電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)、 測試和對策介紹

1、電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)、測試和對策介紹 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：中國賽寶實驗室 朱文立,本講座介紹電氣和電子產(chǎn)品常用的電磁兼容測試標(biāo)準(zhǔn)和測試方法，以提供讀者以全面而又重點突出的了解機(jī)會。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)品對電磁兼容測試的基本要求。2.產(chǎn)品自身所產(chǎn)生的電磁騷擾的測量方法。3.產(chǎn)品工作時在電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波電流的測量方法。4.常用產(chǎn)品抗擾度標(biāo)準(zhǔn)和測

2、試方法。5.測試中對應(yīng)的常見問題及相關(guān)對策。,1.從電磁兼容的通用標(biāo)準(zhǔn)引出電氣和電子產(chǎn)品對電磁兼容測試的基本要求 1-1 電磁兼容測試標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)體系按照不同電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)在電磁兼容測試中的不同地位，可分為四級，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、試驗方法、試驗儀器和基本試驗

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，以及對產(chǎn)品性能的直接判據(jù)，但它是編制其他各級電磁兼容標(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量設(shè)備規(guī)范》； GB/T6113.2《無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備規(guī)范和測量方法 第二部分：騷擾和抗擾度測量方法》；以及如GB/T17626有關(guān)產(chǎn)品抗擾度測量的系列標(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)行的測試項目和必須達(dá)到的測試要求）。通用標(biāo)準(zhǔn)中提到的測試項目及其試驗方法可以在相應(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)給出的試驗環(huán)境、試驗要求可以成為產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)和專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的編制導(dǎo)則。同時對于暫時尚未建立電磁兼容性測試標(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（如增加試驗的項目和提高試驗的限值）。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量及限值的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)分別代表了一個大類產(chǎn)品對電磁騷擾發(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，也可增加試驗項目和對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)對電磁兼容性的要求更加明確，而且還增加了對產(chǎn)品性能試驗的判據(jù)。對試

7、驗方法，應(yīng)由試驗人員參照相應(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（包含的場所有：居民住宅區(qū)，如高層和多層的民居；商業(yè)場所，如商店和超市；事務(wù)場所，如辦公樓和銀行；公共娛樂場所，如影院、酒吧和舞廳；戶外公共場所，如加油站、停車場、娛樂場和運動中心；輕工業(yè)部門，如車間、實驗室和服務(wù)中心等等）。另一類是工

8、業(yè)場所（包含的場所有：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)載的場所；有非常大的電流流過，及因此而伴生很強(qiáng)的電磁場的環(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產(chǎn)品本身工作時的電磁發(fā)射水平，以及產(chǎn)品的抗擾度兩項要求。因此產(chǎn)品的電磁兼容測試標(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不同性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)?？紤]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)兩個典型環(huán)境，因此通用標(biāo)準(zhǔn)實際上有四個分標(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》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》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)中所提出的試驗項目和限值將適用于絕大多數(shù)民用電氣和電子產(chǎn)品對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、信號線和過程控制線。就一個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，所以試驗應(yīng)按實際情況進(jìn)行之。,② 各試驗端口的電磁騷擾發(fā)射限值,各測量標(biāo)準(zhǔn)的電磁騷擾發(fā)射限值是根據(jù)不同的試驗端口來分別制定的。具體內(nèi)容參見相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，此處不另介紹。,③

12、試驗中的注意事項,試驗應(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。試驗中還要適當(dāng)?shù)馗淖冊嚻返牟季郑员闶跪}擾發(fā)射為最大。試驗應(yīng)將試驗中用到的試驗儀器、試驗方法、試驗配置和試驗布局等明確記錄在案，以備試驗?zāi)苤貜?fù)進(jìn)行，試驗結(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，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。試驗中應(yīng)將端口選擇情況記錄在案。除非另有說明，試驗應(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、信號線和測量與控制線。對一個電氣

14、和電子產(chǎn)品來說，有可能只包含其中的一部分，故試驗應(yīng)按實際情況來進(jìn)行。② 各試驗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 試驗中的注意事項,·試品應(yīng)按實際使用情況中，以對干擾最敏感的工作模式下進(jìn)行試驗。試驗中還要適當(dāng)改變布局以求達(dá)到最大敏感度。·試驗中應(yīng)將試驗配置、試品的工作方式及試驗的布局等情況明確記錄在案，以便必要時可以重現(xiàn)及對比試驗結(jié)果

