因電流變化導(dǎo)致電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)和閃爍的情況,如何應(yīng)對(duì)
電壓波動(dòng)和閃爍測(cè)試用于檢測(cè)電子設(shè)備在啟動(dòng)、運(yùn)行過(guò)程中,因電流變化導(dǎo)致電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)和閃爍的情況。測(cè)試設(shè)備會(huì)模擬設(shè)備的實(shí)際工作狀態(tài),監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓的變化。電壓波動(dòng)指電壓方均根值一系列相對(duì)快速或連續(xù)的變化;閃爍則是人眼對(duì)電壓波動(dòng)的主觀視感。
在當(dāng)今全球化的電子電氣市場(chǎng)中,電磁兼容性(EMC)是產(chǎn)品能否成功進(jìn)入市場(chǎng)的關(guān)鍵。無(wú)論是智能設(shè)備、家用電器,還是工業(yè)設(shè)備,所有電子電氣產(chǎn)品都要滿足目標(biāo)市場(chǎng)的EMC要求。以下是全球主要市場(chǎng)的EMC要求特點(diǎn):
歐盟市場(chǎng)要求CE認(rèn)證,需符合EMC指令2014/30/EU
美國(guó)市場(chǎng)需要滿足FCC規(guī)范,按照FCC Part 15的要求
我國(guó)市場(chǎng)需要取得CCC認(rèn)證,符合相應(yīng)的GB電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)
該測(cè)試旨在確保電子設(shè)備不會(huì)因自身的工作導(dǎo)致電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定,影響其他用電設(shè)備。比如,大型電機(jī)啟動(dòng)時(shí),若其電壓波動(dòng)和閃爍超標(biāo),會(huì)使同一電網(wǎng)下的照明燈具出現(xiàn)明顯的亮度變化,給用戶帶來(lái)不良體驗(yàn),還可能對(duì)其他對(duì)電壓敏感的設(shè)備造成損害。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如 IEC 61000 - 3 - 3,對(duì)電壓波動(dòng)和閃爍的限值進(jìn)行了明確界定。
ASIM阿賽姆是一家專注于高性能 ESD、TVS管、三極管、MOS管以及EMI濾波器等產(chǎn)品領(lǐng)域,集設(shè)計(jì)研發(fā)、銷售推廣與品牌運(yùn)營(yíng)為一體的綜合型企業(yè)。并且配備了專業(yè)的 EMC實(shí)驗(yàn)室,可針對(duì) EMC設(shè)計(jì)、測(cè)試及整改提供一站式、全方位的優(yōu)質(zhì)服務(wù),全方位助力客戶解決電磁兼容相關(guān)難題。
靜電放電抗擾度測(cè)試模擬人體或物體攜帶的靜電對(duì)電子設(shè)備放電的場(chǎng)景,分為接觸放電和空氣放電兩種方式。接觸放電是將靜電放電槍直接接觸設(shè)備的金屬外殼、端口等部位進(jìn)行放電;空氣放電則是在設(shè)備表面一定距離處進(jìn)行放電。測(cè)試過(guò)程中,觀察設(shè)備在靜電放電干擾下的工作狀態(tài),是否出現(xiàn)死機(jī)、重啟、數(shù)據(jù)丟失等異常情況。
什么是電磁兼容性?電磁兼容性是指設(shè)備在電磁環(huán)境中正常工作,并且不會(huì)對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生不可接受的電磁干擾。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),EMC測(cè)試通常分為兩大類:emissions(發(fā)射)和immunity(抗擾性)。
發(fā)射測(cè)試主要是檢測(cè)設(shè)備在工作時(shí)所產(chǎn)生的電磁干擾。具體來(lái)說(shuō),發(fā)射可以分為兩種類型:輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射。輻射發(fā)射是指設(shè)備通過(guò)空間以電磁波的形式輻射出的能量,而傳導(dǎo)發(fā)射則是指設(shè)備通過(guò)電源線等導(dǎo)體將干擾信號(hào)傳導(dǎo)至外部環(huán)境。
