信息技术设备的电磁兼容性标准

2011-04-26 14:14:30来源: 互联网
自80年代以来,我国加快了制定电磁兼容性国家标准的步伐。1988年6月发布了与国际无线电干扰特别委员会的“CISPR22:1985” 等效的国家标准“GB9254 1988”,标准名称是《信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法》,并于1998年11月1日起实施。1993年该标准成为强制性国家标准。之后,考虑到标准的适用性与时效性,又根据第三版的 “CISPR22:1997” 对GB9254 1988进行了修改,实施日期为1999年12月1日。该标准自实施之日起替代GB9254 1988,但其中有关电信端口的内容滞后半年实施。该标准仍作为强制性标准执行。同期还发布了GB/T17618 1998《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》,该标准等同于“CISPR24:1997” ,并作为推荐标准来实施,此两项电磁兼容性产品类国家标准的发布将为制定国内信息技术设备产品标准提供技术依据。

1.信息技术设备定义

  信息技术设备是GB9254中最为重要的术语之一,它界定了该标准适用的范围。GB9254的3.1给出了明确的定义:
  信息技术设备是同时满足条件 ( a ) 和 条件 ( b ) 的任何设备;

(a). 能对数据和电信消息,进行录入、存储、显示、检索、传递、交换或控制(或几种功能的组合);该设备可以配置一个和多个通常用于信息传递的终端端口;

(b). 额定电压不超过600V。

  根据产品的使用环境,信息技术设备分为A级和B级,它们分别要满足A级电磁兼容标准和B级电磁兼容标准,B级标准要严于A级标准。一般来说,在以下场所使用的信息技术设备属于B级;

  1. 住宅区,如四合院、公寓等;
  2. 商业区,如商店、超市等;
  3. 商务区,如写字楼、银行等;
  4. 公共娱乐场所,如电影院、餐馆、迪厅等;
  5. 户外场所,如加油站、停车场和体育中心等;
  6. 轻工业区,如车间、实验室等。

满足A级电磁兼容标准的产品在使用说明书或产品标牌上通常作如下内容的声明:

“此产品满足电磁兼容A级,在生活环境中,该产品可能会造成无线电骚扰。在这种情况下,可能需要用户对其骚扰采取切实可行的措施。”

2.限值

2.1电源端子的传导骚扰限值

  电磁骚扰可以通过设备的电源端子传导发射,造成电网的污染。因此,电磁兼容标准中对电源端子的传导骚扰发射进行了限制,这就是电源端子传导发射限值。表2给出了A级和B 级电源端子的传导骚扰限值。

表2 电源端子的传导骚扰限值

A级

B级

频率范围MHz

限值dBμV

频率范围

MHz

限值dBμV

准峰值

平均值

准峰值

平均值

0.15 ~ 0.50

79

66

0.15 ~ 0.50

66 ~ 56

56 ~ 46

0.50 ~ 50

78

60

0.50 ~ 5

56

46

     

5 ~ 30

60

50

2.2电信端口的共模传导骚扰限值

  电缆上的共模电流会产生很强的电磁辐射,大部分设备在不联电信电缆时能够顺利通过有关的标准,而联上电缆后就不再满足标准的要求,这就是由于电缆中共模电流产生了共模辐射。因此本项对电信端口的共模传导发射提出了限制,表3给出了A级和B级电信端口的共模传导骚扰限值。

频率范围MHz

A级

B级

电压限值dBμV

电流限值dBμA

电压限值dBμV

电流限值dBμA

准峰值

平均值

准峰值

平均值

准峰值

平均值

准峰值

平均值

0.15 ~ 0.5

97~87

84~74

53~43

40~30

84~74

74~64

40~30

30~20

0.5 ~ 30

87

74

43

30

74

64

30

20

2.3辐射发射骚扰限值

  信息设备在工作时会向空间辐射电磁波,这构成了对其它设备的骚扰,特别是对无线接收设备的影响很大。因此,本项对设备辐射的电磁波强度提出了限制。表4给出了A级和B级辐射骚扰限值。

表4: 辐射骚扰限值

频率范围

MHz

准峰值dBμV/m

A级

B级

30~230

40

30

230~1000

47

37

2.4机箱的抗扰度限值

  机箱要对外界的各种骚扰有一定的抵抗能力,根据实际环境中存在的骚扰,分为表5所示的三类。

表5: 机箱抗扰度试验限值

电磁环境

抗扰度限值

工频磁场

50或60Hz 1A/m(r.m.s)

射频电磁场

≤80 ~ 1000MHz 3V/m(r.m.s,未调制)80%AM(1KHz)

静电放电

4KV(接触放电) 8KV(空气放电)

2.5信号端口和抗扰度限值

  信号端口上的骚扰来自空间电磁波在电缆上感应的电流,根据实际环境中的电磁骚扰现象,有表6所示的三种。

表 6: 信号端口和电信端口抗扰度限值

电磁环境

抗扰度限值

射频连续波传导

0.15~80MHz 3V(r.m.s,未调制)80% AM(1KHz)

浪涌(冲击)

1.5KV(峰值) 4KV(峰值)10/700μs

电快速瞬变脉冲

0.5KV(峰值) 5/50ns 5KHz(重复频率)

2.6 直流电源端口抗扰度限值

直流电源端口的抗扰度要求如表7所示。

表7: 电源输入端口的抗扰度限值

电磁环境

抗扰度限值

射频连续波传导

0.15~80MHz 3V(r.m.s,未调制)80%AM(1KHz)