15、。·如果在被試產(chǎn)品的用戶手冊中規(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。·如果試品有許多類似的端口，或接法類似的端口，則試驗應(yīng)當(dāng)選擇足夠數(shù)量的端口來模擬實際工作情況，并保證能覆蓋各種不同類型的端口。但對端口的選擇情況要記錄在案。·除非另有說明，試驗應(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、，但是試驗結(jié)果總不外乎是以下幾種：情況A：試品在試驗中和試驗后都能正常工作，無性能下降和低于制造商規(guī)定的性能等級現(xiàn)象發(fā)生。情況B：試品在試驗后可以正常工作，且無性能下降和低于制造商所規(guī)定的性能等級現(xiàn)象發(fā)生。情況C：允許試品有暫時性的性能降低，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。 顯然上述情況對產(chǎn)品要求是不同的，情況A為最高；情況C為最低。 對于具體的產(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),針對不同的工作環(huán)境，不同的標(biāo)準(zhǔn)給出了多個試驗端口，以及在每個試驗端口上應(yīng)該進(jìn)行的試驗項目要求，但在細(xì)看之下還是有幾點值得小結(jié)的：·對住宅、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，但試驗端口的設(shè)置和試驗項目的選擇大體上是一致的，只是限值不同。·試驗實際上可以歸并為三類：①高頻電磁騷擾的發(fā)射測試：0.15MH

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

19、電快速瞬變脈沖群試驗雷擊浪涌試驗由射頻場感應(yīng)所引起的高頻傳導(dǎo)試驗電壓跌落試驗工頻磁場試驗,2. 產(chǎn)品自身所產(chǎn)生的電磁騷擾的測量方法,在GB4343、GB4824、GB9254和GB17743（分別對應(yīng)于家用電器和電動工具、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)射的測量。盡管產(chǎn)品相差很遠(yuǎn)，但試驗的項目和試驗的方法還是有共通的地方，下面分別介紹之（對于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)動船和由火花點火發(fā)動機(jī)驅(qū)動的裝置，由于情況的特殊性，在測試內(nèi)容和測試方法上較大差異，不予敘述）。,2-1 交流電源線的傳導(dǎo)騷擾測量 （測試頻率范圍0.15至30MHz）① 試驗布置 試驗在屏蔽室內(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；與測量儀器的距離應(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 干擾測量儀干擾測量儀是一臺測量動態(tài)范圍大、靈敏度高的專用測量接收機(jī)。由于測量的對象是微弱的連續(xù)波信號，或者是幅值很強(qiáng)的脈沖信號，因此要求測量接收機(jī)本身的噪聲極小，靈敏度很高，檢波器的動態(tài)范圍大，前級過載能力強(qiáng)，而且在整個測量頻段內(nèi)的測量

22、精度能滿足±2dB的要求。干擾測量儀的輸入阻抗為50Ω。與普通場強(qiáng)儀不同，場強(qiáng)儀主要用于測量廣播、電視信號場強(qiáng)及工科醫(yī)射頻設(shè)備的輻射場強(qiáng)。這些信號都是正弦波的電磁場。與頻譜儀也不同，頻譜儀常采用峰值檢波，比干擾測量儀有快得多的測量速度。,試驗布置（續(xù)）,干擾測量儀（續(xù)）,由于電磁騷擾測量的產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)都是從CISPR（國際無線電干擾特別委員會）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，后者與干擾對聽覺造成的效果相一致。平均值檢波：其最大特點是檢波器的充放電時間常數(shù)相同，特別適用于連續(xù)波的測量。峰值檢波：特點是充電的時間常數(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)中頻信號消失后，由于電路的放電時間常數(shù)很大，檢波的輸出電壓可在很長一段時間內(nèi)保持在峰值上。準(zhǔn)峰值檢波：它的充放電時間常數(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)。其輸出與干擾對聽覺造成的效果相一致。,干擾測量儀（續(xù)）,干擾測量儀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穩(wěn)定的阻抗。與此同時，又將來自電網(wǎng)的無用信號與測量電路隔離開來，僅將受試設(shè)備的干擾電壓耦合到測量

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)騷擾的試驗布置中沒有提到，但是為了模擬測量傳導(dǎo)騷擾電壓過程中試驗者握持試品（特別是像測試手持式電動工具）時的人手的影響，需要用到人工模擬手。人工模擬手由一個200pF（±20%）的電容與一個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)騷擾測量（測試頻率范圍0.15至30MHz）① 試驗布置 試驗在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。,② 測量原理簡述,斷續(xù)騷擾測試又稱喀嚦聲騷擾測試，在家用電器的電磁兼容測試中有此要求。斷續(xù)騷擾是由機(jī)械電子開關(guān)瞬時動作而產(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，因為它是以短脈沖

