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信息技術(shù)設(shè)備的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)

作者: 時間:2011-04-26 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
自80年代以來,我國加快了制定電磁兼容性國家標(biāo)準(zhǔn)的步伐。1988年6月發(fā)布了與國際無線電干擾特別委員會的“CISPR22:1985” 等效的國家標(biāo)準(zhǔn)“GB9254 1988”,標(biāo)準(zhǔn)名稱是《信息技術(shù)設(shè)備的無線電干擾極限值和測量方法》,并于1998年11月1日起實(shí)施。1993年該標(biāo)準(zhǔn)成為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)。之后,考慮到標(biāo)準(zhǔn)的適用性與時效性,又根據(jù)第三版的 “CISPR22:1997” 對GB9254 1988進(jìn)行了修改,實(shí)施日期為1999年12月1日。該標(biāo)準(zhǔn)自實(shí)施之日起替代GB9254 1988,但其中有關(guān)電信端口的內(nèi)容滯后半年實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)仍作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。同期還發(fā)布了GB/T17618 1998《信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測量方法》,該標(biāo)準(zhǔn)等同于“CISPR24:1997” ,并作為推薦標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施,此兩項(xiàng)電磁兼容性產(chǎn)品類國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布將為制定國內(nèi)信息技術(shù)設(shè)備產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)提供技術(shù)依據(jù)。

1.信息技術(shù)設(shè)備定義

  信息技術(shù)設(shè)備是GB9254中最為重要的術(shù)語之一,它界定了該標(biāo)準(zhǔn)適用的范圍。GB9254的3.1給出了明確的定義:
  信息技術(shù)設(shè)備是同時滿足條件 ( a ) 和 條件 ( b ) 的任何設(shè)備;

(a). 能對數(shù)據(jù)和電信消息,進(jìn)行錄入、存儲、顯示、檢索、傳遞、交換或控制(或幾種功能的組合);該設(shè)備可以配置一個和多個通常用于信息傳遞的終端端口;

(b). 額定電壓不超過600V。

  根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境,信息技術(shù)設(shè)備分為A級和B級,它們分別要滿足A級電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和B級電磁兼容標(biāo)準(zhǔn),B級標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)于A級標(biāo)準(zhǔn)。一般來說,在以下場所使用的信息技術(shù)設(shè)備屬于B級;

  1. 住宅區(qū),如四合院、公寓等;
  2. 商業(yè)區(qū),如商店、超市等;
  3. 商務(wù)區(qū),如寫字樓、銀行等;
  4. 公共娛樂場所,如電影院、餐館、迪廳等;
  5. 戶外場所,如加油站、停車場和體育中心等;
  6. 輕工業(yè)區(qū),如車間、實(shí)驗(yàn)室等。

滿足A級電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品在使用說明書或產(chǎn)品標(biāo)牌上通常作如下內(nèi)容的聲明:

“此產(chǎn)品滿足電磁兼容A級,在生活環(huán)境中,該產(chǎn)品可能會造成無線電騷擾。在這種情況下,可能需要用戶對其騷擾采取切實(shí)可行的措施。”

2.限值

2.1電源端子的傳導(dǎo)騷擾限值

  電磁騷擾可以通過設(shè)備的電源端子傳導(dǎo)發(fā)射,造成電網(wǎng)的污染。因此,電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中對電源端子的傳導(dǎo)騷擾發(fā)射進(jìn)行了限制,這就是電源端子傳導(dǎo)發(fā)射限值。表2給出了A級和B 級電源端子的傳導(dǎo)騷擾限值。

表2 電源端子的傳導(dǎo)騷擾限值

A級

B級

頻率范圍MHz

限值dBμV

頻率范圍

MHz

限值dBμV

準(zhǔn)峰值

平均值

準(zhǔn)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電信端口的共模傳導(dǎo)騷擾限值

  電纜上的共模電流會產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁輻射,大部分設(shè)備在不聯(lián)電信電纜時能夠順利通過有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),而聯(lián)上電纜后就不再滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求,這就是由于電纜中共模電流產(chǎn)生了共模輻射。因此本項(xiàng)對電信端口的共模傳導(dǎo)發(fā)射提出了限制,表3給出了A級和B級電信端口的共模傳導(dǎo)騷擾限值。

