電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)、 測(cè)試和對(duì)策介紹

1、電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試和對(duì)策介紹 第一部分,資料準(zhǔn)備：上海三基電子工業(yè)有限公司 錢振宇 講解：中國賽寶實(shí)驗(yàn)室 朱文立,本講座介紹電氣和電子產(chǎn)品常用的電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法，以提供讀者以全面而又重點(diǎn)突出的了解機(jī)會(huì)。講座主要內(nèi)容有：1.從電磁兼容的通用標(biāo)準(zhǔn)引出電氣和電子產(chǎn)品對(duì)電磁兼容測(cè)試的基本要求。2.產(chǎn)品自身所產(chǎn)生的電磁騷擾的測(cè)量方法。3.產(chǎn)品工作時(shí)在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測(cè)量方法。4.常用產(chǎn)品抗擾度標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)

2、試方法。5.測(cè)試中對(duì)應(yīng)的常見問題及相關(guān)對(duì)策。,1.從電磁兼容的通用標(biāo)準(zhǔn)引出電氣和電子產(chǎn)品對(duì)電磁兼容測(cè)試的基本要求 1-1 電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)體系按照不同電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)在電磁兼容測(cè)試中的不同地位，可分為四級(jí)，分別是：①  基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)；②  通用標(biāo)準(zhǔn)；③  產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)；④  專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。,① 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不涉及具體的產(chǎn)品，僅就現(xiàn)象、環(huán)境、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)儀器和基本試驗(yàn)

3、配置等給出定義及詳細(xì)描述。這類標(biāo)準(zhǔn)不給出指令性的限值，以及對(duì)產(chǎn)品性能的直接判據(jù)，但它是編制其他各級(jí)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。 屬于基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)例有： GB4365《電磁兼容術(shù)語》； GB/T6113《無線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范》； GB/T6113.2《無線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范和測(cè)量方法 第二部分：騷擾和抗擾度測(cè)量方法》；以及如GB/T17626有關(guān)產(chǎn)品抗擾度測(cè)量的系列標(biāo)準(zhǔn)等。,② 通用標(biāo)準(zhǔn),通用標(biāo)準(zhǔn)給通用環(huán)

4、境中的所有產(chǎn)品提出一系列最低的電磁兼容性要求（包括必須進(jìn)行的測(cè)試項(xiàng)目和必須達(dá)到的測(cè)試要求）。通用標(biāo)準(zhǔn)中提到的測(cè)試項(xiàng)目及其試驗(yàn)方法可以在相應(yīng)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中找到，而無須在通用標(biāo)準(zhǔn)中作任何介紹。通用標(biāo)準(zhǔn)給出的試驗(yàn)環(huán)境、試驗(yàn)要求可以成為產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)和專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的編制導(dǎo)則。同時(shí)對(duì)于暫時(shí)尚未建立電磁兼容性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，可以參照通用標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行其電磁兼容性能的摸底。,③ 產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn),這是根據(jù)特定產(chǎn)品類別而制定的電磁兼容性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。它包含產(chǎn)品的

5、電磁騷擾發(fā)射和產(chǎn)品的抗擾度要求的兩方面內(nèi)容。產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的試驗(yàn)內(nèi)容及限值應(yīng)與通用標(biāo)準(zhǔn)相一致，但與通用標(biāo)準(zhǔn)相比較，產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)產(chǎn)品的特殊性，在試驗(yàn)內(nèi)容的選擇、限值及性能的判據(jù)等方面有一定特殊性（如增加試驗(yàn)的項(xiàng)目和提高試驗(yàn)的限值）。產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)是電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)中占據(jù)份額最多的一類標(biāo)準(zhǔn)。如GB4343、GB17743、GB9254、GB4824和GB13836分別是關(guān)于家用電器和電動(dòng)工具、照明燈具、信息技術(shù)設(shè)備、工科醫(yī)射頻設(shè)備、聲音

6、和廣播電視接收設(shè)備的無線電騷擾特性測(cè)量及限值的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)分別代表了一個(gè)大類產(chǎn)品對(duì)電磁騷擾發(fā)射限度的要求。,④ 專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)通常不單獨(dú)形成電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，而以專門條款包含在產(chǎn)品的通用技術(shù)條件中。專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電磁兼容的要求與相應(yīng)的產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)相一致，在考慮了產(chǎn)品的特殊性之后，也可增加試驗(yàn)項(xiàng)目和對(duì)電磁兼容性能要求作某些改變。與產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)相比，專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電磁兼容性的要求更加明確，而且還增加了對(duì)產(chǎn)品性能試驗(yàn)的判據(jù)。對(duì)試

7、驗(yàn)方法，應(yīng)由試驗(yàn)人員參照相應(yīng)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。,1-2 通用標(biāo)準(zhǔn)在電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系中的地位,通用標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)通用的環(huán)境條件所提出的一系列電磁兼用最低要求。通用標(biāo)準(zhǔn)把環(huán)境分成兩類：一類是住宅、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境（包含的場(chǎng)所有：居民住宅區(qū)，如高層和多層的民居；商業(yè)場(chǎng)所，如商店和超市；事務(wù)場(chǎng)所，如辦公樓和銀行；公共娛樂場(chǎng)所，如影院、酒吧和舞廳；戶外公共場(chǎng)所，如加油站、停車場(chǎng)、娛樂場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)中心；輕工業(yè)部門，如車間、實(shí)驗(yàn)室和服務(wù)中心等等）。另一類是工

