欧盟统一后的手机USB接口及其EMC测试要求

2016-09-22 08:48:46来源: eefocus
    从2011年1月1日开始,所有在欧盟销售的带usb接口的手机,其接口统一为micro-B USB,手机及配套充电器的接口如下图所示:

    手机充电器的接口一直以来都是五花八门,从Micro-B USB到MiniUSB,甚至还有专属充电数据接口存在,这样的设计极大的不方便消费者。很多时候我们急需充电的时候却发现充电接口不一样。针对这一现象,欧盟委员会已经批准了14家手机品牌大厂商达成的一项协议,统一了手机usb接口为micro-B USB,并采用micro-B USB手机充电器新标准。目前支持此项决议的手机厂商包括摩托罗拉、诺基亚、华为、LG、三星、索尼爱立信等。此项协议实施后,消费者就不用再去为充电而烦躁,让生活更加的轻松,同时能减少充电器的产量,换手机造成的丢弃充电器行为也会大大减少,并且能节约消费者的支出,对减轻环境污染与节能减排也是一大利好。

    针对以上协议,欧盟对手机充电器制定了一个新法规其标准号为ETSI EN 301 489-34 V1.1.1 (2010-10),此标准遵从CE指令。也就是说,带micro-B USB口的手机充电器做CE认证,另外要符合此标准的要求。现在我们就来了解一下这个新的法规对于micro-B USB口充电器设备在EMC测试方面都有哪些规定。以方便大家申请欧盟CE认证。

    EN301489-34是指关于无线电设备和服务的相关电磁兼容标准的第34部分,即关于移动电话的外部供电设备的特殊规定。
    一. 标准中规定了对设备进行供电的EPS(外部供电设备)即充电器必需要符合以下条件:

 l设备通过使用一个micro-B的USB插头电缆的充电器进行电源供电;

 l充电电压为:5V±5 % ;

 l最大输出电流限定在500到1500MA;
    二.  关于EPS的测试需要注意到几个测试条件:

 l进行EPS的测试时它的直流输出端口必需要接一个能够代表它的连接设备的模拟负载。

 l测试过程中要尽量避免测试设备的射频信号对测试结果产生干扰。

 l测试时EPS必需采用Micro-B端口的USB电缆进行测试。它的型号及线长需要记录在报告中。

    三.  抗扰测试符合的判定要求

    l测试结果的持续及瞬态现象都要符合EPS的性能判定标准即:
    
    l测试前后EPS在Micro-B的USB接口端在空载及有最大电流输出状态下的两种情况下都要满足输出电压范围在5 V ±0.25 V。

    l在输出电压范围为5 V ±0.25 V的情况下输出电流要工作在500-1500MA。可以通过调整负载并依据EPS的工作能力来确定是否满足这个要求。

    l输出电压纹波(负载情况为从空载到满负载):满足在20MHz带宽内的80 mV 峰峰值要求。

    四.关于EMC骚扰类具体测试项:

    1. 辐射骚扰测试
    测试限值(3m距离):
频率(MHz) 准峰值限值 (dBµV/m)
30 - 230 40
230 - 1000 47
 
注:
    1. 该标准限值适用于3米测量距离B级 ITE.

    2. 在过渡频率处采用较低的限值

    3. 在不影响试验结果判定的情况下,为了节省试验时间,可用峰值测量代替准峰值测量,一旦发生争议,则以准峰值测量结果为准
    测试过程:
    试验按照EN 55016-2-3 [12]要求进行布置,EUT 置于80cm 高的木质台面,距离天线3m。在30-1000MHz频率范围内,EMI 测量接收机采用峰值扫描方式进行预测试。通过转动转台和升降接收天线(1-4m)并改变测试天线极性来分别获得最大的骚扰电平。然后对于最接近限值的频率点采用准峰值检波的方式进行最终测量。测试在最差状态和10%到100%的额定输出电流情况及断开负载状态下进行:

    测试设置如下图所示:

    2.传导骚扰测试
    测试限值:
频率范围(MHz) 传导骚扰限值(dBµV)
准峰值 平均值
0.15 - 0.50 66 - 56 56 - 46
0.50 - 5 56 46
5 - 30 60 50
 
