個試驗又分為了很多的等級。接觸靜電是要做到6kV還是8kV，空氣放電是要做到8kV還是15kV？我的產(chǎn)品要做哪些EMC試驗？要做到什么等級？下面，讓我們了解一下關(guān)于EMC測試的國家標(biāo)準(zhǔn)吧！

之前的文章介紹了《詳解電子產(chǎn)品認(rèn)證類型》，本文將分享EMC測試中涉及的GB/T17626系列相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。

1.什么是EMC測試

EMC，即電磁兼容，Electro Magnetic Compatibility，主要包括兩個方面的含義：EMS和EMI。

• EMS指電磁抗擾度，是指該設(shè)備應(yīng)能在一定的電磁環(huán)境下正常工作。

• EMI指電磁騷擾，即該設(shè)備自身產(chǎn)生的電磁騷擾不能對其他電子產(chǎn)品產(chǎn)生過大的影響。

為了達到這兩個目的，硬件工程師和軟件工程師可謂傷透了腦筋，不得不進行多次整改。

EMC是產(chǎn)品質(zhì)量較重要的指標(biāo)之一，測試目的是檢測電器產(chǎn)品所產(chǎn)生的電磁輻射對人體、公共場所電網(wǎng)以及其他正常工作之電器產(chǎn)品的影響。

EMC設(shè)計與EMC測試是相輔相成的。EMC設(shè)計的好壞是要通過EMC測試來衡量的。只有在產(chǎn)品的EMC設(shè)計和研制的全過程中，進行EMC的相容性預(yù)測和評估，才能及早發(fā)現(xiàn)可能存在的電磁干擾，并采取必要的抑制和防護措施，從而確保系統(tǒng)的電磁兼容性。

2.EMC標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和管理者

世界公認(rèn)較資深的三大國際標(biāo)準(zhǔn)化組織：

• IEC（國際電工委員會）：下設(shè)多個技術(shù)委員會，其中從事EMC的主要為CISPR（國際無線電干擾特別委員會），TC77（第77技術(shù)委員會）以及其他相關(guān)的技術(shù)委員會。

• ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）：1947年成立，非政府組織，總部在瑞士日內(nèi)瓦。汽車電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的主要發(fā)布單位。

• ITU（國際電信聯(lián)盟）：政府間組織，總部在瑞士日內(nèi)瓦.聯(lián)合國的任何一個主權(quán)國家都可以成為ITU的成員。

我國的標(biāo)準(zhǔn)管理和發(fā)布單位是國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會（SAC），IEC標(biāo)準(zhǔn)已廣為歐洲、美國、日本、中國等地區(qū)和國家采用，在消除國際技術(shù)貿(mào)易壁壘和產(chǎn)品符合性認(rèn)證中發(fā)揮著重要的作用。例如，本文中要介紹的GB/T17626.X，其中大部分內(nèi)容就是參考了國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-X系列。由于內(nèi)容涉及國外組織的標(biāo)準(zhǔn)，出于版權(quán)保護，這些標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)上并不容易獲取。

3.GB/T 17626.X系列國家標(biāo)準(zhǔn)

國家推薦性標(biāo)準(zhǔn)《電磁兼容 試驗和測量技術(shù) GB/T 17626》系列，截止目前，現(xiàn)行較新的國標(biāo)GB/T 17626一共27個，其中《GB/T 17626.5-2019》發(fā)布日期為2019年6月4日，將于2020年1月1日實行，替代《GB/T 17626.5-2008》舊版標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)行的較新版標(biāo)準(zhǔn)如下：

由于該推薦性標(biāo)準(zhǔn)采用了ISO、IEC等國際國外組織的標(biāo)準(zhǔn)，涉及版權(quán)保護問題，所以上面這個平臺不提供在線閱讀服務(wù)。

4.EMC試驗的選擇

設(shè)備應(yīng)接受其可靠性要求所必需的全部試驗，但從經(jīng)濟上考慮，試驗的項目應(yīng)合理地限制到較少。

你的電子設(shè)備適用的試驗項目取決于如下幾個因素：

• 影響設(shè)備的騷擾類型：磁場、電場

• 環(huán)境條件：室內(nèi)、室外、溫度、濕度等

• 要求的可靠性和性能：家用電器、工業(yè)控制、汽車軍工等

• 經(jīng)濟約束

• 設(shè)備的特性

抗擾度試驗可應(yīng)用于設(shè)備的各個階段，如：

• 研發(fā)試驗

• 型式試驗

• 驗收試驗

• 生產(chǎn)試驗

如果你的產(chǎn)品有專用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，那么應(yīng)該優(yōu)先選擇專用標(biāo)準(zhǔn)，再考慮通用標(biāo)準(zhǔn)。本文介紹的GB/T 17626系列標(biāo)準(zhǔn)是屬于通用性標(biāo)準(zhǔn)。如汽車電子專用的幾個EMC測試標(biāo)準(zhǔn)：