8、業(yè)場(chǎng)所（包含的場(chǎng)所有：工科醫(yī)的射頻設(shè)備；需要經(jīng)常切換的大電感和大電容負(fù)載的場(chǎng)所；有非常大的電流流過，及因此而伴生很強(qiáng)的電磁場(chǎng)的環(huán)境等等）。通用標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定凡直接從公共電網(wǎng)以低壓供電的場(chǎng)所屬于住宅、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境。,通用標(biāo)準(zhǔn)在電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系中的地位 （續(xù)）,產(chǎn)品的電磁兼容性包含了對(duì)產(chǎn)品本身工作時(shí)的電磁發(fā)射水平，以及產(chǎn)品的抗擾度兩項(xiàng)要求。因此產(chǎn)品的電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)同樣有產(chǎn)品本身的電磁發(fā)射限值及抗擾度能力兩個(gè)不同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。考慮到通用標(biāo)準(zhǔn)

9、把所有電氣和電子產(chǎn)品的工作環(huán)境劃分為住宅、商業(yè)、輕工業(yè)與工業(yè)兩個(gè)典型環(huán)境，因此通用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上有四個(gè)分標(biāo)準(zhǔn)：GB/T17799.1《電磁兼容 通用標(biāo)準(zhǔn) 住宅、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)》GB/T17799.2《電磁兼容 通用標(biāo)準(zhǔn) 工業(yè)環(huán)境中的抗擾度試驗(yàn)》GB/T17799.3《電磁兼容 通用標(biāo)準(zhǔn) 住宅、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)》GB/T117799.4《電磁兼容 通用標(biāo)準(zhǔn) 工業(yè)環(huán)境的發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)》它們與國際標(biāo)

10、準(zhǔn)IEC61000-6-1～I(xiàn)EC61000-6-4分別等同（上述國標(biāo)部分己由國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化完成并加以出版，部分尚在轉(zhuǎn)化中）。,通用標(biāo)準(zhǔn)在電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系中的地位 （續(xù)）,總之，通用標(biāo)準(zhǔn)描述的環(huán)境覆蓋了幾乎所有民用電氣和電子產(chǎn)品的工作環(huán)境。因此，通用標(biāo)準(zhǔn)中所提出的試驗(yàn)項(xiàng)目和限值將適用于絕大多數(shù)民用電氣和電子產(chǎn)品對(duì)電磁兼容性的最基本要求。所以我們通過了解通用標(biāo)準(zhǔn)也就了解了絕大多數(shù)電氣和電子產(chǎn)品對(duì)電磁兼容的最基本要求。這樣，通用標(biāo)準(zhǔn)在電

11、磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系中的重要地位也就不言而喻了。,1-3通用的電磁騷擾發(fā)射標(biāo)準(zhǔn),試驗(yàn)端口的概念 所謂端口是指產(chǎn)品的電磁騷擾可能發(fā)射的部位，分別指機(jī)殼、交流電源線、直流電源線、接地線、信號(hào)線和過程控制線。就一個(gè)具體的電氣和電子產(chǎn)品言，不一定包含所有的電磁騷擾發(fā)射端口，所以試驗(yàn)應(yīng)按實(shí)際情況進(jìn)行之。,② 各試驗(yàn)端口的電磁騷擾發(fā)射限值,各測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的電磁騷擾發(fā)射限值是根據(jù)不同的試驗(yàn)端口來分別制定的。具體內(nèi)容參見相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，此處不另介紹。,③

12、試驗(yàn)中的注意事項(xiàng),試驗(yàn)應(yīng)在產(chǎn)品正常使用情況下，以能產(chǎn)生最大電磁騷擾發(fā)射的工作方式進(jìn)行。試驗(yàn)中還要適當(dāng)?shù)馗淖冊(cè)嚻返牟季?，以便使騷擾發(fā)射為最大。試驗(yàn)應(yīng)將試驗(yàn)中用到的試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)配置和試驗(yàn)布局等明確記錄在案，以備試驗(yàn)?zāi)苤貜?fù)進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果可以追溯。如果試品只是系統(tǒng)的一部分，或者可能還要連接輔助設(shè)備方能體現(xiàn)其功能時(shí)，則試品就應(yīng)當(dāng)連接所必需的最少輔助設(shè)備，并用GB9254標(biāo)準(zhǔn)中所描述的方法來檢查端口。對(duì)于輔助設(shè)備的連接情況應(yīng)當(dāng)記錄在

13、案。如果試品有許多類似的試驗(yàn)端口，或接法類似的端口，那么應(yīng)當(dāng)選擇其中足夠數(shù)量的端口，或接法類似的端口，但要保證這種選擇能夠覆蓋所有不同類型的端口。試驗(yàn)中應(yīng)將端口選擇情況記錄在案。除非另有說明，試驗(yàn)應(yīng)在額定電壓和規(guī)定工作條件下進(jìn)行。,1-4 通用的抗擾度標(biāo)準(zhǔn),① 試驗(yàn)端口的概念所謂端口是指產(chǎn)品可能感受干擾的部位，與通用的電磁騷擾發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)中的端口概念相類似，也是指機(jī)殼、交流電源線、直流電源線、接地線、信號(hào)線和測(cè)量與控制線。對(duì)一個(gè)電氣

