电机emc改善方案

电机emc改善方案

1.电机emc改善方案 篇一

EMC

EMS（电磁抗扰度测试）

抗扰度测试项目

1.静电放电

引用 IEC61000-4-2(GB/T17626.2);EMC对策

v 箝位二极管保护电路

v 稳压管保护电路

v TVS（瞬态电压抑制器）二极管

v 分流电容滤波器

v 在易感CMOS、MOS器件中加入保护二极管；

v 在易感传输线上串几十欧姆的电阻或铁氧体磁珠；

v 使用静电保护表面涂敷技术；

v 尽量使用屏蔽电缆；

v 在易感接口处安装滤波器；无法安装滤波器的敏感接口加以隔离；

v 选择低脉冲频率的逻辑电路；

v 外壳屏蔽加良好的接地。

2.辐射射频电磁场

引用IEC61000-4-3(GB/T17626.3);

YY0505的规定

v 80MHz ~ 2.5GHz v 10V/m（生命支持EUT）

v 3V/m（非生命支持EUT）

v 场地校准时的频率步长：≤1% v 调制频率：2Hz，1kHz v 最小驻留时间：足够长，能被激励并响应

 ≥ 3秒，用2Hz调制时

 ≥ 1秒，其它

平均周期的1.2 倍，对数据取时间平均值的EUT  对有多参数和子系统的EUT，驻留时间选最大者。

v 在屏蔽室内使用的设备

 试验电平：Ｌlimit－⊿L

v 为工作目的而接收RF能量的设备

 在其独占频带内应保持安全，可免予基本性能要求

 接收部分调谐至优选的接收频率，或可选接收频段 的中心 v 患者耦合电缆的规定

 应采用制造商允许的最大长度

 患者耦合点对地应无有意的导体或电容连接

v 对永久性安装的大型设备和系统

 在安装现场或开阔场测试

 用手机/无绳电话、对讲机和其它合法的发射机等的 信号对EUT进行测试

 另外，在80MHz~2.5GHz，在ITU为ISM指定的频率 上进行测试，但调制信号可与手机/无绳电话、对讲 机等的调制信号相同

v EUT的供电可以是任一标称输入电压和频率

3.电快速瞬变脉冲群(EFT)

引用IEC61000-4-4(GB/T17626.4);

v ±2kV, 电源线；±1kV, I/O线、信号电缆、互连电缆

v 长度短于3米的信号和互连电缆不测

v 所有患者用电缆免测，但必须连上

v 在患者耦合点处，将规定的模拟手接到参考地

v 手持式设备和部件应使用模拟手进行试验

v 对有多额定电压的EUT，在最小、最大额定输入电压下 分别测试

v 可在任何额定电源频率下测试

v 对于有内部备用电池的EUT，应在试验后验证EUT脱离 网电源继续工作的能力

EMC对策

v 压敏电阻保护电路

v 稳压管保护电路

v 滤波（电源线和信号线的滤波）

v 共模滤波电容

v 差模电容（X电容）和电感滤波器

v 用铁氧体磁芯来吸收

v 电缆屏蔽

v 共模扼流圈

4.浪涌(冲击)

引用IEC61000-4-5(GB/T17626.5);

YY0505的规定 v 交流电源端口：

 ±0.5kV, ± 1kV，差模注入（AC L-N）

 ±0.5kV, ± 1kV, ±2kV，共模注入（AC L-PE、N-PE）

 交流电压波形相角0o或180o、90o和270o

 如果ＥＵＴ在初级电源电路中无浪涌保护装 置，可免掉低等级的试验。

v 其它端口的电缆免测，但需要接上。

v 没有任何接地互连的Ⅱ类设备和系统，免予线对地 试验

v 对没有交直流适配器，仅靠内部供电的设备，可免 测本试验

v 对有多额定电压或自动量程的EUT，在最小、最大 额定输入电压下分别测试 v 可在任何额定电源频率下测试 v 对于有内部备用电池的EUT，应在试验后验证EUT 脱离网电源继续工作的能力

