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電磁兼容發(fā)展現(xiàn)狀的挑戰(zhàn)以及面臨的選擇

日期:2025-04-21 01:27
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摘要: 電氣或電子裝置在運作期間,其因電磁波所產生的電磁力會干擾其本身和其他裝置的正常運作,影響他們的性能,甚至還會對人類的健康造成危害。所以稱這些裝置具有電磁干擾(EMI)性,它們在完成功率傳送和滿足對各種各樣電能形式變換需要的同時,不可避免地會產生輻射及非正弦波信號,造成電磁干擾。 表現(xiàn)在兩方面: (1)向電網注入整倍數(shù)于基波頻率的諧波電流分量,造成電網電壓產生畸變, (2)對電氣、電子設備產生不同程度的EMI信號,這些EMI信號可以以電磁幅射形式發(fā)射出去,也可通過電纜或電源線進行傳導。治理EMI問題已成為電力電...
     電氣或電子裝置在運作期間,其因電磁波所產生的電磁力會干擾其本身和其他裝置的正常運作,影響他們的性能,甚至還會對人類的健康造成危害。所以稱這些裝置具有電磁干擾(EMI)性,它們在完成功率傳送和滿足對各種各樣電能形式變換需要的同時,不可避免地會產生輻射及非正弦波信號,造成電磁干擾。
表現(xiàn)在兩方面:
(1)向電網注入整倍數(shù)于基波頻率的諧波電流分量,造成電網電壓產生畸變,
(2)對電氣、電子設備產生不同程度的EMI信號,這些EMI信號可以以電磁幅射形式發(fā)射出去,也可通過電纜或電源線進行傳導。治理EMI問題已成為電力電子技術、電力系統(tǒng)等領域不可或缺的重要內容,也是人類社會必須關注的問題。電磁兼容(EMC)問題已成為當前研究的熱點課題。
        電磁兼容技術的迅速發(fā)展,也刺激了對電磁兼容標準化工作的需求。一些發(fā)達國家在EMC技術的研究、標準的制定、EMC測試及認證方面處于優(yōu)越地位。尤其是歐共體成員國關于EMC法律性指令(89/336/EEC指令)頒布以來,各國政府開始從商貿的角度考慮EMC問題,并采取相應措施加強EMC標準及法規(guī)的制定和貫徹實施工作,我國雖然在EMC方面工作起步較晚,但有關部門正加緊工作,以跟上國際EMC工作的步伐。
        89/336/EEC指令,從1996年1月1日起強制執(zhí)行,所有投放市場的電工電子產品,均須按照LMC指令的要求進行EMC認證。認證合格后,貼上CE標志,IEC(國際電工委員會)專門從事電磁兼容標準化工作的有兩個技術委員會,即國際無線電干擾特別委員會(CISPR即IEC,international electro technical commission )和第77技術委員會(TC77)。其中CISPR負責制訂頻率大于9kHz發(fā)射的基礎標準和通用標準,TC77負責制訂9kHz和開關操作等引起的高頻瞬態(tài)發(fā)射及整個頻率范圍內的抗擾性基礎標準和通用標準。TC77制訂的國際標準是IEC61000系列。
       為了促進電磁兼容在我國的EMC研究和標準化工作,從60年代開始起步。對應于ClSPR成立了國內無線電干擾標準化技術委員會,對應TC77成立了“國內電磁兼容標準化聯(lián)合工作組”, 并于1993年正式發(fā)布于1994年開始實施《電能質量-公用電網諧波標準》。隨著EMC標準化工作的進行,其認證工作作為市場經濟發(fā)展到一個比較成熟階段的產物,就如**認證、環(huán)境保護的綠色認證一樣,EMC認證也將是產品的一個重要質量標志。
       在認證標準的等級體系中,由瑞典人制定的認證標準TCO99是*上等別的標準,它包含了多項內容,是目前*全  面的認證標志。我國加入WTO后,要把電子產品銷往國外,不但要了解有關EMI標準,還要知道用什么樣的測試方法和設備才能得到產品的EMI認可,從而采取相應的措施使它們符合EMI標準。本文討論了TCO99、FCC、VDE、CISPR等EMI標準,研究了測試注意事項和如何選用這些標準。電磁波的劃分如表1所示。