14、和電子產(chǎn)品來說，有可能只包含其中的一部分，故試驗(yàn)應(yīng)按實(shí)際情況來進(jìn)行。② 各試驗(yàn)端口的抗擾度要求各抗擾度標(biāo)準(zhǔn)的要求是根據(jù)不同的試驗(yàn)端口來分別制定的。具體內(nèi)容參見相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，此處不另介紹。,③ 試驗(yàn)中的注意事項(xiàng),·試品應(yīng)按實(shí)際使用情況中，以對(duì)干擾最敏感的工作模式下進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)中還要適當(dāng)改變布局以求達(dá)到最大敏感度。·試驗(yàn)中應(yīng)將試驗(yàn)配置、試品的工作方式及試驗(yàn)的布局等情況明確記錄在案，以便必要時(shí)可以重現(xiàn)及對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

15、。·如果在被試產(chǎn)品的用戶手冊(cè)中規(guī)定了試品所需的外部保護(hù)裝置（或保護(hù)措施），那么試品就應(yīng)當(dāng)在有保護(hù)的情況下進(jìn)行試驗(yàn)。·如果試品有許多類似的端口，或接法類似的端口，則試驗(yàn)應(yīng)當(dāng)選擇足夠數(shù)量的端口來模擬實(shí)際工作情況，并保證能覆蓋各種不同類型的端口。但對(duì)端口的選擇情況要記錄在案。·除非另有說明，試驗(yàn)應(yīng)在額定電壓和規(guī)定的工作條件下進(jìn)行。,④ 試品性能的評(píng)定準(zhǔn)則,盡管通用抗擾度標(biāo)準(zhǔn)幾乎涉及了所有的民用電氣和電子產(chǎn)品

16、，但是試驗(yàn)結(jié)果總不外乎是以下幾種：情況A：試品在試驗(yàn)中和試驗(yàn)后都能正常工作，無性能下降和低于制造商規(guī)定的性能等級(jí)現(xiàn)象發(fā)生。情況B：試品在試驗(yàn)后可以正常工作，且無性能下降和低于制造商所規(guī)定的性能等級(jí)現(xiàn)象發(fā)生。情況C：允許試品有暫時(shí)性的性能降低，只要這種功能是可以通過控制操作、人工復(fù)位，甚至是關(guān)機(jī)后恢復(fù)的。 顯然上述情況對(duì)產(chǎn)品要求是不同的，情況A為最高；情況C為最低。 對(duì)于具體的產(chǎn)品究竟應(yīng)該認(rèn)為上述哪一種情況是合格的（

17、所謂判定的準(zhǔn)則），應(yīng)由相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品制造商給出，在通用標(biāo)準(zhǔn)則無法直接給出。,1-5 小結(jié),針對(duì)不同的工作環(huán)境，不同的標(biāo)準(zhǔn)給出了多個(gè)試驗(yàn)端口，以及在每個(gè)試驗(yàn)端口上應(yīng)該進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目要求，但在細(xì)看之下還是有幾點(diǎn)值得小結(jié)的：·對(duì)住宅、商業(yè)、輕工業(yè)環(huán)境和工業(yè)環(huán)境的產(chǎn)品，盡管環(huán)境不同，但試驗(yàn)端口的設(shè)置和試驗(yàn)項(xiàng)目的選擇大體上是一致的，只是限值不同。·試驗(yàn)實(shí)際上可以歸并為三類：①高頻電磁騷擾的發(fā)射測(cè)試：0.15MH

18、z～30MHz的交流電源線傳導(dǎo)騷擾測(cè)試0.15MHz～30MHz的交流電源線斷續(xù)騷擾測(cè)試（僅家用電器產(chǎn)品有此要求）0.15MHz～30MHz的信號(hào)線、控制線、直流電源線傳導(dǎo)騷擾測(cè)試30MHz～1000MHz的輻射騷擾測(cè)試（對(duì)家用電器和電動(dòng)工具做30MHz～300MHz的輻射騷擾功率測(cè)試）,小結(jié)（續(xù)）,② 低頻電磁騷擾的發(fā)射測(cè)試0～2kHz的工頻諧波、電壓波動(dòng)和閃爍測(cè)試③ 產(chǎn)品的抗擾度試驗(yàn)：靜電放電試驗(yàn)高頻輻射電磁場(chǎng)試驗(yàn)

