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1、谈电磁兼容（EMC）,2015/06/16,0,讨论内容,从电影谈电磁相容 电磁兼容在探讨甚么 电磁相容的相关量测 电磁兼容的相关标准 电磁相容的源起 世界各国管理的模式 设备介绍,2002/02/04,TYC,1,从电影谈电磁相容,Broken Arrow(断箭行动) John Travolta & Christian Slater,2002/02/04,TYC,2,电影告诉了我们甚么(一),灾难不是来自核爆的辐射 灾难来自EMP(Electromagnetic Pulse),2002/02/04,TYC,3,电影告诉了我们甚么(二),信号:想要的电磁波就是信号 (男主角要EMP Elect
2、romagnetic Pulse) 干扰:不想要的电磁波就是干扰 (直升机,吉普车不要EMP) 例1:看CCTV却收到 BTV 的电台 CCTV： 信号 TV： 干扰(Intentional Radiator) 例2:听广播电台却含有吹风机的噪音: 广播电台: 信号 吹风机: 干扰(Unintentional Radiator),2002/02/04,TYC,4,EMC在探讨甚么,设备的电磁波干扰问题 对人类而言是间接性的影响 而不是电波对人体的直接危害 对人而言,这是一种直接的危害 (原子能委员会) (影响隔代的遗传),2002/02/04,TYC,5,电磁相容(EMC)在追求甚么,2002
3、/02/04,TYC,6,EMI : 电磁干扰,EMS : 电磁耐受性,- 来自于本尊,- 来自人为的电磁干扰 -来自自然界的干扰,一个平和的电磁环境,电磁兼容涵盖的对象,用到电的成品 ITE(信息)产品 家电产品 收音电视机 灯具 ISM(工业.科学.医疗)产品 电信产品,2002/02/04,TYC,7,汽机车 航天工业 军用产业,产生 EMC 问题的路径,空中辐射的问题 传统的电视,电源线, 信号线等传导的问题 有线电视的接收,2002/02/04,TYC,8,EMC : ElectroMagnetic Compatibility CE : Conducted Emission EMI
4、: ElectroMagnetic Interference RE : Radiated Emission EMS : ElectroMagnetic Susceptibility CS : Conducted Susceptibility RS : Radiated Susceptibility,2002/02/04,TYC,9,EMC 的测试项目,怎么评估产品的电磁兼容,定义电磁兼容(EMC)的环境 定义测试方法 制定测试标准 执行测试 别忘了: 符合这些测试后,仍会有风险,2002/02/04,TYC,10,限制辐射量的方法,在多少距离外,场强不可超出限制值 一般的信息,家电等产品都用此
5、种方式 限制输入特定天线的等效功率 Dipole 天线: ERP(Effective Radiated Power) Isotropic 天线: EIRP ( Equivalent Isotropically Radiated Power) 大部份使用于无线通信的手机产品,2002/02/04,TYC,11,2002/02/04,TYC,12,EMI辐射场强的量测方法,EMI测试接收机,0.8 m,10 m,1 - 4 m,2 D,D,1.73 D,测量最大的场强,2002/02/04,TYC,13,ERP(EIRP)的量测方法,EMI测试接收机,量测此一输入功率,在相同的读值下,2002/0
6、2/04,TYC,14,传导EMI的量测方法,测量电源线EMI称为LISN 测量通信线EMI称为ISN,0.8 m,0.4 m,0.8 m,EMI测试接收机,LISN(AMN)及ISN的用途,LISN:Line Impedance Stabilization Network AMN: Artificial Main Network ISN: Impedance Stabilization Network 取出干扰的高频信号 阻止供应电源带进外来的干扰 提供待测设备与供应电源之间的阻抗匹配,2002/02/04,TYC,15,2002/02/04,TYC,16,辐射EMS的测试方法,0.8 m,