27、形式出現(xiàn)的。基于這一原因，對斷續(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（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，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，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)測試160kHz、500kHz、1.4MHz

28、和30MHz四點，其細(xì)節(jié)規(guī)定不詳述，可參閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。,③ 測試方法,A.示波器觀察法將示波器的Y軸輸入端與干擾測量儀的中頻輸出端用同軸線連接，即可進(jìn)行斷續(xù)騷擾測量。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間（脈沖的頻度）。按標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)測試四個規(guī)定頻點。示波器法的最大優(yōu)點是設(shè)備簡單和價廉。它的缺點是費時、費力，而且測試結(jié)果還和人的主觀因素有關(guān)。B.干擾分析儀測量法用干擾分析儀代替示波器來進(jìn)行測量。由儀器自動辨

29、別脈沖的幅度、寬度和頻度，排除人為因素，使試驗結(jié)果比較客觀。國外也有專用的干擾分析儀，此時不須利用干擾測量儀的中頻輸出，而直接接至人工電源網(wǎng)絡(luò)的測量端子。這種專用的干擾分析儀可一次測試四個規(guī)定頻點上的喀嚦聲情況。,2-3信號線、控制線、直流電源線傳導(dǎo)騷擾測量（測試頻率范圍0.15至30MHz）①  試驗布置 以照明設(shè)備的獨立式光控裝置為例（見GB17743），試驗在屏蔽室里進(jìn)行。,試驗布置（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。對負(fù)載端子和控制線的傳導(dǎo)騷擾電壓測試，必須使用電壓探頭。② 電壓探頭電壓探頭由一個阻值至少為1.5kΩ的電阻和一個在測試頻率范圍內(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，電壓探頭必須事先校準(zhǔn)，以便對試驗結(jié)果進(jìn)行修正。,2-4用吸收鉗法測量試品本身的輻射功率（測試頻率范圍30

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

32、抗用濾波裝置的長度，該導(dǎo)線至少要7m長。隨測試頻率改變，要不斷改變吸收鉗的位置，以便始終保持干擾測量儀上的讀數(shù)為最大。試品的輻射功率為P0（dBpW）=V（dBμV）+α式中：V為干擾測量儀的讀數(shù)（電壓），dBμV；α為吸收鉗的校正系數(shù)，dB。此法簡便易行，對環(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；在測定頻率范圍上相對輸入信號源無明顯諧振；對來自電網(wǎng)的干擾提供足夠衰減；當(dāng)試品有電流流過時，吸收鉗磁路不應(yīng)產(chǎn)生飽和。另外，使用時，吸收鉗電流互感器的一側(cè)應(yīng)朝對試品。,2-5 輻射騷擾的場強(qiáng)測量（測試頻率范圍30至1000MHz）,① 試驗布置 試驗在開闊場或半電波暗室中進(jìn)行。場地應(yīng)平坦，無架空線，附近無反射物。場地要足夠大，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)合場中，復(fù)合場的大小與輻射功率、測量距離、騷擾源離地面的高度h1、接收天線離地面的高度h2、所測頻率的波長、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)合場強(qiáng)，必須調(diào)節(jié)接收天線的高度。當(dāng)測量距離在等于或小于10m時，天線高度在1～4m間變化；在30m及以下時，天線高度在2～6m間變化。通常不采用小于3m和

35、大于30m的測量距離。另外，騷擾源的最大輻射方向是未知的，在測量中通過旋轉(zhuǎn)試品來獲得最大場強(qiáng)。對電磁波傳播中的極化現(xiàn)象，測試中通過旋轉(zhuǎn)天線（只取水平及垂直兩個極化方向）來獲得最大場強(qiáng)。被測場強(qiáng)（dB） E=U+F+L式中：U，測量儀讀數(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諧振長度的天線；80～1000MHz頻段用等于測量頻率的諧振長度的天線。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/不平衡變換器實現(xiàn)與干擾測量儀的連接。如果測量結(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 試品轉(zhuǎn)臺與接地平板處在同一平面，臺面為金屬平面，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)臺高度為0.8m的非金屬臺子上。,2-6輻射騷擾的磁場分量的測量,（測試頻率范圍9kHz至30MHz）輻射騷擾的磁場分量測量目前只見于照明設(shè)備的電磁兼容測試中（