19、電快速瞬變脈沖群試驗(yàn)雷擊浪涌試驗(yàn)由射頻場(chǎng)感應(yīng)所引起的高頻傳導(dǎo)試驗(yàn)電壓跌落試驗(yàn)工頻磁場(chǎng)試驗(yàn),2. 產(chǎn)品自身所產(chǎn)生的電磁騷擾的測(cè)量方法,在GB4343、GB4824、GB9254和GB17743（分別對(duì)應(yīng)于家用電器和電動(dòng)工具、工科醫(yī)射頻設(shè)備、信息技術(shù)設(shè)備、電氣照明設(shè)備）等產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)中都提到了做電磁騷擾發(fā)射的測(cè)量。盡管產(chǎn)品相差很遠(yuǎn)，但試驗(yàn)的項(xiàng)目和試驗(yàn)的方法還是有共通的地方，下面分別介紹之（對(duì)于GB13837標(biāo)準(zhǔn)所講述的聲音和廣播電視

20、接收設(shè)備，以及GB14023標(biāo)準(zhǔn)所講述的車輛、機(jī)動(dòng)船和由火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置，由于情況的特殊性，在測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法上較大差異，不予敘述）。,2-1 交流電源線的傳導(dǎo)騷擾測(cè)量 （測(cè)試頻率范圍0.15至30MHz）① 試驗(yàn)布置 試驗(yàn)在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。接地平板用厚度0.5mm以上、面積為2m×2m以上的金屬板。接地平板與大地要電氣連接（或用長(zhǎng)寬比小于5：1、厚度為0.5mm的薄銅條，通過屏蔽室與大地連接）

21、。,·試品與屏蔽室墻壁至少相距800mm。·試品與人工電源網(wǎng)絡(luò)之間的距離為800mm；與測(cè)量?jī)x器的距離應(yīng)不小于800mm。人工電源網(wǎng)絡(luò)與接地平板在射頻范圍內(nèi)應(yīng)具有良好的連接。② 干擾測(cè)量?jī)x干擾測(cè)量?jī)x是一臺(tái)測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍大、靈敏度高的專用測(cè)量接收機(jī)。由于測(cè)量的對(duì)象是微弱的連續(xù)波信號(hào)，或者是幅值很強(qiáng)的脈沖信號(hào)，因此要求測(cè)量接收機(jī)本身的噪聲極小，靈敏度很高，檢波器的動(dòng)態(tài)范圍大，前級(jí)過載能力強(qiáng)，而且在整個(gè)測(cè)量頻段內(nèi)的測(cè)量

22、精度能滿足±2dB的要求。干擾測(cè)量?jī)x的輸入阻抗為50Ω。與普通場(chǎng)強(qiáng)儀不同，場(chǎng)強(qiáng)儀主要用于測(cè)量廣播、電視信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)及工科醫(yī)射頻設(shè)備的輻射場(chǎng)強(qiáng)。這些信號(hào)都是正弦波的電磁場(chǎng)。與頻譜儀也不同，頻譜儀常采用峰值檢波，比干擾測(cè)量?jī)x有快得多的測(cè)量速度。,試驗(yàn)布置（續(xù)）,干擾測(cè)量?jī)x（續(xù)）,由于電磁騷擾測(cè)量的產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)都是從CISPR（國際無線電干擾特別委員會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化過來的。其本意都是為了保護(hù)通信和廣播的暢通，這一切都與人的主觀聽覺效果有關(guān)

23、，所以平均值檢波、峰值檢波都不足以說明脈沖性質(zhì)干擾對(duì)聽覺造成的效果，而必須用到準(zhǔn)峰值檢波的概念，后者與干擾對(duì)聽覺造成的效果相一致。平均值檢波：其最大特點(diǎn)是檢波器的充放電時(shí)間常數(shù)相同，特別適用于連續(xù)波的測(cè)量。峰值檢波：特點(diǎn)是充電的時(shí)間常數(shù)很小，即使是很窄的脈沖也能很快地充到穩(wěn)定的峰值。當(dāng)中頻信號(hào)消失后，由于電路的放電時(shí)間常數(shù)很大，檢波的輸出電壓可在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持在峰值上。準(zhǔn)峰值檢波：它的充放電時(shí)間常數(shù)介于平均值和峰值檢波之間，檢

24、波器的輸出既與干擾的幅度有關(guān)，又與干擾的重復(fù)頻率有關(guān)。其輸出與干擾對(duì)聽覺造成的效果相一致。,干擾測(cè)量?jī)x（續(xù)）,干擾測(cè)量?jī)x通常都擁有這三種檢波功能。三種檢波方式的比較：,③ 人工電源網(wǎng)絡(luò),適用于耦合不對(duì)稱電壓的V型人工電源網(wǎng)絡(luò)（單相） 見下圖。人工電源網(wǎng)絡(luò)又稱電源線阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（LISN），它能在射頻范圍內(nèi)為受試設(shè)備端子與參考地之間提供一個(gè)穩(wěn)定的阻抗。與此同時(shí)，又將來自電網(wǎng)的無用信號(hào)與測(cè)量電路隔離開來，僅將受試設(shè)備的干擾電壓耦合到測(cè)量

25、接收機(jī)上。上面線路稱為50Ω/50μH的人工電源網(wǎng)絡(luò)，用于0.15～30MHz頻率范圍的騷擾電壓測(cè)量。,④ 人工模擬手,人工模擬手在前面的交流電源線傳導(dǎo)騷擾的試驗(yàn)布置中沒有提到，但是為了模擬測(cè)量傳導(dǎo)騷擾電壓過程中試驗(yàn)者握持試品（特別是像測(cè)試手持式電動(dòng)工具）時(shí)的人手的影響，需要用到人工模擬手。人工模擬手由一個(gè)200pF（±20%）的電容與一個(gè)500Ω（±10%）的電阻串聯(lián)組成。RC元件的一端與試品上包裹的金屬箔聯(lián)