浪涌(冲击)

1.2/50 (8/20) μs 0.5KV(峰值)

电快速瞬变脉冲

0.5KV(峰值) 5/50ns 5KHz(重复频率)

2.7 交流电源端口抗扰度限值

交流电源端口的抗扰度要求如表8所示。

表8:交流电源端口抗扰度要求

电磁环境

抗扰度限值

射频连续波传导

0.15~80MHz 3V(r.m.s,未调制)80%AM(1KHz)

电压暂降

>95%减小 0.5周期 30%减小 25周期

电压短时中断

>95%减小 250周期

浪涌(冲击)

1.2/50(8/20) μs 1KV(峰值),线 线2KV(峰值),线 地

电快速瞬变脉冲

1.0KV 5/50ns 5KHz(重复频率)

3.测量方法

3.1电源端子传导骚扰测量方法

3.1.1测量设备

  进行电源端子传导发射测量需要3种设备:

  • 骚扰测量设备:用来定量计量骚扰强度的设备,可以是EMI测量接收机,也可以是频谱分析仪,频率范围要覆盖150KHz~30MHz,具有峰值、准峰值和平均值检波功能,满足GB/T6113.1规定的要求。
  • 线路阻抗稳定网络(LISN):由于电源端子传导发射的强度与电网的阻抗有关,因此为了使测量具有唯一性,必须在特定的阻抗条件下测量,LISN就提供了这样一个环境,GB9254标准中使用的LISN为50Ω/50μH,要满足GB/T6113.1第8章规定的要求。
  • 接地平板:受试设备要放置在接地金属板上进行试验,该金属板比被测设备边框大0.5米,最小尺寸为2m×2m;

3.1.2测量方法

  电源端子传导骚扰测量主要测量被测设备沿着电源线向电网发射的骚扰电压,做这项试验时要注意的是:调整受试设备工作状态,找出最大骚扰所对应的工作状态为试验结果。

3.2电信端口共模骚扰测量方法

3.2.1测量设备

  进行电源端子传导发射测量需要4种设备:

  • 骚扰测量设备:用来定量计量骚扰强度的设备,同电源端口传导发射测量的要求相同。
  • 阻抗网络:共模终端阻抗为150Ω±20Ω,相角0°±20°;隔离度在150KHz 1.5MHz为35 55dB,随频率线性上升,在15 30MHz时大于55dB;纵向转换损耗对3类电缆150KHz 1.5MHz为80 55dB±3dB,1.5 30MHz时大于50 25dB±3dB,并随频率线性下降;
  • 容性电压探头:阻抗 > 1MΩ,并联电容 < 5pF;
  • 电流探头:插入阻抗≤1Ω;
  • 接地平板比被测设备边框大0.5m,最小尺寸为2m×2m。

3.2.1测量方法

电信端口配置为两组以上平衡对线或非屏蔽电缆时,采用电压法和电流法;

电信端口配置为平衡电缆或同轴(屏蔽)电缆时,采用电流法。

详见GB9254附录C。

3.3辐射骚扰测量方法

3.3.1测量设备与场地

  • 椭圆形开阔场或半电波暗室,水平和垂直场地衰减测量值与理想场地的理论值之差不得大于±4dB;
  • 测量接收机:30 1000MHz,满足GB/T6113.1;
  • 天线:对数偶极子天线或双锥天线,满足GB/T6113.1;
  • 接地平板:符合GB/T6113.1;

3.3.2测量方法

  将天线取水平极化方向并置于某一适当高度,转台置于某一适当角度,在30 1000MHz范围内用峰值检波进行初测;

在0° 360°之间旋转转台,在初测时骚扰较大的频率点上,寻找被测设备最大骚扰电平(准峰值);

  在1 4m高度范围内升降天线,寻找该频率点上的电大骚扰电平;

  改变天线极化方向,改为垂直极化,重复上述测量。

3.4静电放电抗扰度试验

  放电次数和部位:对受试设备进行200次放电,其中150次分别在3个试验点上进行直接接触放电,另一个试验点选在水平耦合板前边缘中心,进行50次间接放电,对孔、缝隙每个试验点至少进行10次单次空气放电;

放电极性:进行正、负极性的静电放电。

3.5射频电磁场辐射抗扰度试验

频率范围:80 1000MHz;

试验信号:用1KHz正弦波对试验信号进行80%幅度调制;

3.6电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

  设备有多个相同端口时,仅对其中之一进行试验;多芯电缆按单根电缆进行试验;不超过3m长的数据电缆端口不进行此项试验。

3.7电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验

  对试验电压暂降规定为周期>95%、30%两个等级,对应两个不同的试验周期:0.5、25。

3.8射频场感应的传导骚扰抗扰度试验

对受试设备只施加3Vrms(未调制)试验电压。

3.9浪涌(冲击)抗扰度试验

D.C.电源端口(仅适于直接与室外电缆连接的端口)施加0.5KV(线 地)骚扰电压;

A.C.电源端口施加1KV(线 线)、2KV(线 地)骚扰电压;直接与室外连接的信号和电信端口施加1.5KV、4KV骚扰电压。

以上抗扰度试验方法可参看GB/T17618 1998和GB/T17626。

关键字:电磁兼容性  兼容性  标准

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0426/article_7709.html
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