37、GB17743）。 ① 試驗布置,試驗布置（續(xù)）,試驗在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。輻射騷擾的磁場分量是通過磁場感應(yīng)電流來測量的。大環(huán)天線提供了一個電流探頭。電流探頭、同軸開關(guān)和干擾測量儀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)天線通過測量磁場感應(yīng)電流的方法來測量試品所

38、產(chǎn)生的輻射騷擾的磁場分量，是CISPR標(biāo)準(zhǔn)中較新的一種試驗方法，有靈敏度較高，周圍干擾對測試結(jié)果影響較小，測試結(jié)果的重復(fù)性和可比性都比較好的特點。,3- 諧波電流的測量,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，電壓畸變將加劇。畸變了的供電電壓將可能使對諧波敏感的設(shè)備產(chǎn)生誤動作；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

40、，使電壓過零處的變化率很高，甚至在半個周波里出現(xiàn)多個過零點，從而導(dǎo)致過零設(shè)備的誤動作。,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，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，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，特別是三次諧波的奇數(shù)倍，它們在中線上卻是相加的。英國有則報導(dǎo)，相電流為100安培時，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。中線的過電流會造成中線過熱和中線壓降的增加。④ 對變壓器和感應(yīng)電動機(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。對感應(yīng)電動機(jī)來說，除了增大電動機(jī)的損耗外，諧波還會使感應(yīng)電動機(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，使轉(zhuǎn)矩加大；-序產(chǎn)生負(fù)向旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)矩減小。+序和-序分量的共同作用可使電動機(jī)產(chǎn)生振動而降低電動機(jī)的使用壽命。為此，必要時應(yīng)降低電動機(jī)的額定功率來保證電動機(jī)的使用壽命。⑤ 斷路器的誤動作剩余電流斷路器（俗稱漏電斷路器）是根據(jù)測量相線和中線的電流之和來動作的，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，漏電斷路器就不能準(zhǔn)確檢測到高頻分量之和，從而造成誤動作（通常是實際值

43、比測量值來得大，結(jié)果是斷路器該動作時不動作）。,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。由于電容器對諧波電流呈現(xiàn)比較低的阻抗，使諧波電流有增加趨勢，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次以上諧波時將使集膚效應(yīng)趨于顯著，產(chǎn)生附加損耗而過熱。必要時應(yīng)采用多芯電纜來克服這個問題。,3-3

44、GB17625.1標(biāo)準(zhǔn)簡介,電氣和電子產(chǎn)品在用電過程中對電網(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試要求的產(chǎn)品中都有諧波電流限制的項目。有關(guān)諧波電流限值和測量的國家標(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 諧波電流的測量基礎(chǔ)諧波電流的測量基礎(chǔ)是：任何周期性的非正弦波形都可以用富里葉級數(shù)表示。亦即，對任何周期性的非正弦波形的測量都可以用各次諧波的幅值和它們的相角測量來代替。,② 標(biāo)準(zhǔn)要點簡述,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；放電燈的獨立式鎮(zhèn)流器和白熾燈的獨立式變壓器；紫外線或紅外線的輻射裝置；廣告標(biāo)識的照明；以及除白熾燈外的燈光調(diào)節(jié)器）。D類是功率小于600W的個人計算機(jī)；計算機(jī)顯示器；以及電視接收機(jī)。 標(biāo)準(zhǔn)對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 測量線路,測量設(shè)備可采用頻域諧波分析儀

47、，也可采用時域諧波分析儀，但從世界范圍說，目前采用離散富里葉變喚的時域分析儀器已成為基準(zhǔn)的測量設(shè)備。單相設(shè)備的諧波電流測量線路見下圖。,測量線路（續(xù)）,其中試驗電源的試驗電壓為試品的額定電壓。試驗電壓的變化范圍應(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)。對三相試驗電源，還有一個相位精度問題，要求相間的相位精度在120°±1.5°以內(nèi)。試驗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，還要注意試驗電源的內(nèi)阻抗和測量設(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。,測量線路（續(xù)

49、）,總之，對整個試驗線路來說，要求試驗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。以及整個試驗線路的內(nèi)阻要小。試驗中，諧波電流的限值數(shù)據(jù)適用于對線電流的測量。但對單相試品，也允許用對中線電流的測試來代替線電流的測試。,④ 對標(biāo)準(zhǔn)的評述,標(biāo)準(zhǔn)之所以要求用高品質(zhì)的試驗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熟悉的電源端子