在進(jìn)行發(fā)射測(cè)試時(shí),通常會(huì)使用頻譜分析儀和其他專業(yè)設(shè)備,以測(cè)量設(shè)備在不同頻率下的發(fā)射水平。測(cè)試結(jié)果多元化符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),如國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。如果設(shè)備的發(fā)射水平超過(guò)規(guī)定的限值,則需要進(jìn)行整改,以減少干擾。
抗擾性測(cè)試則是評(píng)估設(shè)備在受到外部電磁干擾時(shí)的性能??箶_性測(cè)試同樣可以分為幾個(gè)項(xiàng)目,包括輻射抗擾性、傳導(dǎo)抗擾性、靜電放電抗擾性等。輻射抗擾性測(cè)試主要驗(yàn)證設(shè)備在受到電磁波干擾時(shí)的工作穩(wěn)定性,而傳導(dǎo)抗擾性則是通過(guò)電源線或信號(hào)線受到干擾時(shí)的表現(xiàn)。靜電放電抗擾性測(cè)試則是模擬靜電放電對(duì)設(shè)備的影響。
在抗擾性測(cè)試中,設(shè)備通常會(huì)暴露于不同強(qiáng)度和頻率的干擾源下,以觀察其反應(yīng)。測(cè)試結(jié)果同樣需要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如果設(shè)備在受到干擾時(shí)不能保持正常工作,可能會(huì)出現(xiàn)誤操作、功能失效或數(shù)據(jù)丟失等問(wèn)題。
測(cè)試目的是評(píng)估電子設(shè)備抵御靜電干擾的能力,確保其在日常使用過(guò)程中,即使受到靜電放電影響,仍能正常工作。例如,在干燥的秋冬季節(jié),人們?cè)谑褂檬謾C(jī)時(shí),若手機(jī)的靜電放電抗擾度不達(dá)標(biāo),可能在觸摸屏幕時(shí)因靜電放電導(dǎo)致手機(jī)屏幕失靈或程序崩潰。
電快速瞬變脈沖群抗擾度測(cè)試模擬電子設(shè)備在開(kāi)關(guān)操作、繼電器動(dòng)作等情況下,產(chǎn)生的快速瞬變脈沖群干擾。測(cè)試時(shí),通過(guò)耦合 / 去耦網(wǎng)絡(luò)將脈沖群信號(hào)注入設(shè)備的電源線、信號(hào)線等,觀察設(shè)備在干擾環(huán)境下的運(yùn)行狀態(tài)。
該測(cè)試旨在驗(yàn)證電子設(shè)備在受到這類高頻、短持續(xù)時(shí)間的脈沖干擾時(shí),是否具備足夠的抗干擾能力。例如,在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中,大量電氣設(shè)備頻繁啟停,會(huì)產(chǎn)生電快速瞬變脈沖群干擾,如果控制設(shè)備的抗擾度不足,可能導(dǎo)致生產(chǎn)線運(yùn)行異常,影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
EMC測(cè)試的判定標(biāo)準(zhǔn)主要來(lái)源于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在中國(guó),常用的EMC標(biāo)準(zhǔn)包括GB/T17626系列標(biāo)準(zhǔn)和GB9254等。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了設(shè)備在發(fā)射和抗擾性方面的限值要求,以及測(cè)試方法和設(shè)備。
在進(jìn)行EMC測(cè)試時(shí),設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程也需要遵循一定的原則,以確保其在電磁環(huán)境中的兼容性。設(shè)計(jì)人員需要考慮電路布局、接地方式、屏蔽措施等因素,以降低電磁干擾的產(chǎn)生。制造過(guò)程中,也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)材料和元件的選擇,以減少對(duì)EMC性能的影響。
值得一提的是,EMC測(cè)試不僅僅適用于消費(fèi)電子產(chǎn)品,還涵蓋了工業(yè)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、交通工具等多個(gè)領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中,EMC測(cè)試的要求和標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)有所不同,但其核心目標(biāo)始終是確保設(shè)備的電磁兼容性。
主要的EMC測(cè)試項(xiàng)目包括:
- 輻射干擾測(cè)試:測(cè)量設(shè)備釋放的電磁輻射水平,確保在規(guī)定頻率范圍內(nèi)符合要求。
