解析玩具产品EMC测试及其存在的主要问题

 

　　EMC是Electro Magnetic Compatibility的缩写，即电磁兼容。随着电气电子技术的发展，家用电器产品日益普及和电子化，广播电视、邮电通讯和计算机网络的日益发达，电磁环境日益复杂和恶化，使得电气电子产品的电磁兼容性（EMC电磁干扰EMI与电磁抗EMS）问题也受到各国政府和生产企业的日益重视。电子、电器产品的电磁兼容性（EMC）是一项非常重要的质量指标，它不仅关系到产品本身的工作可靠性和使用安全性，而且还可能影响到其他设备和系统的正常工作，关系到电磁环境的保护问题。欧共体政府规定，从1996年1月1起，所有电气电子产品必须通过EMC，加贴CE标志后才能在欧共体市场上销售。此举在世界上引起广泛影响，各国政府纷纷采取措施，对电气电子产品的RMC性能实行强制性管理。相应地对玩具的生产设计也提出了更高的要求，其中电子化、智能化已是当今玩具发展的主流。

　　所以许多国家和地区对进出口玩具的要求除了通常要求的几方面测试（包括电性能安全性、物理及化学特性）外，　　对于一个新项目的研发设计过程，电磁兼容设计需要贯穿整个过程，在设计中考虑到电磁兼容方面的设计，才不致于返工，避免重复研发，可以缩短整个产品的上市时间，提高企业的效益。 一个项目从研发到投向市场需要经过需求分析、项目立项、项目概要设计、项目详细设计、样品试制、功能测试、电磁兼容测试、项目投产、投向市场等几个阶段。 在需求分析阶段，要进行产品市场分析、现场调研，挖掘对项目有用信息，整合项目发展前景，详细整理项目产品工作环境，实地考察安装位置，是否对安装有所限制空间，工作环境是否特殊，是否有腐蚀、潮湿、高温等，周围设备的工作情况，是否有恶劣的电磁环境，是否受限与其他设备，产品的研制成功能否大大提高生产效率，或者能否给人们的生活或工作环境带来很大的方便，操作使用方式能否容易被人们所接受，这就要求项目产品要满足现场功能需要、易于操作等，要整理详细的需求分析，以供需求评审。本文介绍玩具EMC测试的要求和产品设计时所需注意的主要问题。

　　测试依据

　　欧共体关于EMC的基本保护要求体现在其89/336/EEC指令中，所有进人欧洲市场的电子电气产品都必需符合该指令要求。该要求终是通过贯彻欧洲标准（EN）来实现的，其标准体系如图1所示，由欧洲标准化委员会（CENELEC）制定实施。

　　从图1可看出，欧洲标准由通用标准和产品标准两部分组成，而基础标准往往会被其余两种标准所引用，起支撑作用。测试的依据是以产品标准为优先，无相关产品标准时，则优先选用通用标准。对于玩具产品，欧洲暂时未有正式的EMC测试标准要求，但根据以上准则，我们可结合通用标准来对玩具产品实施完整的EMC测试，进而使产品获得CE标志

　　按照定义，电动玩具包含在欧洲标准EN55014-1,''?所定义的产品范围内，但该标准又未能涵盖全部玩具电子产品，其EMI要求主要针对的是如线控车及轨道车等类的玩具的端口的骚扰，而对于由玩具内部马达及内部电路振荡所引起的辐射骚扰未加以具体限定。但实践证明后面两种情况引起的骚扰也会非常严重，这时就可利用欧洲通用标准EN50081-1来判断测试要求。此外，对于使用变压器（俗称火牛）供电C几作的玩其，其工作时仍有可能对电网产牛一定程度的干扰，这类玩具就必需另外符合EN61000一3一2和EN61000-3-3的要求。

　　通过以上介绍，找们找到了玩具电子产品EMC测试的总体依据，但对于不同类别产品其具体要求仍有很多不同，详细情况将于第二部分加以描述。

　　产品分类及适用标准

　　根据玩具供电方式、频率以及功能的不同，其EMC测试要求可大体按表1进行，其中的定义及注意事项如下：

　　.DC供电：专指电池供电的玩具。

　　.AC供电：指通过市电，用变压器转换供电的玩具。

　　.所有测试均在正常工作模式或制造商要求的模式下进行。

　　.对变压器只用于充电的玩具，测试将分别按充电模式和正常工作模式进行。

　　.对于所有双供电的玩具，测试需同时符合两方面的要求。

　　表1不包括以无线电发射接收为主要功能的玩具（如遥控车、对讲机等）。欧洲对该类产品有专用标准要求，在此就不另行介绍。

　　产品设计如何符合CE/EMC

　　相对其它电r产品而言，大部分玩具的线路设计及结构都比较简单，因此要满足EMc测试要求也是比较容易的，但以下几个方面仍需在设计时注意：

　　马达

　　马达骚扰的典型频谱是一频带很宽且杂乱的脉冲信号，如未采取必要抑制措施，很多情况其骚扰电平会超过限值。典型抑制电路可参考下图，注惫管脚要尽量地短。

　　对于从电源线、信号线辐射骚扰首先在设计时应考虑在线路上使用滤波器等方式抑制内部信号强度。其次可考虑使用在线上使用铁氧体环，其主要作用是高频去藕、寄生抑制和屏蔽，当所抑制的信号频率超过1MHz时，提供的抑制效果就相当明显。如单个铁氧体环不能提供有效地衰减，可用多个铁氧体环抑制。铁氧体环位置应尽量靠近产品主体。

　　内部振荡

　　由于玩具功能的不断增强，越来越多的产品使用数字集成电路，内部及外围晶体的振荡也成了主要的骚扰源。对于此类干扰可采用滤波及抑制晶体振荡幅度（如在晶体一管脚串接电阻）的方法来减小辐射。

　　避免静电干扰

　　打静电是玩具EMC测试中主要的测试项目，为避免测试出现问题，应注意以下几方面：

　　A.螺丝尖头应尽量远离内部线路板及电池。

　　B.在引出的开关线两端加一小瓷片电容。

　　C.各种插头（特别是直流电源插头）插上后不要露出金属部分。

　　如今，欧洲对玩具产品EMC测试已提出了标准草案（EN55029），但还没有正式提出实施日期。随着各种针对玩具产品的标准的制定，相信玩具产品的EMC测试将更规范化和化。