頻率范圍MHz

A級

B級

電壓限值dBμV

電流限值dBμA

電壓限值dBμV

電流限值dBμA

準(zhǔn)峰值

平均值

準(zhǔn)峰值

平均值

準(zhǔn)峰值

平均值

準(zhǔn)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輻射發(fā)射騷擾限值

  信息設(shè)備在工作時會向空間輻射電磁波,這構(gòu)成了對其它設(shè)備的騷擾,特別是對無線接收設(shè)備的影響很大。因此,本項(xiàng)對設(shè)備輻射的電磁波強(qiáng)度提出了限制。表4給出了A級和B級輻射騷擾限值。

表4: 輻射騷擾限值

頻率范圍

MHz

準(zhǔn)峰值dBμV/m

A級

B級

30~230

40

30

230~1000

47

37

2.4機(jī)箱的抗擾度限值

  機(jī)箱要對外界的各種騷擾有一定的抵抗能力,根據(jù)實(shí)際環(huán)境中存在的騷擾,分為表5所示的三類。

表5: 機(jī)箱抗擾度試驗(yàn)限值

電磁環(huán)境

抗擾度限值

工頻磁場

50或60Hz 1A/m(r.m.s)

射頻電磁場

≤80 ~ 1000MHz 3V/m(r.m.s,未調(diào)制)80%AM(1KHz)

靜電放電

4KV(接觸放電) 8KV(空氣放電)

2.5信號端口和抗擾度限值

  信號端口上的騷擾來自空間電磁波在電纜上感應(yīng)的電流,根據(jù)實(shí)際環(huán)境中的電磁騷擾現(xiàn)象,有表6所示的三種。

表 6: 信號端口和電信端口抗擾度限值

電磁環(huán)境

抗擾度限值

射頻連續(xù)波傳導(dǎo)

0.15~80MHz 3V(r.m.s,未調(diào)制)80% AM(1KHz)

浪涌(沖擊)

1.5KV(峰值) 4KV(峰值)10/700μs

電快速瞬變脈沖

0.5KV(峰值) 5/50ns 5KHz(重復(fù)頻率)

2.6 直流電源端口抗擾度限值

直流電源端口的抗擾度要求如表7所示。

表7: 電源輸入端口的抗擾度限值

電磁環(huán)境

抗擾度限值

射頻連續(xù)波傳導(dǎo)

0.15~80MHz 3V(r.m.s,未調(diào)制)80%AM(1KHz)

浪涌(沖擊)

1.2/50 (8/20) μs 0.5KV(峰值)

電快速瞬變脈沖

0.5KV(峰值) 5/50ns 5KHz(重復(fù)頻率)

2.7 交流電源端口抗擾度限值

交流電源端口的抗擾度要求如表8所示。

表8:交流電源端口抗擾度要求

電磁環(huán)境

抗擾度限值

射頻連續(xù)波傳導(dǎo)

0.15~80MHz 3V(r.m.s,未調(diào)制)80%AM(1KHz)

電壓暫降

>95%減小 0.5周期 30%減小 25周期

電壓短時中斷

>95%減小 250周期

浪涌(沖擊)

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

電快速瞬變脈沖

1.0KV 5/50ns 5KHz(重復(fù)頻率)

3.測量方法

3.1電源端子傳導(dǎo)騷擾測量方法

3.1.1測量設(shè)備

  進(jìn)行電源端子傳導(dǎo)發(fā)射測量需要3種設(shè)備:

  • 騷擾測量設(shè)備:用來定量計(jì)量騷擾強(qiáng)度的設(shè)備,可以是EMI測量接收機(jī),也可以是頻譜分析儀,頻率范圍要覆蓋150KHz~30MHz,具有峰值、準(zhǔn)峰值和平均值檢波功能,滿足GB/T6113.1規(guī)定的要求。
  • 線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LISN):由于電源端子傳導(dǎo)發(fā)射的強(qiáng)度與電網(wǎng)的阻抗有關(guān),因此為了使測量具有唯一性,必須在特定的阻抗條件下測量,LISN就提供了這樣一個環(huán)境,GB9254標(biāo)準(zhǔn)中使用的LISN為50Ω/50μH,要滿足GB/T6113.1第8章規(guī)定的要求。
  • 接地平板:受試設(shè)備要放置在接地金屬板上進(jìn)行試驗(yàn),該金屬板比被測設(shè)備邊框大0.5米,最小尺寸為2m×2m;