26、接，另一端接測(cè)量系統(tǒng)的地。人工模擬手的RC元件可以裝在人工電源網(wǎng)絡(luò)的箱子內(nèi)。,2-2 交流電源線斷續(xù)騷擾測(cè)量（測(cè)試頻率范圍0.15至30MHz）① 試驗(yàn)布置 試驗(yàn)在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。,② 測(cè)量原理簡(jiǎn)述,斷續(xù)騷擾測(cè)試又稱喀嚦聲騷擾測(cè)試，在家用電器的電磁兼容測(cè)試中有此要求。斷續(xù)騷擾是由機(jī)械電子開關(guān)瞬時(shí)動(dòng)作而產(chǎn)生的。與連續(xù)騷擾相比，斷續(xù)騷擾在收音機(jī)及電視機(jī)的音頻與視頻輸出端子上所引起的干擾在人們主觀感覺上是不同的，因?yàn)樗且远堂}沖

27、形式出現(xiàn)的?；谶@一原因，對(duì)斷續(xù)騷擾的限值可適當(dāng)放寬。放寬的程度與脈沖的幅度、寬度及頻度有關(guān)。當(dāng)頻度用喀嚦聲率N表示時(shí)（N具一分鐘內(nèi)的喀嚦聲次數(shù)），則喀嚦聲的限值可在連續(xù)騷擾限值上分別增加44dB（N30）。情況表明，當(dāng)一分鐘內(nèi)的喀嚦聲次數(shù)大于30次時(shí)，喀嚦聲騷擾的限值將與連續(xù)騷擾相同；反之，當(dāng)喀嚦聲的次數(shù)不大于5次時(shí)，其限值可放寬44dB（放寬至100倍以上）?？陈曭}擾要在規(guī)定頻率范圍內(nèi)測(cè)試160kHz、500kHz、1.4MHz

28、和30MHz四點(diǎn)，其細(xì)節(jié)規(guī)定不詳述，可參閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。,③ 測(cè)試方法,A.示波器觀察法將示波器的Y軸輸入端與干擾測(cè)量?jī)x的中頻輸出端用同軸線連接，即可進(jìn)行斷續(xù)騷擾測(cè)量。但須由人工從示波器屏幕上讀出脈沖的幅度、寬度和脈沖的間隔時(shí)間（脈沖的頻度）。按標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)測(cè)試四個(gè)規(guī)定頻點(diǎn)。示波器法的最大優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單和價(jià)廉。它的缺點(diǎn)是費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且測(cè)試結(jié)果還和人的主觀因素有關(guān)。B.干擾分析儀測(cè)量法用干擾分析儀代替示波器來進(jìn)行測(cè)量。由儀器自動(dòng)辨

29、別脈沖的幅度、寬度和頻度，排除人為因素，使試驗(yàn)結(jié)果比較客觀。國外也有專用的干擾分析儀，此時(shí)不須利用干擾測(cè)量?jī)x的中頻輸出，而直接接至人工電源網(wǎng)絡(luò)的測(cè)量端子。這種專用的干擾分析儀可一次測(cè)試四個(gè)規(guī)定頻點(diǎn)上的喀嚦聲情況。,2-3信號(hào)線、控制線、直流電源線傳導(dǎo)騷擾測(cè)量（測(cè)試頻率范圍0.15至30MHz）①  試驗(yàn)布置 以照明設(shè)備的獨(dú)立式光控裝置為例（見GB17743），試驗(yàn)在屏蔽室里進(jìn)行。,試驗(yàn)布置（續(xù)）,圖中試品（調(diào)光器）的左側(cè)

30、部分就是已經(jīng)介紹過的交流電源線傳導(dǎo)騷擾測(cè)試的配置。試品右側(cè)及下方的連線分別代表試品到負(fù)載（燈泡）及調(diào)光控制部分的負(fù)載線及控制線。對(duì)負(fù)載端子和控制線的傳導(dǎo)騷擾電壓測(cè)試，必須使用電壓探頭。② 電壓探頭電壓探頭由一個(gè)阻值至少為1.5kΩ的電阻和一個(gè)在測(cè)試頻率范圍內(nèi)（0.15～30MHz）容抗值遠(yuǎn)小于電阻值的電容串聯(lián)組成。使用時(shí)，電壓探頭必須事先校準(zhǔn)，以便對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正。,2-4用吸收鉗法測(cè)量試品本身的輻射功率（測(cè)試頻率范圍30

