[分享] 詳解EMC測試國家標準GB/T 17626

okhxyyo 樓主
2021-8-31 10:19

 詳解EMC測試國家標準GB/T 17626

作者:wcc149   來源:電子電路開發(微信公眾號)

0.前言

最近公司的幾塊板子要做認證,EMC測試自然是少不了,既然要做試驗,就要有一個標準,是消費電子、工業控制,還是汽車電子、軍工電子,這些工作環境所要求的EMC測試標準是不同的,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?我的產品要做哪些EMC試驗?要做到什么等級?一起來了解一下關于EMC測試的國家標準吧!上一篇文章介紹了《詳解電子產品認證類型》,本文介紹EMC測試中涉及的GB/T17626系列相關國家標準,文末有GB/T17626國家標準電子文檔下載地址

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,是指該設備應能在一定的電磁環境下正常工作。

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

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是產品質量最重要的指標之一,測試目的是檢測電器產品所產生的電磁輻射對人體、公共場所電網以及其他正常工作之電器產品的影響。

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

2.EMC標準的發布和管理者

世界公認最權威的三大國際標準化組織:

  • IEC(國際電工委員會):下設多個技術委員會,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技術委員會)以及其他相關的技術委員會。

  • ISO(國際標準化組織):1947年成立,非政府組織,總部在瑞士日內瓦。汽車電磁兼容標準的主要發布單位。

  • ITU(國際電信聯盟):政府間組織,總部在瑞士日內瓦.聯合國的任何一個主權國家都可以成為ITU的成員。

我國的標準管理和發布單位是國家標準化管理委員會(SAC),IEC標準已廣為歐洲、美國、日本、中國等地區和國家采用,在消除國際技術貿易壁壘和產品符合性認證中發揮著重要的作用。例如,本文中要介紹的GB/T17626.X,其中大部分內容就是參考了國際標準IEC61000-4-X系列。由于內容涉及國外組織的標準,出于版權保護,這些標準的詳細內容在網絡上并不容易獲取,有需要的朋友可以到文末查看獲取方法。

3.GB/T 17626.X系列國家標準

國家推薦性標準《電磁兼容 試驗和測量技術 GB/T 17626》系列,截止目前,現行最新的國標GB/T 17626一共27個,其中《GB/T 17626.5-2019》發布日期為2019年6月4日,將于2020年1月1日實行,替代《GB/T 17626.5-2008》舊版標準。現行的最新版標準如下:

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查看最新的標準號,可以到

全國標準信息公共服務平臺

http://std.samr.gov.cn/gb/gbQuery,由于該推薦性標準采用了ISO、IEC等國際國外組織的標準,涉及版權保護問題,所以上面這個平臺不提供在線閱讀服務。如需正式標準出版物,請聯系中國標準出版社,或者在文章末尾查看下載pdf電子版的方法。

4.EMC試驗的選擇

設備應接受其可靠性要求所必需的全部試驗,但從經濟上考慮,試驗的項目應合理地限制到最少。

你的電子設備適用的試驗項目取決于如下幾個因素:

  • 影響設備的騷擾類型:磁場、電場

  • 環境條件:室內、室外、溫度、濕度等

  • 要求的可靠性和性能:家用電器、工業控制、汽車軍工等

  • 經濟約束

  • 設備的特性

抗擾度試驗可應用于設備的各個階段,如:

  • 研發試驗

  • 型式試驗

  • 驗收試驗

  • 生產試驗

如果你的產品有專用的產品標準,那么應該優先選擇專用標準,再考慮通用標準。本文介紹的GB/T 17626系列標準是屬于通用性標準。如汽車電子專用的幾個EMC測試標準:

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

  • GB14023-2006 車輛、船和由內燃機驅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

對于你的產品應該做哪幾項EMC試驗,可以查看《GB/T 17626.1-2006電磁兼容 試驗和測量技術 抗擾度試驗總論》,標準的第1部分文檔,簡單介紹了各試驗適用的設備類型。

雖然GB/T 17626系列標準包括37個標準,但是對于不同產品的要求也是不一樣的,有的產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、試驗結果分析等內容較多,本文只是對幾個試驗進行簡述,詳細的介紹可以參考標準文檔內容。

5.靜電放電抗擾度試驗

本試驗是為了評估電子設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鍵設備的物體之間可能發生的靜電放電。主要分為接觸放電和空氣放電。

適用設備:

適用于在可能產生靜電放電環境中使用的所有電子設備,直接和間接放電都應該考慮。在ESD控制環境中使用的設備除外。

試驗設備:

  • 靜電放電發生器,即靜電槍,可產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

靜電發生器電路簡圖

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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:

