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虹科帶您認(rèn)識EMC測試

虹科測試測量 ? 2022-01-25 09:27 ? 次閱讀
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做電子行業(yè)的,肯定都多多少少會聽說過EMC或者涉及到EMC,但是很多時候,又不太清楚EMC到底是什么,或者會犯一些范圍上的錯誤,覺得哪些東西才算是EMC,另一些就不是了,那我們今天就從初學(xué)者的角度出發(fā),帶大家認(rèn)識一下EMC的定義和什么是EMC測試。筆者我會盡量以讓大家易懂的說法來講解,一些說法可能不夠嚴(yán)謹(jǐn),建議已經(jīng)有初步了解想要深入了解各種定義和規(guī)范的工程師,還是直接看相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的白皮書比較好。首先呢,EMC中文名叫電磁兼容,那好說,顧名思義就是和電磁場兼容。那何謂兼容?兼容就是,現(xiàn)有的電磁場不影響你,你也不要影響現(xiàn)有的電磁場,大家相安無事,那就叫兼容。但是吧,但凡你的設(shè)備帶點電,多少會受到外界電磁場影響,也多少會產(chǎn)生電磁場對外界進(jìn)行影響,所以兼容并不是要求絕對的不影響,只要是別人對你設(shè)備的影響,你的設(shè)備可以扛住,不影響正常工作就算是你的設(shè)備對環(huán)境兼容;你對別人的干擾,也不要影響別人工作,那就是環(huán)境對你的設(shè)備兼容。71f8bbf6-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png

剛才說到的,其實是兩個方面,一方面是抗干擾(EMI),另一方面是干擾(EMS),EMIEMS加起來,也就構(gòu)成了EMC。如果覺得上面一大段字看著費勁,那我們也可以直接看下面這個圖。720b8380-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png721bf1c0-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png??正如前面所說,EMC包括了EMS和EMI兩部分,那自然EMC測試也包含了EMS和EMI測試,只有兩邊規(guī)定要進(jìn)行的測試項都通過了,我們才會認(rèn)為該設(shè)備的EMC測試通過。EMS測試,或者說抗干擾測試,主要包含了3大類測試,分別是:輻射(發(fā)射)抗擾、傳導(dǎo)抗擾、脈沖抗擾,其中脈沖抗擾的范疇非常廣,包括了一種我們可能在整個EMC領(lǐng)域聽得最多,在很多實驗室、工廠車間都會用得到的測試:ESD抗擾測試,簡單來說就是防靜電測試,防靜電有多重要就不用我說了,畢竟就算儀器不怕電,冬天手被東西的靜電電到,人也不好受吧。此外,脈沖抗擾還包括了PQF電壓瞬變抗擾(簡單理解為防瞬間掉電/超電壓供電干擾)、浪涌(Surge)抗擾(或者說防雷擊)、EFT快速瞬時脈沖抗擾、PFMT電源頻率磁場抗擾等。EMI測試,或者說干擾度測試,包含的東西則少一些,主要包括了兩大類:輻射放射測試和傳導(dǎo)放射測試。722a54c2-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png

上面提到的類型中,有4個非常相似,又不好理解——輻射抗擾、傳導(dǎo)抗擾、輻射放射和傳導(dǎo)放射,別著急,筆者我這就給你捋清楚:我們可以把每個類型的4個字,拆成前后各兩個字看。

前兩個字的“輻射”,簡單說就是原本就打算對外發(fā)射電磁波的情況,這個廣義的電磁波包括了射頻微波、光、電場、磁場等;而“傳導(dǎo)”,指的則是原本不打算對外發(fā)射電磁波或者原本就是要接收電磁波的情形。

后兩個字的“抗擾”就不用多說了,就是抗干擾,一般來說,測試方法就是把設(shè)備放在特定的干擾電磁場環(huán)境(指定方向、強度、頻率、變化規(guī)律、時間等),然后進(jìn)行一系列的設(shè)備功能測試,看通過率是否達(dá)到指標(biāo)要求。而“放射”則指的是,產(chǎn)生了向外發(fā)射的電磁波。這種向外發(fā)射,對于原本就打算對外發(fā)射的情況(輻射放射),如發(fā)射天線,則直接測的是他的實際發(fā)射強度、功率等;對于不打算對外發(fā)射的情況(傳導(dǎo)放射),比如高頻或者大功率電路走線,會無可避免產(chǎn)生一些外溢電磁波,那測的就是這個外溢的參數(shù)。