31、至300MHz）此方法目前主要用在家用電器和電動(dòng)工具的輻射騷擾測(cè)試上。其前提是試品外形比較小巧，在這種情況下，標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為試品對(duì)外的輻射騷擾主要是通過電源線來進(jìn)行的。①  試驗(yàn)布置,試驗(yàn)布置（續(xù)）,試驗(yàn)在屏蔽室進(jìn)行。被測(cè)導(dǎo)線沿水平方向拉成直線，以便吸收鉗能沿導(dǎo)線移動(dòng)，找出測(cè)量頻點(diǎn)上的最大指示值（在干擾測(cè)量?jī)x的讀數(shù)指示上）。最大測(cè)值的位置與被測(cè)頻率的半波長(zhǎng)有關(guān)，以30MHz為例，半波長(zhǎng)為5m，考慮吸收鉗及穩(wěn)定線路阻

32、抗用濾波裝置的長(zhǎng)度，該導(dǎo)線至少要7m長(zhǎng)。隨測(cè)試頻率改變，要不斷改變吸收鉗的位置，以便始終保持干擾測(cè)量?jī)x上的讀數(shù)為最大。試品的輻射功率為P0（dBpW）=V（dBμV）+α式中：V為干擾測(cè)量?jī)x的讀數(shù)（電壓），dBμV；α為吸收鉗的校正系數(shù)，dB。此法簡(jiǎn)便易行，對(duì)環(huán)境要求不高，有較好的重復(fù)性和可比性。,② 功率吸收鉗,吸收鉗由寬帶射頻電流變換器；寬帶射頻功率吸收體和試品引線阻抗穩(wěn)定器；及吸收套筒（鐵氧體，吸收同軸電纜表面的射頻電

33、流）等三部分組成。吸收鉗對(duì)試品導(dǎo)線呈現(xiàn)的阻抗為100～200Ω；吸收鉗的輸出阻抗為50Ω；在測(cè)定頻率范圍上相對(duì)輸入信號(hào)源無明顯諧振；對(duì)來自電網(wǎng)的干擾提供足夠衰減；當(dāng)試品有電流流過時(shí)，吸收鉗磁路不應(yīng)產(chǎn)生飽和。另外，使用時(shí)，吸收鉗電流互感器的一側(cè)應(yīng)朝對(duì)試品。,2-5 輻射騷擾的場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量（測(cè)試頻率范圍30至1000MHz）,① 試驗(yàn)布置 試驗(yàn)在開闊場(chǎng)或半電波暗室中進(jìn)行。場(chǎng)地應(yīng)平坦，無架空線，附近無反射物。場(chǎng)地要足夠大，以便在規(guī)定距離內(nèi)安放

34、天線和試品，并使天線、試品與反射物之間有足夠間隔。,試驗(yàn)布置（續(xù)）,由于地面的反射，故接收天線是處在直射波和反射波構(gòu)成的復(fù)合場(chǎng)中，復(fù)合場(chǎng)的大小與輻射功率、測(cè)量距離、騷擾源離地面的高度h1、接收天線離地面的高度h2、所測(cè)頻率的波長(zhǎng)、輻射波的極化、騷擾源的輻射方向性有關(guān)。為了獲得最大的復(fù)合場(chǎng)強(qiáng)，必須調(diào)節(jié)接收天線的高度。當(dāng)測(cè)量距離在等于或小于10m時(shí)，天線高度在1～4m間變化；在30m及以下時(shí)，天線高度在2～6m間變化。通常不采用小于3m和

35、大于30m的測(cè)量距離。另外，騷擾源的最大輻射方向是未知的，在測(cè)量中通過旋轉(zhuǎn)試品來獲得最大場(chǎng)強(qiáng)。對(duì)電磁波傳播中的極化現(xiàn)象，測(cè)試中通過旋轉(zhuǎn)天線（只取水平及垂直兩個(gè)極化方向）來獲得最大場(chǎng)強(qiáng)。被測(cè)場(chǎng)強(qiáng)（dB） E=U+F+L式中：U，測(cè)量?jī)x讀數(shù)，dB；F，天線系數(shù)，dB；L，電纜損耗，dB。,② 天線,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定30～80MHz頻段用等于80MHz諧振長(zhǎng)度的天線；80～1000MHz頻段用等于測(cè)量頻率的諧振長(zhǎng)度的天線。另外，要用適

36、當(dāng)?shù)淖儞Q裝置使天線與饋線匹配；用平衡/不平衡變換器實(shí)現(xiàn)與干擾測(cè)量?jī)x的連接。如果測(cè)量結(jié)果與平衡偶極子天線相差在±2dB以內(nèi)，也可用其它的天線。③ 轉(zhuǎn)臺(tái) 試品轉(zhuǎn)臺(tái)與接地平板處在同一平面，臺(tái)面為金屬平面，且與接地平板有良好的電氣連接。當(dāng)試品為非落地設(shè)備，則放在離轉(zhuǎn)臺(tái)高度為0.8m的非金屬臺(tái)子上。,2-6輻射騷擾的磁場(chǎng)分量的測(cè)量,（測(cè)試頻率范圍9kHz至30MHz）輻射騷擾的磁場(chǎng)分量測(cè)量目前只見于照明設(shè)備的電磁兼容測(cè)試中（