EMC对策

v 压敏电阻保护电路

v 稳压管保护电路

v 使用气体放电管

v 硅瞬变电压吸收二极管

v 半导体放电管

v 专门的浪涌抑制器件

v 浪涌抑制器件的正确使用

5.射频场感应的传导骚扰

引用IEC61000-4-6(GB/T17626.6);YY0505的规定

v 非生命支持设备和系统

 3V r.m.s

v 生命支持设备和系统

 3V r.m.s

 10V r.m.s(在ISM频段）

v 在屏蔽室内使用的设备

 试验电平：Ｌlimit－⊿L v 内部供电的ＥＵＴ

 充电时不能工作、电缆最大尺寸≤１米、不与其它 端口连接的ＥＵＴ可免测。

v 为工作目的而接收RF能量的设备

 在其独占频带内应保持安全，可免予基本性能要求

 接收部分调谐至优选的接收频率，或可选接收频段 的中心

v 起始频率

 对内部供电的ＥＵＴ，根据GB/T17626附录B图B.1 计算。f = C/10L  其它ＥＵＴ，150kHz。

v 校准精度

 ０％～＋２５％或０～＋２dB v 至少需对EUT每种电缆中的一根进行试验

v 所有患者耦合电缆都需要用电流钳或电磁钳测 试，并根据情况接模拟手，CDN不适用

v 手持设备或部件应使用模拟手 v 电源输入电缆应试验

v 电位均衡导体应试验（使用CDN-M1）

v 调制频率：2Hz, 1kHz，同电磁场辐射试验

v 驻留时间、频率步长：同电磁场辐射试验

v EUT的供电可以是任一额定电压和频率

6.电压暂降和短时中断

引用IEC61000-4-11(GB/T17626.11);YY0505的规定（暂降）

v 对≤１kVA的ＥＵＴ或生命支持设备

 ＜5%UT , 0.5 周期

 40%UT , 5 周期

 70%UT , 25 周期

v 对≥１kVA、I≤16Ａ的非生命支持设备

 如果使用上述试验等级，允许降低性能等级，但其 必须仍然安全、无组件损坏、可人工恢复到试验前 的状态

v 对I >16Ａ的非生命支持设备

 免测

YY0505的规定（中断）v试验等级：＜5%UT，5 s

v允许降低性能等级，但其必须仍然安全、无组件损坏、可人工恢复到试验前的状态

v对生命支持设备和系统

 允许偏离性能，但要给出符合相应国际标准 的报警，表明与基本性能有关的预期工作出 现了停止或中断。

YY0505的规定

v 多相设备和系统：应逐相进行测试

v 变更试验电压应步进式改变并从过零点开始

v 使用交/直流转换器的直流电源输入的EUT，试验 电平应施加于转换器的交流电源输入端

v 对有多个额定电压或自动电压量程的EUT，在最小、最大额定输入电压下分别测试

v 在最低的额定频率下测试

v 对于有内部备用电池的EUT，应在试验后验证EUT 脱离网电源继续工作的能力

7.工频磁场

引用IEC61000-4-8(GB/T17626.8)YY0505的规定

v 试验电平：3 A/m；只需进行连续场测试

v 试验频率

 当EUT使用AC电源时： 50Hz 和 60Hz 50Hz 或 60Hz , 当EUT仅工作在其中一个频率时

 当EUT使用DC电源时： 50Hz 和 60Hz 50Hz 或 60Hz , 当EUT所处的区域仅只有其中一 个频率时

v EUT任一标称电压供电, 频率与施加的磁场相同

EMI电磁骚扰测试

发射试验 1.电源端子传导骚扰电压(传导骚扰，CE)

 GB 4824-2004、GB 4343.1-2003、GB 17743-1999 传导测量程序

a.按要求进行试验布置和连接

b.根据产品分组、分类选择相应的限值

c.测量环境电平，确认环境电平比相应限值低6dB

d.选择EUT的工作状态并使之运行

e.依次对电源线的每根载流线（相线或中线）进行测量

f.初测，找出最大骚扰所对应的工作状态和频率

g.最终测试，记录测量数据（最大骚扰电平和频率）

h.试验后数据分析处理（电缆损耗，AMN的系数）

2.辐射骚扰(RE)