7、3 m,1.5 m,信号产生器,问题1: 开放场会干扰附近设备 问题2: 要确保电场的均匀性,实际的辐射EMS测试场地,2002/02/04,TYC,17,2002/02/04,TYC,18,传导EMS的测试方法,各种不同的CDN,0.8 m,0.4 m,0.8 m,各种不同的Simulator,2002/02/04,TYC,19,CDN的用途,各种不同的Simulator,Coupling Decoupling,Coupling,EMC标准的分类,Generic Standard 环境分类 商业.住宅及轻工业区 重工业区 Basic Standard 量测方法; 量测设备 Product F
8、amily Standard Product Standard,2002/02/04,TYC,20,EMC的主要国际标准,2002/02/04,TYC,21,EMI的主要国际标准 CISPR 11, 12, 13, 14, 15, 22 IEC 61000-3-X 系列 量测设备及方法: CISPR 16-1, -2, CISPR 19 EMS的主要国际标准 IEC 61000-4-X系列: 目前完成11种,预计已超过 31种 CISPR 14-2: 家电产品 CISPR 24: 信息产品,EMC的主要区域性标准,2002/02/04,TYC,22,美国: FCC Part 0-100 ANS
9、I C 63.X的系列标准 欧体: EN(European Norm)(EMC方面) ETSI(通信方面) 德国: VDE 日本: VCCI 纽澳: AS/NZS 台湾: CNS 大陆: GB,电磁兼容的源起及未来,避免通信的干扰 美国 电脑工业的出现 CBEMA(ITI) 德国 西柏林的运补 VDE 扩及产品的正常工作,2002/02/04,TYC,23,世界各国EMC的管理模式,取得认证后使能上市 少数或特定的测试及验证机构 VDE, JET 境内开放,境外禁止 境内,境外皆开放 DoC (Declaration of Conformity) 辅以强大的罚则 11SDoC (1 Stand
10、ard, 1 Test, Supplier DoC) 先进国家的产业界大力推动 自主式管理 日本VCCI 新兴国家怎么走?,2002/02/04,TYC,24,EMC试验室的设备(一),本体辐射的测试场地 EMI (从空中撷取辐射的强度) OPEN SITE (在空旷的场地测量产品的辐射) 电波暗室(隔离外界环境的噪声) EMS(在空间中产生均匀电磁场) 电波暗室 隔离室 TEM CELL GTEM CELL STRIP LINE,2002/02/04,TYC,25,2002/02/04,TYC,26,EMC试验室的设备(二),电源线等传导的测试场地 EMI 任意能区别背景噪声及待测信号的场所
11、 隔离室 EMS 隔离室(避免测试时影响附近的环境),2002/02/04,TYC,27,测试设备的演进例(一),EMI: 一台待测设备,一支天线 Turntable 及天线架 加个 Ground Plane 电波暗室(全暗室,半暗室) Reverberating Chamber ,2002/02/04,TYC,28,测试设备的演进例(二),EMS TEM Cell Strip Line 电波暗室(全暗室,半暗室) GTEM Cell Reverberating Chamber .,2002/02/04,TYC,29,测试设备的演进例(三),天线 Dipole 天线(半波长或调谐天线) Sho
12、rten Dipole 天线(30 MHz 到 80 MHz) Biconical 天线(30 MHz 到 300 MHz) Logperiodic 天线(200 MHz 到 1000 MHz) Bilog 天线(30 MHz 到 2000 MHz) .,2002/02/04,TYC,30,测试设备的演进例(四),Absorbing Clamp Open Site 及 Chamber 的缺点 产品体积小于1米的辐射特性 辐射量几乎都等于从电源线辐射的量 简单,宽带,低成本,高效率的方向演进,2002/02/04,TYC,31,结 论,电波的使用越来越多 产品越来越小型化,工作电压越来越低 从消极的不干扰别人,已转到积极的不干扰自他 EMC的路是无限的宽广,2002/02/04,TYC,32,2002/02/04,TYC,33,2002/02/04,TYC,34,