37、GB17743）。 ① 試驗(yàn)布置,試驗(yàn)布置（續(xù)）,試驗(yàn)在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。輻射騷擾的磁場(chǎng)分量是通過磁場(chǎng)感應(yīng)電流來測(cè)量的。大環(huán)天線提供了一個(gè)電流探頭。電流探頭、同軸開關(guān)和干擾測(cè)量?jī)x之間用同軸電纜連接。同軸電纜上套鐵氧體磁環(huán)，吸收同軸電纜表面的射頻電流。大環(huán)天線的外徑與鄰近物體（如地板和墻壁等）間的距離至少為0.5m。測(cè)量的重復(fù)性應(yīng)當(dāng)在±2dB以內(nèi)。 ① 大環(huán)天線用大環(huán)天線通過測(cè)量磁場(chǎng)感應(yīng)電流的方法來測(cè)量試品所

38、產(chǎn)生的輻射騷擾的磁場(chǎng)分量，是CISPR標(biāo)準(zhǔn)中較新的一種試驗(yàn)方法，有靈敏度較高，周圍干擾對(duì)測(cè)試結(jié)果影響較小，測(cè)試結(jié)果的重復(fù)性和可比性都比較好的特點(diǎn)。,3- 諧波電流的測(cè)量,3-1 諧波電流的產(chǎn)生 所有非線性負(fù)載都能產(chǎn)生諧波電流，尤其是開關(guān)電源、電子鎮(zhèn)流器、調(diào)速裝置、不間斷電源和鐵磁性設(shè)備等。下圖是開關(guān)電源例。,3-2 諧波電流的危害,諧波電流在低壓電網(wǎng)上可能引發(fā)的常見問題有：① 電壓畸變諧波電流在供電線路的阻抗上產(chǎn)生的壓降將引起

39、線路端子電壓的畸變，特別是當(dāng)線路阻抗含有電抗成分時(shí)，電壓畸變將加劇?；兞说墓╇婋妷簩⒖赡苁箤?duì)諧波敏感的設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)作；諧波電壓將直接影響電視的圖像質(zhì)量。解決的辦法是敏感設(shè)備不能與產(chǎn)生諧波電流的設(shè)備共處在一條供電線路中，尤其不能處在諧波電流發(fā)生設(shè)備的后面，而應(yīng)當(dāng)在電源入口處并聯(lián)供電。② 過零噪聲有不少設(shè)備要求在電源電壓過零時(shí)接通設(shè)備，以便不產(chǎn)生瞬變過電壓，從而減少電磁干擾和對(duì)半導(dǎo)體器件的沖擊。當(dāng)線路上含有高次諧波或瞬變過電壓時(shí)

40、，使電壓過零處的變化率很高，甚至在半個(gè)周波里出現(xiàn)多個(gè)過零點(diǎn)，從而導(dǎo)致過零設(shè)備的誤動(dòng)作。,諧波電流的危害（續(xù)）,③ 中線過熱在三相星形接法的電路中，每相間的相位差為120°，當(dāng)三相平衡時(shí)，中線的合成電流為零，即中線無電流通過。即使三相不平衡時(shí)，也只有不平衡電流進(jìn)入中線。因此，中線的安裝截面常比相線減少一半。但當(dāng)線路中含有諧波電流時(shí)，特別是三次諧波的奇數(shù)倍，它們?cè)谥芯€上卻是相加的。英國有則報(bào)導(dǎo)，相電流為100安培時(shí)，中線電流竟

41、達(dá)到150安培，亦即中線的電流密度是相線的3倍。因此有人建議中線的截面應(yīng)當(dāng)加粗到相線的1倍。中線的過電流會(huì)造成中線過熱和中線壓降的增加。④ 對(duì)變壓器和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的影響諧波電流要在變壓器的繞組和鐵芯上產(chǎn)生損耗。對(duì)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)來說，除了增大電動(dòng)機(jī)的損耗外，諧波還會(huì)使感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化：,諧波電流的危害（續(xù)）,諧波次數(shù)/相序：1/+；2/-；3/0；4/+；5/-；6/0；7/+；8/-；9/0；10/+；11/-；12/0；……

42、0序不產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩；+序產(chǎn)生正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)矩加大；-序產(chǎn)生負(fù)向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)矩減小。+序和-序分量的共同作用可使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)而降低電動(dòng)機(jī)的使用壽命。為此，必要時(shí)應(yīng)降低電動(dòng)機(jī)的額定功率來保證電動(dòng)機(jī)的使用壽命。⑤ 斷路器的誤動(dòng)作剩余電流斷路器（俗稱漏電斷路器）是根據(jù)測(cè)量相線和中線的電流之和來動(dòng)作的，如果電流之和大于額定限值，斷路器就將切斷電源。當(dāng)有諧波出現(xiàn)時(shí)，漏電斷路器就不能準(zhǔn)確檢測(cè)到高頻分量之和，從而造成誤動(dòng)作（通常是實(shí)際值

43、比測(cè)量值來得大，結(jié)果是斷路器該動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作）。,諧波電流的危害（續(xù)）,⑥ 使校正功率因數(shù)的電容器過載校正功率因數(shù)的電容器是用產(chǎn)生相位超前的電流來抵消感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等感性負(fù)載所產(chǎn)生的相位滯后的電流。由于電容器對(duì)諧波電流呈現(xiàn)比較低的阻抗，使諧波電流有增加趨勢(shì)，導(dǎo)致電容器過載。⑦ 集膚效應(yīng) 集膚效應(yīng)在電網(wǎng)頻率下的影響很小而被忽略，但在7次以上諧波時(shí)將使集膚效應(yīng)趨于顯著，產(chǎn)生附加損耗而過熱。必要時(shí)應(yīng)采用多芯電纜來克服這個(gè)問題。,3-3