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2、TCO99標準
       TCO99涉及到環(huán)境、人體生態(tài)學、 廢物的回收利用、電磁輻射、節(jié)能以及**等多個領域。通過TCO99認證的產品必須符合環(huán)保的要求,產品中不能含有對人體神經系統(tǒng)及胚胎組織有害的重金屬元素(如鎘、汞等)以及化合物(如含有氯和溴的阻燃材料等)。在節(jié)能方面,要求電子和電氣設備在一定的閑置期后應能自動降低功耗進入節(jié)能狀態(tài),并且要求產品具有較短的恢復時間。對環(huán)境檢測時測量器所顯示的人體標準是:(1)**區(qū):0.1毫高斯以內;(2)小心區(qū):0.1-3.0毫高斯;(3) 危險區(qū):3.0毫高斯以上。
人類的照射限值標準如表2所示。

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3、FCC標準
       FCC 標準及單位轉換數(shù)據見表3。(表中AF表示天線系數(shù))A類設備,測試過程可以獨立于FCC而自行完成,但要提交測試結果, FCC保留了隨時抽樣測試的權力。只要懷疑設備不符合EMI標準,就要對設備進行測試,并對廠家提交的測試結果進行審查。對于B類設備,限制比較嚴格,必須提交一個樣品供測試之用。

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4、VDE和CISPR標準及測試
         VDE和CISPR兩個標準及測試條件基本相同。VDE傳導放射標準和輻射標準分別見表4和表5。表4中LISN表示線路阻抗穩(wěn)定網路(line impedance stabilization network),VDE和CISPR測傳導放射時,VDE和CISPR采用有別于FCC的LISN電路,其輸入阻抗為150 ;而FCC采用的LISN電路,其輸入阻抗為50 。VDE和CISPR規(guī)定傳導測試下限頻率為10kHz,而FCC規(guī)定為450kHz,這三種標準規(guī)定上限頻率都是30MHz。輻射測試頻率范圍,VDE和CISPR規(guī)定為10kHz~1000 MHz;而FCC規(guī)定為30MHz~1000 MHz。

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        VDE和CISPR不接受廠家提供的測試數(shù)據,而美國的FCC則承認廠家提供的測試數(shù)據和鑒定結果,因為廠家的測試保證了測試站不會發(fā)現(xiàn)比規(guī)定的界限更高的EMI電平。由測試站進行的正規(guī)測試事實上是一種獨立的產品質量認定,VDE要對產品可能對**性造成的危害都加以評估。這是一種比較穩(wěn)妥的辦法,因為這種測試包括了所有的潛在危害,其中也包括EMI對通信業(yè)務的影響。
VDE和CISPR的規(guī)定分許多種,有的適應于工業(yè)產品和科學儀器,有的適應于消費型設備(如手持電動工具等)。對于計算設備,VDE的規(guī)定又分為A、B、C三類,其中A、C類規(guī)定對經常要搬動的設備進行了限制;B類規(guī)定對民用和通信設備進行了限制,還涉及通信業(yè)務的**,因而更為嚴格。
        VDE規(guī)定在某種意義講,適合于測試過程和設備性能易發(fā)生變化的場合。測試單個產品時,測得的EMI電平必須比規(guī)定指標低2dB以上才算合格。其后重新測試時,如測得的EMI電平比規(guī)定指標高出2dB以上,則認為是超標準。對大量的設備進行測試時,則采用統(tǒng)計技術,保證在80%的被測試產品中,有80%以上產品被確認是在規(guī)定的指標以下。

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6、信息設備GB9254傳導干擾標準
     當電氣設備使用場合已確定時,該設備的EMI標準就得按使用場合所在行業(yè)的EMI標準來衡量。例如,某開關電源用在信息行業(yè),則這個開關電源就作為信息設備,使用信息行業(yè)EMI標準來診斷,即引用GB9254(相當于EN5502)A或B級標準。對于GB9254傳導干擾A和B級標準分別見表9和表10。使用表9與表10時,在過渡頻率(0.5MHz) 處應采用較低的限值;使用表10時,在0.15MHz~0.50MHz頻率范圍內,限值隨頻率的對數(shù)呈線性減小。
7、結束語
      EMC對人民生活、工業(yè)化生產和世界貿易均有重要影響,電磁兼容技術的研究不僅為保護電磁環(huán)境,使電磁應用與電磁環(huán)境協(xié)調發(fā)展,同時也是我國電氣、電子裝置和系統(tǒng)與國際標準接軌的必然趨勢。在我國已加入了WTO的今天,對TCO99、FCC、VDE、CISPR等EMC標準的有關內容進行研究,熟悉它們,找出它們的異同點。有助于保護人類的健康,有利于提高我國電子產品和電氣設備在國際上的競爭力,使產品能順利地通過EMC指標測試。為了保護電磁設備和供電電網不被EMI信號所干擾,CISPR的建議也在不斷完善和修改,以便反映出新的要求和需要,這就要求我們進一步熟悉和不斷研究這些標準,以便更好地與國際接軌。

粵公網安備 44190002002243號

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