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电磁兼容标准包括TCO99、FCC、VDE和CISPR等,对相关EMC标准的有关内容进行研究,不但有助于保护人类的健康,更有利于提高我国电子产品和电气设备在国际上的竞争力,使产品能顺利地通过EMC指标测试。 |
引 言 电气或电子装置在运作期间,因电磁波所产生的电磁力会干扰其本身和其他装置的正常运作,影响性能,甚至还会对人体的健康造成危害。这些装置具有电磁干扰(EMI)性,它们在完成功率传送和满足对各种各样电能形式变换需要的同时,不可避免地会产生辐射及非正弦波信号,造成电磁干扰。表现在两方面:(1)向电网注入整倍数于基波频率的谐波电流分量,造成电网电压产生畸变;(2)对电气、电子设备产生不同程度的EMI信号,这些EMI信号可以以电磁幅射形式发射出去,也可通过电缆或电源线进行传导。电磁兼容(EMC)问题已成为当前研究的热点课题。 表1:电磁波的频谱(略) TCO99涉及到环境、人体生态学、 废物的回收利用、电磁辐射、节能以及安全等多个领域。通过TCO99认证的产品必须符合环保的要求,产品中不能含有对人体神经系统及胚胎组织有害的重金属元素(如镉、汞等)以及化合物(如含有氯和溴的阻燃材料等)。在节能方面,要求电子和电气设备在一定的闲置期后应能自动降低功耗进入节能状态,并且要求产品具有较短的恢复时间。对环境检测时测量器所显示的人体标准是:(1)安全区:0.1毫高斯以内;(2)小心区:0.1~3.0毫高斯;(3) 危险区:3.0毫高斯以上。 表2:人体照射极限值(略) 表3:FCC 标准及单位转换(略) FCC 标准及单位转换数据见表3(表中AF表示天线系数)。A类设备测试过程可以独立于FCC而自行完成,但要提交测试结果, FCC保留了随时抽样测试的权力。只要怀疑设备不符合EMI标准,就要对设备进行测试,并对厂家提交的测试结果进行审查。对于B类设备,限制比较严格,必须提交一个样品供测试使用。
VDE和CISPR两个标准及测试条件基本相同。VDE传导放射标准和辐射标准分别见表4和表5。表4中LISN表示线路阻抗稳定网路(line impedance stabilization network),VDE和CISPR测传导放射时,VDE和CISPR采用有别于FCC的LISN电路,其输入阻抗为150 ;而FCC采用的LISN电路,输入阻抗为50 。VDE和CISPR规定传导测试下限频率为10kHz,而FCC规定为450kHz,这三种标准规定上限频率都是30MHz。辐射测试频率范围,VDE和CISPR规定为10kHz~1000 MHz;而FCC规定为30MHz~1000 MHz。 表4:VDE传导放射标准(略)
表6列出了CISPR标准中有关电力电子装置和其他非线性负载用户,允许注入电网的谐波电流限值。该表适合于电压等级为2.4~69KV,其中ISC / I1 为公共连接点(PCC) 短路电流与基波电流之比,偶次谐波限值为表6中奇次谐波限值的25%,Ih / I1为第h次谐波电流与基波电流之比。表7为供电电网须保证电压波形质量的谐波电压限值,不仅适用于三相系统,也适用于单相系统,其中Vh / V1为第h次谐波电压与基波电压之比。现将表6、表7中有关定义说明如下。 表6:CISPR__519 PCC谐波电流限值 (Ih / I1) %(略)
当电气设备使用场合已确定时,该设备的EMI标准就得按使用场合所在行业的EMI标准来衡量。例如,某开关电源用在信息行业,则这个开关电源就作为信息设备,使用信息行业EMI标准来诊断,即引用GB9254(相当于EN5502)A或B级标准。对于GB9254传导干扰A和B级标准分别见表9和表10。使用表9与表10时,在过渡频率(0.5MHz) 处应采用较低的限值;使用表10时,在0.15MHz~0.50MHz频率范围内,限值随频率的对数呈线性减小。 表8 :公用电网谐波电压(相电压)限值(略) EMC对人民生活、工业化生产和世界贸易均有重要影响,电磁兼容技术的研究不仅为保护电磁环境,使电磁应用与电磁环境协调发展,同时也是我国电气、电子装置和系统与国际标准接轨的必然趋势。在我国已加入了WTO的今天,对TCO99、FCC、VDE、CISPR等EMC标准的有关内容进行研究,熟悉它们,找出它们的异同点,有助于保护人类的健康,有利于提高我国电子产品和电气设备在国际上的竞争力,使产品能顺利地通过EMC指标测试。为了保护电磁设备和供电电网不被EMI信号所干扰,CISPR的建议也在不断完善和修改,以便反映出新的要求和需要,这就要求我们进一步熟悉和不断研究这些标准,以便更好地与国际接轨。 |