44、GB17625.1標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介,電氣和電子產(chǎn)品在用電過程中對(duì)電網(wǎng)造成的污染問題在中國的強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證中受到了重視，在包括照明電器、電動(dòng)工具、家用和類似用途設(shè)備、音視頻設(shè)備、音視頻設(shè)備—衛(wèi)星電視廣播接收機(jī)和信息技術(shù)設(shè)備的幾大類有電磁兼容測(cè)試要求的產(chǎn)品中都有諧波電流限制的項(xiàng)目。有關(guān)諧波電流限值和測(cè)量的國家標(biāo)準(zhǔn)見GB17625.1《電磁兼容 限值 諧波電流限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）》（該標(biāo)準(zhǔn)等同于國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-3-2）。

45、① 諧波電流的測(cè)量基礎(chǔ)諧波電流的測(cè)量基礎(chǔ)是：任何周期性的非正弦波形都可以用富里葉級(jí)數(shù)表示。亦即，對(duì)任何周期性的非正弦波形的測(cè)量都可以用各次諧波的幅值和它們的相角測(cè)量來代替。,② 標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)簡(jiǎn)述,根據(jù)用電設(shè)備的不同，GB17625.1標(biāo)準(zhǔn)把它們分成四個(gè)類型：A類是三相平衡設(shè)備；家用電器（不包括列入D類的設(shè)備）；電動(dòng)工具（不包括便攜式工具）；白熾燈調(diào)光器；以及音頻設(shè)備。B類是便攜式工具；以及非專用的電弧焊接設(shè)備。C類是照明設(shè)備（包

46、括燈和燈具；主要功能是照明的多功能設(shè)備中的照明部分；放電燈的獨(dú)立式鎮(zhèn)流器和白熾燈的獨(dú)立式變壓器；紫外線或紅外線的輻射裝置；廣告標(biāo)識(shí)的照明；以及除白熾燈外的燈光調(diào)節(jié)器）。D類是功率小于600W的個(gè)人計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)顯示器；以及電視接收機(jī)。 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)歸在不同類別中的設(shè)備提出了不同的諧波電流限值，這里不一一列出，可參見標(biāo)準(zhǔn)所述。但限值中對(duì)C類設(shè)備的要求最嚴(yán)，這與燈具設(shè)備使用的普遍性不無關(guān)系。,③ 測(cè)量線路,測(cè)量設(shè)備可采用頻域諧波分析儀

47、，也可采用時(shí)域諧波分析儀，但從世界范圍說，目前采用離散富里葉變喚的時(shí)域分析儀器已成為基準(zhǔn)的測(cè)量設(shè)備。單相設(shè)備的諧波電流測(cè)量線路見下圖。,測(cè)量線路（續(xù)）,其中試驗(yàn)電源的試驗(yàn)電壓為試品的額定電壓。試驗(yàn)電壓的變化范圍應(yīng)保持在額定電壓的±2%以內(nèi)；頻率變化要保持在額定頻率的±0.5%以內(nèi)。對(duì)三相試驗(yàn)電源，還有一個(gè)相位精度問題，要求相間的相位精度在120°±1.5°以內(nèi)。試驗(yàn)電源的電壓諧波含量

48、不應(yīng)超過以下各值：3次諧波為0.9%；5次諧波為0.4%；7次諧波為0.3%；9次諧波為0.2%；2～10次中的偶次諧波為0.2%；11～40次諧波為0.1%。試驗(yàn)電源在過零后的87°至93°內(nèi)達(dá)到峰值，峰值電壓應(yīng)為有效值的1.4～1.42倍。應(yīng)避免試驗(yàn)電源內(nèi)的電感與受試設(shè)備中的電容間發(fā)生諧振。此外，還要注意試驗(yàn)電源的內(nèi)阻抗和測(cè)量設(shè)備的輸入阻抗要足夠小，不能由于它們的存在而明顯影響試品的諧波電流。,測(cè)量線路（續(xù)

49、）,總之，對(duì)整個(gè)試驗(yàn)線路來說，要求試驗(yàn)電源的輸出電壓要穩(wěn)；輸出電壓的波形要純；要有穩(wěn)頻功能；還要有足夠的峰值電流輸出能力。以及整個(gè)試驗(yàn)線路的內(nèi)阻要小。試驗(yàn)中，諧波電流的限值數(shù)據(jù)適用于對(duì)線電流的測(cè)量。但對(duì)單相試品，也允許用對(duì)中線電流的測(cè)試來代替線電流的測(cè)試。,④ 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)述,標(biāo)準(zhǔn)之所以要求用高品質(zhì)的試驗(yàn)電源來代替市電電源，是為了排除市電電源本身可能存在的諧波電壓和電流的影響。標(biāo)準(zhǔn)之所以選擇諧波電流，而不是選擇人們相對(duì)熟悉的電源端子