 GB 4824-2004、GB 4343.1-2003、GB 17743-1999

辐射测量程序

a.按要求进行试验布置和连接

b.根据产品分组、分类选择相应的限值

c.分别测量水平极化和垂直极化的环境电平，确认环境电平均比相应限值低6dB

d.选择EUT的工作状态并使之运行

e.依次在天线水平极化和垂直极化的情况下进行测量

f.初测，天线在某一固定高度，转台置于适当角度，找出最 大骚扰所对应的工作状态和频率

g.最终测试，天线在1~4m升降，转台在0~360°转动，寻 找最大发射的位置，记录测量数据，（最大骚扰电平、频 率、天线高度和转台角度）

h.试验后数据分析处理（电缆损耗，天线系数）

≥1GHz辐射测量程序

a.按要求进行试验布置和连接

b.分别测量水平极化和垂直极化的环境电平，确认环 境电平均比相应限值低10dB

c.选择EUT的工作状态并使之运行

d.依次在接收天线水平极化和垂直极化的情况下进行 测量

e.旋转转台使EUT在0°~360°转动，寻找并记录每一 频率的最大骚扰电平

f.频谱分析仪采用最大值保持方式测量峰值和加权值

g.试验后数据分析处理（电缆损耗，天线增益）

3.断续骚扰（喀呖声）

 GB 4824-2004、GB 4343.1-2003

喀呖声试验

v 喀呖声click——幅度超过连续骚扰准峰值限值的骚扰，持续时间不大于200ms，且相邻骚扰间隔至少200ms

v 开关操作——开关或触点的一次分断或闭合 v 喀呖声率N——1min内的喀呖声数或开关操作数

v 喀呖声限值——连续骚扰限值L加上由喀呖声率确定的 一个定值△L，dBμV

 △L = 44dB N＜0.2

 △L = [20 lg(30/N)]dB 0.2≤N＜30

v 上四分位法——在观察时间内记录的喀呖声数或开关操 作数的1/4允许超过喀呖声限值

喀呖声的测量

测量程序：分两轮测量

v 第一轮：确定限值和最小观测时间

 在150kHz和500kHz测量喀呖声数和最小观测时间

 测量产生40个喀呖声(或开关操作数)的时间或120min内产生的 喀呖声(或开关操作数)，计算喀呖声率及限值

v 第二轮：用上四分位法评定

 在规定频点测量：150kHz，500kHz，1.4MHz，30MHz  测量时间：第一轮确定的最小观测时间

 当器具的喀呖声率N由喀呖声数确定，如在最小观测时间内所 记录的喀呖声数，超过限值的不多于1/4，则符合要求

 当器具的喀呖声率N由开关操作数确定，如在最小观测时间内 所记录的开关操作所产生的喀呖声数，超过限值的不多于1/4，则符合要求

喀呖声测量的注意

v 用带准峰值检波器接收机测量

v 注意喀呖声定义的例外情况

v 器具在标准给定的条件下或典型使用的最恶劣的条件下运行

v 不同的电源端子的喀呖声率可能不同 v 相线和中线应分别测量

v 当器具的喀呖声率N由喀呖声数确定，N = n / T

v 当器具的喀呖声率N由开关操作数确定，N = n×f / T

v 确定喀呖声限值的连续骚扰限值，为适用于家用电器和产生 类似干扰的设备及装有半导体装置的调节控制器的限值中的 准峰值限值

v 如喀呖声率大于等于30，适用连续骚扰限值，即不合格

4.骚扰功率

 GB 4343.1-2003

骚扰功率试验

v 受试设备的骚扰特性可通过测量电源线和其它连线的 骚扰功率来考核

v 当频率超过30MHz时，设备所产生的骚扰能量主要通 过辐射传播

v 经验表明，骚扰能量主要是由靠近器具的那部分的电 源线和其他连线向外辐射的v 通过吸收钳测量最大骚扰功率

骚扰功率的测量

v EUT应放在0.8m高的非金属台上，距其它导电体0.4m v 被测馈线应在台子上平直展开，注意其长度是否延长 v 吸收钳的电流变换器一端朝向被测设备

v 不测量的连线的处理

v 短于0.25m的引线不需测量

v 短于吸收钳长度2倍的引线需延长到吸收钳长度2倍

v 长于吸收钳长度2倍的引线，使用原引线测量

v 辅助装置非器具主体运行所必需或由单独试验程序时，应 只接引线而不接辅助装置

骚扰功率的测量 测量程序

a.按要求进行试验布置和连接

b.EUT按运行条件正常工作

c.依次对电源线和每根超过25cm长的连接线进行测量

d.初测，将吸收钳套在被测线上，固定在离EUT最近的位置，在30MHz~300MHz范围内扫描，找出最大骚扰对应的频率

e.最终测试，移动吸收钳，找出最大骚扰位置，测量准峰值 和平均值，记录测量数据（最大骚扰电平和频率）

f.试验后数据分析处理（电缆损耗，吸收钳的插入损耗）

5.谐波电流发射（谐波失真）

 GB 17625.1-2003

6.电压波动和闪烁

 GB 17625.2-1994

EMC对策

v滤波、屏蔽、接地、PCB设计

v滤波

 切断电磁骚扰沿信号线或电源线传播的路径

 抑制传导骚扰、辐射骚扰，提高抗扰度

 滤波器：低通、高通、带通、带阻

 电源线滤波器、信号线滤波器，注意安装位置

 滤波电容、滤波电感

 穿心电容、馈通滤波器

 共模扼流圈 ?铁氧体材料：磁环、磁珠

v屏蔽

 利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播

 限制内部辐射电磁能的越出

 防止外来辐射能量的进入

 机箱屏蔽：材料的选择、接触面的处理、孔缝的大 小、线缆的进出 ?线缆屏蔽：屏蔽效能、与机壳的搭接

 对重要器件（骚扰源）进行屏蔽，如时钟发生器、晶振、CPU 等

v接地

    接大地：人员与设备的安全

接参考地：建立基准电位点

浮地：抗干扰

单点接地：简单，多用于低频

   

EMC对策 v PCB设计            多点接地：就近接地，地线长度短，多用于高频

混合接地

接地点的选择：对电路影响小，避免地环路影响

接地点的处理：低阻抗，焊接、铆接、螺钉连接

避免公共阻抗的耦合、线间串扰、高频载流导线的电磁辐射、印刷线路板对高频辐射的感应及波形在长线传输中的畸变等

尽量采用多层板

先确定元器件在板上的位置，然后布置地线(层)、电源线(层)，再安排高速信号线，最后再考虑低速信号线

敏感电路的引线不要与大电流、高速线平行，要远离时钟线

易产生骚扰的器件要相互靠近，并尽量远离逻辑电路

将数字电路、模拟电路以及电源电路分别放置

将高频电路与低频电路分开，隔离或单独成板

尽可能缩短高频元器件之间的连线

易受干扰的元器件不能相互挨得太近

输入和输出元件应尽量远离

PCB的滤波、屏蔽和接地的处理