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  • 接觸放電:主要針對半成品電子產品,或者是含有金屬外殼的電子產品,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,可以模擬在生產或運輸以及使用過程中人體放電導致電子產品損壞的情況。

  • 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,傳輸到產品內部導致電子產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品,靜電槍對空氣放電,但是產品的密封性好,靜電沒有耦合回路,所以產品不會出現損壞,如果密封性不好,就容易損壞。

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試驗方法:

對于不同的設備試驗布置也是不同,在進行試驗前要確定試驗的方法:

  • 受試設備是按臺式設備,還是落地式設備進行試驗

  • 確定電子設備上的施加放電點

  • 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

  • 所使用的試驗等級

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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切換時產生,通過浪涌沖擊試驗可以評定設備對浪涌電壓的抗擾度。

適用設備:

浪涌抗擾度試驗通常適用于與建筑物外的網絡或電網連接的設備。

試驗設備:

  • 組合波發生器

  • 耦合去耦網絡

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試驗等級:

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試驗方法:

對于不同的受試線路,耦合/去耦網絡也是不同的。

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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/或電子設備。不適用于連接到直流或400Hz交流配電網絡的電氣和電子設備。有關連接到這些網絡的設備的試驗在其他的國家標準中給出。特殊電磁環境下要求的抗擾度試驗水平及相關的性能判據,在適用的產品、產品類或通用標準中給出。但是很多類型的產品對電壓波動不敏感,因此這些設備不需要進行本項試驗。

適用設備:

通常,電壓波動的幅值不超過10%;因此許多設備不受電壓波動的騷擾。該項試驗適用于將在電網會產生較大電壓波動地區安裝的設備。

試驗設備:

  • 波形發生器

  • 功率放大器

電壓波動試驗發生器原理圖

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試驗等級:

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試驗方法:

EUT應按每一種選定的試驗等級和持續時間組合,順序進行三次電壓波動試驗,電壓波動序列的間隔時間最小為60s的兩倍(見圖2)。每一種典型運行方式都應試驗。試驗持續時間由有關產品的標準化技術委員會確定。對于三相設備,應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。

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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備對諸如來自切換瞬態過程(切斷感性負載、繼電器觸點彈跳等)的各種類型瞬變騷擾的抗擾度。

適用設備:

適用于與供電網絡連接或有電纜(信號或控制)靠近供電線路的電子設備。

試驗設備:

  • 脈沖群發生器:產生快速瞬變脈沖群,電壓峰值、脈沖群時間、脈沖群周期可調。

  • 耦合夾:用于在與電子設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。

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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:

  • 脈沖群持續時間

  • 脈沖群周期

  • 電壓峰值

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試驗方法:

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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性的基準,以評價處于工頻(連續和短時)磁場中的家用、商業和工業用電氣和電子設備的性能。

適用設備:

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

試驗設備:

  • 電流源

  • 感應線圈

  • 輔助試驗儀器

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試驗等級:

對于磁場試驗等級,分為穩定持續磁場試驗等級和短時試驗等級,如下圖:

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試驗方法:

試驗環境條件需要按照IEC60068-1的標準氣候條件進行:

  • 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,通過調整線圈的位置,可以讓受試設備收到3個軸方向的磁場干擾。

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10.阻尼振蕩磁場抗擾度試驗

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

適用設備:

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備。

試驗設備:

  • 可產生阻尼正弦電流的發生器

  • 感應線圈

試驗等級:

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

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試驗方法:

與工頻磁場試驗幾乎一致,受試設備同樣需要收到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)是一種由于電氣網絡和電抗負載的切換以及電源電路故障和絕緣擊穿或雷擊而感應到低電壓電纜中所產生的典型的振蕩瞬態現象。通常,此現象出現在供電網絡(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設施中廣泛存在的一種電磁環境,適合檢驗設備對上述具有陡坡特性的脈沖現象的抗擾度,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,持續時間在10us到100us范圍之間。

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適用設備:

振鈴波抗擾度試驗適用于連接到交流電網的設備。

試驗設備:

  • 振鈴波發生器

試驗等級:

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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。

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12.EMC國標文檔下載

20191123現行GBT17626.X電磁兼容標準

download.eeworld.com.cn/detail/okhxyyo/620820   

 

最新現行國家標準查詢:全國標準信息公共服務平臺http://std.samr.gov.cn/gb/gbQuery

玩板看這里:

http://bbs.eeworld.com.cn/elecplay.html

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回復評論 (3)

沙發 w494143467

2021-8-31 14:09

講的著實詳細啊!

板凳 langtuodianzi

2021-8-31 16:56

圖文資料非常詳盡!

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4樓 Mr.QD

2021-9-1 15:28

厲害厲害!

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    我也要說兩句
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    萝卜大香蕉