EMC的测试方法有几种常见

EMC（电磁兼容性）测试是一个系统工程，其测试方法多种多样，但可以根据测试目的和标准进行系统性的分类。

以下是几种常见和的EMC测试方法，并按照发射（EMI） 和抗扰度（EMS） 两大方向进行梳理：

一、电磁干扰（EMI）测试方法

EMI测试是测量被测设备（EUT）对外发射的电磁噪声强度，确保其不会对其它设备造成干扰。

1. 传导发射（Conducted Emission, CE）测试

• 目的：测量设备通过电源线、信号线等导线向外传导的电磁噪声。

• 频率范围：通常为 150kHz - 30MHz。

• 方法：

  • 在电波暗室或屏蔽室内进行。

  • 使用线性阻抗稳定网络（LISN） 串联在电源线和供电电源之间。LISN有两个关键作用：一是为EUT提供纯净的电源；二是将干扰噪声信号分离出来，供接收机测量。

  • 使用EMI接收机（或频谱分析仪）测量LISN输出端口的噪声电压。

• 适用标准：CISPR 11/32, EN 55011/32, FCC Part 15B等。

2. 辐射发射（Radiated Emission, RE）测试

• 目的：测量设备通过空间向外辐射的电磁噪声。

• 频率范围：通常为 30MHz - 6GHz（甚至更高，如18GHz或40GHz）。

• 方法：

  • 在半电波暗室或开阔试验场（OATS） 中进行。暗室的墙壁和天花板覆盖吸波材料，地面为金属反射地面，以模拟理想的开阔场条件。

  • 将被测设备放在转台上，天线在固定距离（如3m、10m）处接收信号。

  • 转台会旋转，天线会在1-4米的高度范围内升降，以寻找的辐射值。

  • 使用EMI接收机和校准过的天线进行测量。

• 适用标准：CISPR 11/32, EN 55011/32, FCC Part 15B等。

二、电磁抗扰度（EMS）测试方法

EMS测试是检验设备在受到外部电磁干扰时，其性能是否能够保持正常。

1. 射频电磁场辐射抗扰度（Radiated Immunity, RI）

• 目的：测试设备对空间辐射射频干扰的抵抗能力。

• 频率范围：通常为 80MHz - 6GHz。

• 方法：

  • 在全电波暗室中进行（所有面都贴有吸波材料）。

  • 使用信号发生器和功率放大器产生高强度的高频信号，通过发射天线向被测设备辐射一个均匀的场强（如3V/m或10V/m）。

  • 同时监控被测设备的工作状态，看其性能是否下降或出现故障。

• 适用标准：IEC 61000-4-3, EN 61000-4-3。

2. 射频场感应的传导骚扰抗扰度（Conducted Immunity, CI）

• 目的：测试设备对通过电缆（电源线、数据线）注入的射频干扰的抵抗能力。

• 频率范围：通常为 150kHz - 80MHz（或230MHz）。

• 方法：

  • 使用CDN（耦合/去耦网络） 或电流注入钳，将干扰信号直接耦合到设备的电缆上。

  • CDN：通过电容和电感耦合，适用于电源线和屏蔽电缆。

  • 注入钳：通过感性耦合，适用于非屏蔽的多芯电缆。

• 适用标准：IEC 61000-4-6, EN 61000-4-6。

3. 电快速瞬变脉冲群（Electrical Fast Transient, EFT/Burst）

• 目的：模拟电路中开关感性负载（如继电器、接触器）时产生的瞬时尖峰脉冲群干扰。

• 方法：

  • 使用专用的脉冲群发生器。

  • 通过容性耦合钳将一串极快极陡的脉冲（如5ns/50ns的脉冲，持续15ms，重复频率5kHz）耦合到电源线和信号线上。

  • 这是非常严酷的一项测试，容易导致数字设备复位或误动作。

• 适用标准：IEC 61000-4-4, EN 61000-4-4。

4. 浪涌（Surge）

• 目的：模拟高能量的瞬时过压，如雷击（间接雷）或大型电网开关操作。

• 方法：

  • 使用浪涌发生器，产生波形为 1.2/50μs（电压波）和 8/20μs（电流波） 的高能脉冲。

  • 通过耦合/去耦网络（CDN） 将脉冲施加到设备的电源端口和通信端口。

  • 这是破坏性强的测试，可能直接损坏设备。

• 适用标准：IEC 61000-4-5, EN 61000-4-5。

5. 静电放电（Electrostatic Discharge, ESD）

• 目的：模拟人体或物体携带的静电对设备直接或间接放电的影响。

• 方法：

  • 使用ESD模拟器（静电枪）。

  • 接触放电：枪头直接接触设备的金属可接触部分进行放电。这是方法。

  • 空气放电：枪头靠近设备的缝隙或绝缘表面，通过击穿空气产生放电。

  • 测试时需在接地参考平面（GRP） 上进行。

• 适用标准：IEC 61000-4-2, EN 61000-4-2。

6. 电压暂降、短时中断和电压变化（Dips, Interruptions and Variations）

• 目的：模拟电网因大负载启动或故障等原因导致的电压波动、短暂下降或中断。

• 方法：

  • 使用电压跌落模拟器，在设备供电电压上产生特定幅度（如下降40%、70%）和持续时间（如10ms、500ms）的跌落或中断。

  • 观察设备是否会重启、数据丢失或功能异常。

• 适用标准：IEC 61000-4-11, EN 61000-4-11。