    注:1、在0.15MHz~0.5MHz频率范围内,限值随频率的对数增加而线性减少。

    2、如果用准峰值检波器测得的值不大于用平均值测量所规定的限值,则认为用平均值检波器测量也能满足限值的要求。
    测试过程:
    测量按EN 55016-2-1 [15]进行,充电器通过线路阻抗稳定网络(LISN)与交流电源相连。测试在屏蔽室进行;如果准峰值测量值不大于平均值限值,则认为平均值也满足限值要求,平均值可不另测量。最终记录每条载流线上产生的最大骚扰点频率及测量值。测试在最差状态和10%到100%的额定输出电流情况及断开负载状态下进行。
    测试设置如下图所示:

    3.谐波电流测试
    符合标准EN 61000-3-2/A1[13]即谐波电流发射的要求适用于每相输入电流小于或等于16A并且输出功率高于75W的设备。由于移动设备即手机类产品基本达不到75W这个要求。所以这项不用测试。
    4.电压波动和闪烁
    符合标准EN 61000-3-3/A1[10]即电压波动和闪烁的要求适用于每相输入电流小于或等于16A的设备。由于移动设备即手机类产品基本达到这个要求。所以这项需要测试。
测试限值:


测试项目 限值 注意
Pst 1.0 Short-term flicker indicator
Plt 0.65 Long-term flicker indicator
Tdt 0.5 Maximum time that dt exceeds 3%
dmax (%) 3.3% Maximum relative voltage change
dc (%) 4% Relative steady-state voltage change
 
    测试过程:
    试验按照61000-3-3 [10]要求进行布置,EUT 置于80cm 高的木质台面。在电压波动测试的情况下,测试时间包含了整个操作过程的时间。对于短时闪烁的观察时间为10分钟,长时闪烁的观察时间为2个小时。

    测试设置如下图所示:

    五.关于EMC抗扰类测试项

    测试条件:测试要在满负载情况下即最差情况下进行测试。
    1.辐射骚扰抗扰度(80-1000MHz,1400-2700 MHz)
    测试要求:
    试验按EN 61000-4-3 [5]进行,但满足下列要求:

    1) 试验应在80MHz~ 1GHz,1.4-2.7GHz整个频率范围内进行;

    2) 试验等级为10V/m,骚扰源经过1KHz的音频信号进行80%的幅度调制.

    3) 频率扫描步径以1%的基频进行测试。

    
    测试设置:

    性能判据:
    要符合EPS的判定准则。
    2. 静电放电抗扰度
    实验要求:
    试验按照标准EN 61000-4-2 [4]进行。

    1) 对于接触放电,EUT应能通过±4kV的试验等级。

    2) 对于空气放电,EUT应能通过±8kV的试验等级。

    测试设置 :

    性能判据:
    要符合EPS的判定准则。
  
    3. 电快速瞬变脉冲群抗扰度
    实验要求:

    试验按EN 61000-4-4 [6]进行,满足下列要求。
    1) AC电源输入端口的试验电平为开路电压1kV。测试可以直接连接到测试发生器。

    2) DC电源输出端口的试验电平为开路电压0.5KV。测试应该使用电容耦合钳进行。
    测试设置:

    性能判据:
    要符合EPS的判定准则。
    4. 传导骚扰抗扰度(0.15- 80MHz)

    试验要求:

    试验按EN 61000-4-6 [8]进行。试验等级要求:

    1) 试验应在0.15MHz~80MHz频率范围内进行;

    2) 试验等级为等级3即10 V rms,骚扰源经过1kHz的音频信号进行80%的幅度调制;

    3) 频率扫描步径以1%的基频进行测试

    性能判据:
    要符合EPS的判定准则。
    5. 电压跌落/短时中断抗扰度

    试验要求:

    试验按EN 61000-4-11 [9]进行。试验等级为:

    1) 电压暂降:电压降低100%,持续时间10ms;

    2) 电压暂降:电压降低100%,持续时间20ms;

    3) 电压暂降:电压降低30%,持续时间500ms;

    4) 电压中断:电压降低100%,持续时间5000ms;
测试设置:

    性能判据:
    要符合EPS的判定准则。
    6. 浪涌冲击抗扰度

    试验要求:

    试验按EN 61000-4-5 [7]进行。试验等级要求:
    1) 线对地为2kV开路电压;

    2) 线对线为1kV开路电压;
    测试设置:

    性能判据:
    要符合EPS的判定准则。

    以上就是摩尔实验室(MORLAB)根据欧盟最新USB接口而总结的与其相关的测试项目和测试要求

关键字:手机USB接口  EMC测试

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016092217333.html
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