产品电磁兼容性的两个方面.doc
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1、产品电磁兼容性的两个方面产品的电磁兼容性(EMC)从总体上包括两个方面,一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限制,也就是EMI(电磁干扰),另一方面是指产品对所在环境中存在的电磁干扰具有一定的抗扰度,也就是抗干扰能力,即EMS(电磁耐受性)。首先我们用实例讨论一下静电干扰,静电放电(ESD)是指具有不同静电电位的物体互相靠近或直接接触引起的电荷转移,ESD会导致电子设备严重地损坏或操作失常,因而在芯片和系统设计中ESD是一项非常重要的指标。对于小型的EUT(Equipment Under Test)测试环境,如下图所示:普通电子产品的国际测试标准为IEC6100
2、0-4-2,该标准针对被试设备安装与环境条件,将考核要求分成不同的严酷度等级。凡等级高的设备可以用在等级低的场合,反之则不可以。静电放电的严酷度等级见表。按标准测试评定等级:1类:在制造商、委托商或购买方规定限值内性能正常;2类:功能或性能暂时降低或丧失但可自行恢复,不需要操作者干预;3类:功能或性能暂时降低过丧失,要求工作人员干预或系统重置才能正常恢复;4类:由于设备零件或软件只损坏或者数据之丧失而造成不可自行恢复的功能降低或丧失;评定时1类判定为通过4类判定为不通过,2、3类需要用户与制造商双方协商来判断。一款电路板产品是否能通过静电测试,需要注意很多方面:包括在原理图中增加防静电器件,原
3、理与layout设计时接地问题,电路板与外壳如何连接等。一块设计良好的电子产品,可以在静电测试过程中保持各项功能正常。下图所示是正在测试的迅为eTOP系列工控机:作为产品研发阶段的评估来说,我们测试时基本上本着使劲“造”的原则,来评估设备的参数极限。在设计产品之初会有不足之处,静电测试会直接伤害到我们的产品,这时产品不满足应用要求,我们就需要整改了,首先需要通过多次重复测试。定位问题出在硬件的那里,结合原理图和pcb,查找设计不合理或者影响静电释放的地方,对电路板进行整改。接下来我们实例讨论下快速脉冲群测试。大部分电子产品需要通过电快速瞬变脉冲群(EFT)和静电放电(ESD)等项目的标准测试。
4、EFT和ESD是两种典型的突发干扰,EFT信号单脉冲的峰值电压可高达4kV,上升沿5ns。接触放电测试时的ESD信号的峰值电压可高达8kV,上升时间小于1ns。这两种突发干扰,都具有突发、高压、宽频等特征。EFT的特点是上升时间快,持续时间短,能量低,但具有较高的重复频率。EFT一般不会引起设备的损坏,但由于其干扰频谱分布较宽,会对设备正常工作产生影响。其干扰机理为EFT对线路中半导体结电容单向连续充电累积,引起电路乃至设备的误动作。我们在测试电源线耦合时,实验室基本布局如下图所示:EFT测试对应测试标准为IEC61000-4-4。测试等级如下表所示:下图正在测试测试迅为eTOP系列一款人机界
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