- 傳導(dǎo)干擾測(cè)試:檢測(cè)設(shè)備是否產(chǎn)生電磁能量,通過(guò)電源線、信號(hào)線或地線傳導(dǎo)到其他設(shè)備上。
- 靜電放電測(cè)試:評(píng)估設(shè)備在靜電放電事件下的抗擾度,如ESD(Electrostatic Discharge)。
- 感應(yīng)耦合測(cè)試:評(píng)估設(shè)備在外界電磁場(chǎng)的作用下是否容易受到干擾。
- 搜索雷達(dá)檢測(cè)測(cè)試:評(píng)估設(shè)備是否對(duì)雷達(dá)信號(hào)敏感,例如對(duì)飛機(jī)上的雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)能力。
這只是一些常見(jiàn)的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目的示例,具體的測(cè)試要求可能因應(yīng)用和地區(qū)而有所不同。在進(jìn)行EMC測(cè)試時(shí),應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定來(lái)確定適用的測(cè)試項(xiàng)目。
EMC(Electromagnetic Compatibility)暗室是專門(mén)設(shè)計(jì)用于進(jìn)行EMC測(cè)試的環(huán)境。它提供了一個(gè)屏蔽的空間,可以有效減少外部電磁干擾,以便精確測(cè)量和評(píng)估設(shè)備的電磁性能。EMC暗室可以用于進(jìn)行以下常見(jiàn)的測(cè)試:
1. 輻射測(cè)試:暗室用于測(cè)量設(shè)備在不同頻率下產(chǎn)生的電磁輻射水平。通過(guò)放置待測(cè)設(shè)備在暗室內(nèi),并使用專門(mén)的輻射測(cè)量?jī)x器,可以準(zhǔn)確測(cè)量設(shè)備產(chǎn)生的電磁能量,并評(píng)估其是否在法規(guī)規(guī)定的限制范圍內(nèi)。
2. 傳導(dǎo)測(cè)試:暗室用于測(cè)量設(shè)備對(duì)外界電磁場(chǎng)的敏感性,以及其在不同頻率下對(duì)其他設(shè)備的傳導(dǎo)干擾能力。通過(guò)模擬標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試條件,在暗室內(nèi)進(jìn)行傳導(dǎo)測(cè)試,可以評(píng)估設(shè)備的電磁兼容性,并確保其在實(shí)際使用中不會(huì)對(duì)其他設(shè)備造成干擾。
3. EMS(Electromagnetic Susceptibility)測(cè)試:暗室用于測(cè)試設(shè)備在面對(duì)各種電磁干擾源時(shí)的抗干擾能力。通過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)中可能遇到的干擾場(chǎng)景,如電磁脈沖、快速變化的電磁場(chǎng)、瞬態(tài)電壓等,可以評(píng)估設(shè)備的抗干擾性能,以確保其正常工作且不受干擾。
除了上述測(cè)試外,EMC暗室還可用于其他特定的EMC測(cè)試項(xiàng)目,如靜電放電(ESD)測(cè)試、低頻磁場(chǎng)輻射測(cè)試等。通過(guò)提供受控的電磁環(huán)境,暗室為進(jìn)行準(zhǔn)確、可重復(fù)的EMC測(cè)試提供了理想的條件。
隨著智能設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,EMC測(cè)試的重要性愈發(fā)凸顯。越來(lái)越多的產(chǎn)品需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的EMC測(cè)試,以滿足市場(chǎng)的需求和法規(guī)的要求。企業(yè)在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中,需重視EMC性能,以確保產(chǎn)品在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中具備一定的優(yōu)勢(shì)。
總結(jié)來(lái)說(shuō),EMC測(cè)試是確保電子設(shè)備在復(fù)雜電磁環(huán)境中安全、可靠運(yùn)行的必要手段。通過(guò)發(fā)射和抗擾性測(cè)試,能夠評(píng)估和優(yōu)化設(shè)備的電磁兼容性。在未來(lái),隨著科技的不斷進(jìn)步,EMC測(cè)試將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用,推動(dòng)電子產(chǎn)品的健康發(fā)展。





