工程師匯總：開關(guān)電源中EMC知識及分類標(biāo)準(zhǔn)配置

本文是對開關(guān)電源EMC知識的全面匯總，包括開關(guān)電源EMC的分類及標(biāo)準(zhǔn)，常用的EMC標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)驗(yàn)配置，關(guān)于制訂電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的組織和標(biāo)準(zhǔn)的介紹，開關(guān)電源電磁干擾的產(chǎn)生機(jī)理及其傳播途徑。

EMC的分類及標(biāo)準(zhǔn)：

EMC(Electromagnetic Compatibility)是電磁兼容，它包括EMI(電磁騷擾)和EMS(電磁抗騷擾)。EMC定義為:設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中的任何設(shè)備的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。EMC整的稱呼為電磁兼容。EMP是指電磁脈沖。

EMC = EMI + EMS EMI : 電磁干擾 EMS : 電磁相容性 (免疫力)

EMI可分為傳導(dǎo)Conduction及輻射Radiation兩部分，Conduction規(guī)范一般可分為: FCC Part 15J Class B;CISPR 22(EN55022, EN61000-3-2, EN61000-3-3) Class B;國標(biāo)IT類(GB9254，GB17625)和AV類(GB13837，GB17625)。FCC測試頻率在450K-30MHz，CISPR 22測試頻率在150K--30MHz，Conduction可以用頻譜分析儀測試，Radiation則必須到專門的實(shí)驗(yàn)室測試。其中EN55022為Radiation Test Conduction Test (傳導(dǎo) 輻射測試); EN61000-3-2為Harmonic Test (電源諧波測試) ;EN61000-3-3為Flicker Test (電壓變動(dòng)測試)。CISPR22(Comite Special des Purturbations Radioelectrique)應(yīng)用于信息技術(shù)類裝置, 適用于歐洲和亞洲地區(qū);EN55022為歐洲標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)CC Part 15 (Federal Communications Commission) 適用于美國，EN30220歐洲EMI測試標(biāo)準(zhǔn)，功率輻射測試標(biāo)準(zhǔn)是EN55013頻率在30MHZ-300MHz。

EN55011輻射測試標(biāo)準(zhǔn)是：有的頻率段要求較高，有的頻率段要求較低。傳導(dǎo) (150KHZ-30MHZ) LISN主要是差模電流, 其共模阻抗為100歐姆(50 + 50); LISN主要是共模電流, 其總的電路阻抗為25歐姆(50 // 50)。

4線 AV 60dB/uV 150KHZ-2MHZ start 9KHZ

5線 PEAK 100dB/uV 150KHZ-3MHZ

6線 PEAK 100dB/uV 2MHZ-30MHZ

7線 QP 70dB/uV 150KHZ-500KHZ

Radiated (30MHZ-1GHZ): ADD 4N7/250V Y CAP 90dB/uV 30MHZ-300MHZ

EMI為電磁干擾，EMI是EMC其中的一部分，EMI(Electronic Magnetic Interference) 電磁干擾， EMI包括傳導(dǎo)、輻射、電流諧波、電壓閃爍等等。電磁干擾是由干擾源、藕合通道和接收器三部分構(gòu)成的，通常稱作干擾的三要素。 EMI線性正比于電流，電流回路面積以及頻率的平方即：EMI = K*I*S*F2。I是電流，S是回路面積，F(xiàn)是頻率，K是與電路板材料和其他因素有關(guān)的一個(gè)常數(shù)。

EMI是指產(chǎn)品的對外電磁干擾。一般情況下分為 Class A Class B 兩個(gè)等級。 Class A為工業(yè)等級，Class B 為民用等級 。民用的要比工業(yè)的嚴(yán)格，因?yàn)楣I(yè)用的允許輻射稍微大一點(diǎn)。同樣產(chǎn)品在測試EMI中的輻射測試來講，在30-230MHz下，B類要求產(chǎn)品的輻射限值不能超過40dBm 而A類要求不能超過50dBm(以三米法電波暗室測量為例)相對要寬松的多，一般來說CLASS A是指在EMI測試條件下，無需操作人員介入，設(shè)備能按預(yù)期持續(xù)正常工作，不允許出現(xiàn)低于規(guī)定的性能等級的性能降低或功能損失。

EMI是設(shè)備正常工作時(shí)測它的輻射和傳導(dǎo)。在測試的時(shí)候，EMI的輻射和傳導(dǎo)在接收機(jī)上有兩個(gè)上限，分別代表Class A和Class B，如果觀察的波形超過B的線但是低于A的線，那么產(chǎn)品就是A類的。EMS是用測試設(shè)備對產(chǎn)品干擾，觀察產(chǎn)品在干擾下能否正常工作，如果正常工作或不出現(xiàn)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能下降，為A級。能自動(dòng)重啟且重啟后不出現(xiàn)超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能下降，為B級。不能自動(dòng)重啟需人為重啟為C級，掛掉為D級。國標(biāo)有D級的規(guī)定，EN只有A，B，C。EMI在工作頻率的奇數(shù)倍是最不好過的。EMS(Electmmagnetic Suseeptibilkr) 電磁敏感度一般俗稱為 “電磁免疫力”, 是設(shè)備抗外界騷擾干擾之能力，EMI是設(shè)備對外的騷擾。EMS中的等級是指：Class A，測試完成后設(shè)備仍在正常工作;Class B，測試完成或測試中需要重啟后可以正常工作;Class C，需要人為調(diào)整后可以正常重啟并正常工作;Class D，設(shè)備已損壞，無論怎樣調(diào)整也無法啟動(dòng)。嚴(yán)格程度EMI是B>A，EMS是A>B>C>D。

常用的EMC標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)配置

EMS部份為EN55024包含7項(xiàng)測試：

EN61000-4-2:1998;EN61000-4-3:1998;EN61000-4-4:1995,EN61000-4-5:1995;EN61000-4-6：1996;EN61000-4-8: 1993;EN61000-4-11:1994。

EMC檢測主要項(xiàng)目:

空間輻射(Radiation): EN55011,13,22 FCC Part 1518, VCC