• GB/T 21437.3-2012 道路車輛由傳導(dǎo)和耦合引起的電騷擾

• GB14023-2006 車輛、船和由內(nèi)燃機驅(qū)動的裝置無線電騷擾特性

• GB18655-2002 用于保護車載接收機的無線電騷擾特性的限值和測量方法

對于你的產(chǎn)品應(yīng)該做哪幾項EMC試驗，可以查看《GB/T 17626.1-2006電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 抗擾度試驗總論》，標(biāo)準(zhǔn)的第1部分文檔，簡單介紹了各試驗適用的設(shè)備類型。

雖然GB/T 17626系列標(biāo)準(zhǔn)包括37個標(biāo)準(zhǔn)，但是對于不同產(chǎn)品的要求也是不一樣的，有的產(chǎn)品只需要完成其中幾項試驗即可。由于每個試驗涉及的試驗概念、試驗等級、試驗布置、試驗程序、試驗結(jié)果分析等內(nèi)容較多，本文只是對幾個試驗進行簡述，詳細(xì)的介紹可以參考標(biāo)準(zhǔn)文檔內(nèi)容。

5.靜電放電抗擾度試驗

本試驗是為了評估電子設(shè)備在受到靜電放電時的性能，此外，它還包括從人體到靠近關(guān)鍵設(shè)備的物體之間可能發(fā)生的靜電放電。主要分為接觸放電和空氣放電。

適用設(shè)備：

適用于在可能產(chǎn)生靜電放電環(huán)境中使用的所有電子設(shè)備，直接和間接放電都應(yīng)該考慮。在ESD控制環(huán)境中使用的設(shè)備除外。

試驗設(shè)備：

• 靜電放電發(fā)生器，即靜電槍，可產(chǎn)生不同電壓等級的靜電，通過兩種放電電極，可以模擬空氣放電和接觸放電

靜電發(fā)生器電路簡圖

試驗等級：

靜電的耦合路徑主要包括接觸放電和空氣放電兩種：

• 接觸放電：主要針對半成品電子產(chǎn)品，或者是含有金屬外殼的電子產(chǎn)品，言下之意就是人體可以接觸到的部份，對這一部分采用接觸式放電，可以模擬在生產(chǎn)或運輸以及使用過程中人體放電導(dǎo)致電子產(chǎn)品損壞的情況。

• 空氣放電：針對塑料外殼或者金屬外殼外面涂有絕緣漆的一種放電方式，這種放電方式不通過直接接觸而是通過高壓靜電脈沖擊穿空氣，傳輸?shù)疆a(chǎn)品內(nèi)部導(dǎo)致電子產(chǎn)品或元器件損壞的一種方式。在進行空氣放電時密封好的產(chǎn)品，靜電槍對空氣放電，但是產(chǎn)品的密封性好，靜電沒有耦合回路，所以產(chǎn)品不會出現(xiàn)損壞，如果密封性不好，就容易損壞。

試驗方法：

對于不同的設(shè)備試驗布置也是不同，在進行試驗前要確定試驗的方法：

• 受試設(shè)備是按臺式設(shè)備，還是落地式設(shè)備進行試驗

• 確定電子設(shè)備上的施加放電點

• 在每個點上是采用接觸放電還是空氣放電

• 在每個點上施加的放電次數(shù)

• 所使用的試驗等級

6.浪涌(沖擊)抗擾度試驗

浪涌電壓主要在雷電或者是電力系統(tǒng)切換時產(chǎn)生，通過浪涌沖擊試驗可以評定設(shè)備對浪涌電壓的抗擾度。

適用設(shè)備：

浪涌抗擾度試驗通常適用于與建筑物外的網(wǎng)絡(luò)或電網(wǎng)連接的設(shè)備。

試驗設(shè)備：

• 組合波發(fā)生器

• 耦合去耦網(wǎng)絡(luò)

試驗等級：

試驗方法：

對于不同的受試線路，耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)也是不同的。

7.電壓波動抗擾度試驗

本部分適用于每相額定電流不大于16A的電氣和/或電子設(shè)備。不適用于連接到直流或400Hz交流配電網(wǎng)絡(luò)的電氣和電子設(shè)備。有關(guān)連接到這些網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備的試驗在其他的國家標(biāo)準(zhǔn)中給出。特殊電磁環(huán)境下要求的抗擾度試驗水平及相關(guān)的性能判據(jù)，在適用的產(chǎn)品、產(chǎn)品類或通用標(biāo)準(zhǔn)中給出。但是很多類型的產(chǎn)品對電壓波動不敏感，因此這些設(shè)備不需要進行本項試驗。

適用設(shè)備：

通常，電壓波動的幅值不超過10%；因此許多設(shè)備不受電壓波動的騷擾。該項試驗適用于將在電網(wǎng)會產(chǎn)生較大電壓波動地區(qū)安裝的設(shè)備。