723d1e5e-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png

為了簡化理解輻射抗擾、傳導(dǎo)抗擾、輻射放射和傳導(dǎo)放射,我畫了下面這幅圖:724f132a-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png725f46fa-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png??了解完什么是EMC和EMC測試之后,你大概會想,“那我的產(chǎn)品需要進(jìn)行EMC測試嗎?”那這個問題的話,其實不好一概而論,如果你的產(chǎn)品是少量定制化的東西,那就根據(jù)客戶實際的要求來就好了;如果是批量上市產(chǎn)品的話,就應(yīng)該遵循產(chǎn)品相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證規(guī)范,比方說國內(nèi)的CCC認(rèn)證、歐盟的CE認(rèn)證等。一般來說如果產(chǎn)品本身是帶無線電收發(fā)功能的,那EMC測試要求的測試項目數(shù)量也會相對多一些。具體而言,不同行業(yè)不同類型產(chǎn)品之間的要求往往會有很大的不同,筆者不可能在這里一一列出,你應(yīng)該去查找自己產(chǎn)品相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證的白皮書,里面一般會詳細(xì)說明測試內(nèi)容、條件以及結(jié)果指標(biāo)要求等。測試的進(jìn)行,多數(shù)是在專業(yè)的測試機構(gòu)和實驗室進(jìn)行,因為一方面測試需要大量專用儀器設(shè)備甚至是專門的場地,另一方面測試方也需要得到認(rèn)證機構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)可。當(dāng)然,一些高校和企業(yè),也會搭建自己的EMC測試實驗室,這一來是研發(fā)需要,二來也是為了節(jié)省時間成本,盡可能快地拿到檢測結(jié)果也有助于盡快修改完善產(chǎn)品,加快上市周期。71f8bbf6-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png?722a54c2-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png

為了將來產(chǎn)品順利通過EMC測試,你需要做點什么?首先,當(dāng)然不是等送測,然后根據(jù)結(jié)果改,送測的時候意味著你的產(chǎn)品已經(jīng)基本定型,這個時候要改到符合EMC標(biāo)準(zhǔn),這是最費勁也是耗費成本最高的,最壞的可能甚至需要重新設(shè)計一遍。

723d1e5e-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png比方說,假設(shè)我設(shè)計了一個家用WiFi路由器,設(shè)計發(fā)射功率很高,去到了60dBm,但是對于這類產(chǎn)品的無線2.4G發(fā)射功率國內(nèi)要求是≤20dBm的(這就算是輻射放射要求),那我原本特地選用更貴的更低損耗、更大功率的射頻器件,成本就浪費了,同時我還得想辦法把發(fā)射功率降下去:要是之前設(shè)計的功率是可調(diào)的還好,長期較低功率運行頂多是有一些參數(shù)劣化,但要是之前設(shè)計功率是固定的,那我還得考慮是要加一個衰減器,還是直接重新設(shè)計電路……正確的做法是,從一開始定好產(chǎn)品定位之后,就立刻開始查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確定需要注意的EMC要求,并且在電路設(shè)計、外殼等物理設(shè)計上,把EMC要求的相關(guān)要素考慮進(jìn)去。比如,在設(shè)計電路時就做好電源濾波、在芯片器件選用時,選用供電輸入電壓允許范圍較寬的型號,避免過壓/欠壓干擾損壞、在外部接口處加上瞬態(tài)抑制二極管等。有條件的話,還可以考慮搭建起簡單的(甚至是完整的)EMC測試環(huán)境,以便在產(chǎn)品研發(fā)中前期進(jìn)行模塊級別的EMC測試,及早發(fā)現(xiàn)問題并修復(fù),若真的無可避免需要重新設(shè)計,亦可最大程度降低損失。729f8d28-7d36-11ec-8beb-dac502259ad0.png

虹科是一家在測試測量行業(yè)經(jīng)驗超過10年的高科技公司,虹科與世界知名的測量行業(yè)巨頭公司Marvin Test、Pickering Interface以及Active Technology合作多年,提供領(lǐng)域內(nèi)頂尖水平的基于PXI/PXIe/PCI/LXI平臺的多種功能模塊,以及自動化測試軟件平臺和測試系統(tǒng),通用臺式信號源設(shè)備等。事業(yè)部所有成員都受過國內(nèi)外專業(yè)培訓(xùn),并獲得專業(yè)資格認(rèn)證,所有工程師平均5年+技術(shù)經(jīng)驗和水平一致贏得客戶極好口碑。我們積極參與行業(yè)協(xié)會的工作,為推廣先進(jìn)技術(shù)的普及做出了重要貢獻(xiàn)。至今,虹科已經(jīng)為全國用戶提供了100+不同的解決方案和項目,并且獲得了行業(yè)內(nèi)用戶極好口碑。

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