3.1.2測量方法

  電源端子傳導(dǎo)騷擾測量主要測量被測設(shè)備沿著電源線向電網(wǎng)發(fā)射的騷擾電壓,做這項(xiàng)試驗(yàn)時要注意的是:調(diào)整受試設(shè)備工作狀態(tài),找出最大騷擾所對應(yīng)的工作狀態(tài)為試驗(yàn)結(jié)果。

3.2電信端口共模騷擾測量方法

3.2.1測量設(shè)備

  進(jìn)行電源端子傳導(dǎo)發(fā)射測量需要4種設(shè)備:

  • 騷擾測量設(shè)備:用來定量計(jì)量騷擾強(qiáng)度的設(shè)備,同電源端口傳導(dǎo)發(fā)射測量的要求相同。
  • 阻抗網(wǎng)絡(luò):共模終端阻抗為150Ω±20Ω,相角0°±20°;隔離度在150KHz 1.5MHz為35 55dB,隨頻率線性上升,在15 30MHz時大于55dB;縱向轉(zhuǎn)換損耗對3類電纜150KHz 1.5MHz為80 55dB±3dB,1.5 30MHz時大于50 25dB±3dB,并隨頻率線性下降;
  • 容性電壓探頭:阻抗 > 1MΩ,并聯(lián)電容 < 5pF;
  • 電流探頭:插入阻抗≤1Ω;
  • 接地平板比被測設(shè)備邊框大0.5m,最小尺寸為2m×2m。

3.2.1測量方法

電信端口配置為兩組以上平衡對線或非屏蔽電纜時,采用電壓法和電流法;

電信端口配置為平衡電纜或同軸(屏蔽)電纜時,采用電流法。

詳見GB9254附錄C。

3.3輻射騷擾測量方法

3.3.1測量設(shè)備與場地

  • 橢圓形開闊場或半電波暗室,水平和垂直場地衰減測量值與理想場地的理論值之差不得大于±4dB;
  • 測量接收機(jī):30 1000MHz,滿足GB/T6113.1;
  • 天線:對數(shù)偶極子天線或雙錐天線,滿足GB/T6113.1;
  • 接地平板:符合GB/T6113.1;

3.3.2測量方法

  將天線取水平極化方向并置于某一適當(dāng)高度,轉(zhuǎn)臺置于某一適當(dāng)角度,在30 1000MHz范圍內(nèi)用峰值檢波進(jìn)行初測;

在0° 360°之間旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺,在初測時騷擾較大的頻率點(diǎn)上,尋找被測設(shè)備最大騷擾電平(準(zhǔn)峰值);

  在1 4m高度范圍內(nèi)升降天線,尋找該頻率點(diǎn)上的電大騷擾電平;

  改變天線極化方向,改為垂直極化,重復(fù)上述測量。

3.4靜電放電抗擾度試驗(yàn)

  放電次數(shù)和部位:對受試設(shè)備進(jìn)行200次放電,其中150次分別在3個試驗(yàn)點(diǎn)上進(jìn)行直接接觸放電,另一個試驗(yàn)點(diǎn)選在水平耦合板前邊緣中心,進(jìn)行50次間接放電,對孔、縫隙每個試驗(yàn)點(diǎn)至少進(jìn)行10次單次空氣放電;

放電極性:進(jìn)行正、負(fù)極性的靜電放電。

3.5射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)

頻率范圍:80 1000MHz;

試驗(yàn)信號:用1KHz正弦波對試驗(yàn)信號進(jìn)行80%幅度調(diào)制;

3.6電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)

  設(shè)備有多個相同端口時,僅對其中之一進(jìn)行試驗(yàn);多芯電纜按單根電纜進(jìn)行試驗(yàn);不超過3m長的數(shù)據(jù)電纜端口不進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)。

3.7電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度試驗(yàn)

  對試驗(yàn)電壓暫降規(guī)定為周期>95%、30%兩個等級,對應(yīng)兩個不同的試驗(yàn)周期:0.5、25。

3.8射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)

對受試設(shè)備只施加3Vrms(未調(diào)制)試驗(yàn)電壓。

3.9浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)

D.C.電源端口(僅適于直接與室外電纜連接的端口)施加0.5KV(線 地)騷擾電壓;

A.C.電源端口施加1KV(線 線)、2KV(線 地)騷擾電壓;直接與室外連接的信號和電信端口施加1.5KV、4KV騷擾電壓。

以上抗擾度試驗(yàn)方法可參看GB/T17618 1998和GB/T17626。



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