試驗設(shè)備：

• 波形發(fā)生器

• 功率放大器

電壓波動試驗發(fā)生器原理圖

試驗等級：

試驗方法：

EUT應(yīng)按每一種選定的試驗等級和持續(xù)時間組合，順序進行三次電壓波動試驗，電壓波動序列的間隔時間較小為60s的兩倍（見圖2）。每一種典型運行方式都應(yīng)試驗。試驗持續(xù)時間由有關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會確定。對于三相設(shè)備，應(yīng)同時對三相進行試驗。階躍電壓以相同的相位角逐相施加，施加的起始點是不同時的。

8.電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗

這個試驗的目的主要是為了測試電子設(shè)備的供電電源端口、信號、控制和接地端口在受到電快速瞬變（脈沖群）干擾時的性能。這個試驗是將許多快速瞬變的脈沖組成的脈沖群耦合到電子設(shè)備的電源端口，或者是控制信號端口的試驗。主要為了驗證驗證電氣和電子設(shè)備對諸如來自切換瞬態(tài)過程（切斷感性負(fù)載、繼電器觸點彈跳等）的各種類型瞬變騷擾的抗擾度。

適用設(shè)備：

適用于與供電網(wǎng)絡(luò)連接或有電纜（信號或控制）靠近供電線路的電子設(shè)備。

試驗設(shè)備：

• 脈沖群發(fā)生器：產(chǎn)生快速瞬變脈沖群，電壓峰值、脈沖群時間、脈沖群周期可調(diào)。

• 耦合夾：用于在與電子設(shè)備無電氣連接的情況下，將快速瞬變脈沖群信號耦合到受試電路中。

試驗等級：

從名字也可以得出，施加的干擾信號是脈沖群，這里主要有3個參數(shù)：

• 脈沖群持續(xù)時間

• 脈沖群周期

• 電壓峰值

試驗方法：

9.工頻磁場抗擾度試驗

本部分的目的是建立一個具有共同性和重復(fù)性的基準(zhǔn)，以評價處于工頻（連續(xù)和短時）磁場中的家用、商業(yè)和工業(yè)用電氣和電子設(shè)備的性能。

適用設(shè)備：

工頻磁場抗擾度試驗宜限于對磁場敏感的設(shè)備（如霍爾效應(yīng)裝置，陰極射線管及安裝在強磁場環(huán)境中的專用裝置）。用于小磁場環(huán)境的設(shè)備可除外。

試驗設(shè)備：

• 電流源

• 感應(yīng)線圈

• 輔助試驗儀器

試驗等級：

對于磁場試驗等級，分為穩(wěn)定持續(xù)磁場試驗等級和短時試驗等級，如下圖：

試驗方法：

試驗環(huán)境條件需要按照IEC60068-1的標(biāo)準(zhǔn)氣候條件進行：

• 溫度：15℃~35℃；

• 相對濕度：25%~75%；

• 大氣壓力：86kPa~106kPa。

眾所周知，磁場分為X、Y、Z三個方向，通過調(diào)整線圈的位置，可以讓受試設(shè)備收到3個軸方向的磁場干擾。

10.阻尼振蕩磁場抗擾度試驗

當(dāng)設(shè)備遭受與其特定位置和安裝條件（例如設(shè)備靠近騷擾源）相關(guān)的阻尼振蕩磁場時，本部分的試驗可檢驗設(shè)備的抗擾度。阻尼振蕩磁場是由隔離刀閘切合高壓母線時產(chǎn)生的。

適用設(shè)備：

阻尼振蕩磁場抗擾度試驗主要適用于安裝在高壓變電站的設(shè)備。

試驗設(shè)備：

• 可產(chǎn)生阻尼正弦電流的發(fā)生器

• 感應(yīng)線圈

試驗等級：

與上一個工頻磁場試驗施加的穩(wěn)定不變的磁場不同，顧名思義，施加的磁場是阻尼振蕩的磁場，試驗等級參數(shù)也就只有一個磁場峰值。

試驗方法：

與工頻磁場試驗幾乎一致，受試設(shè)備同樣需要收到3個軸方向的磁場干擾。

11.振鈴波抗擾度試驗

振鈴波（如圖1所示）是一種由于電氣網(wǎng)絡(luò)和電抗負(fù)載的切換以及電源電路故障和絕緣擊穿或雷擊而感應(yīng)到低電壓電纜中所產(chǎn)生的典型的振蕩瞬態(tài)現(xiàn)象。通常，此現(xiàn)象出現(xiàn)在供電網(wǎng)絡(luò)（高壓、中壓、低壓）以及控制、信號線中。振鈴波代表了居住和工業(yè)設(shè)施中廣泛存在的一種電磁環(huán)境，適合檢驗設(shè)備對上述具有陡坡特性的脈沖現(xiàn)象的抗擾度，這些脈沖，在沒有濾波器作用的條件下，其上升時間為10ns到幾百ns的量級，持續(xù)時間在10us到100us范圍之間。

適用設(shè)備：

振鈴波抗擾度試驗適用于連接到交流電網(wǎng)的設(shè)備。

試驗設(shè)備：

• 振鈴波發(fā)生器

試驗等級：

試驗方法：

振鈴波干擾信號可以施加在電源端口、I/O端口、通信端口進行試驗。