交流穩(wěn)壓電源的電磁兼容測試要求與方法

　　1 基本概念
 
　�。‥lectromagnetic Compatibility）是電工、電子產(chǎn)品重要的一項質(zhì)量指標(biāo)�？梢哉J(rèn)為產(chǎn)品質(zhì)量主要由質(zhì)量規(guī)范與技術(shù)指標(biāo)兩大內(nèi)容構(gòu)成。前者涉及通用規(guī)范，即國際上IEC，國內(nèi)由國家制訂的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)；后者是產(chǎn)品功能的規(guī)定及其技術(shù)要求。電磁兼容與安全要求是基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)�，F(xiàn)在EMC已從基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)、族標(biāo)準(zhǔn)、一直到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，形成完備的體系。此外，國際上還有為此專門立法。如歐洲聯(lián)盟已制訂法規(guī)，規(guī)定從1996年1月1日起，電工、電子產(chǎn)品必須取得低壓管理（LV Directive）與電磁兼容管理（EMC Directive）合格認(rèn)定后，才能在市場上銷售。這些年來不斷有新的EMC標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)正式發(fā)布。但要指出的是，IEC有關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)將不斷從草案或舊版本上升為正式版本，國家有關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)也將不斷更新、發(fā)布，有關(guān)EMC測試應(yīng)以最新版本為準(zhǔn)。 電磁兼容所謂EMC，在GB／T4365－1996《電磁兼容術(shù)語》中的定義是：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)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。該定義概括了3個方面的內(nèi)容。其一，電磁騷擾的可限制性。電磁騷擾是普遍存在的，但可以用質(zhì)量規(guī)范約束，以技術(shù)手段限制它的危害性。這就是說應(yīng)當(dāng)對產(chǎn)品規(guī)定其向外發(fā)送電磁騷擾強度的限制值，以保證電磁環(huán)境合格。其二，電磁騷擾的豁免性。這就是說產(chǎn)品在規(guī)定電磁騷擾強度的電磁環(huán)境下應(yīng)能正常工作而不應(yīng)降低其性能指標(biāo)。其三，電磁環(huán)境的規(guī)范性和兼容性。即對電磁騷擾采取任何措施都不能使自身或使處于同一電磁環(huán)境的其它產(chǎn)品或系統(tǒng)性能下降，只能友好地"和平"共處。例如，為了降低傳導(dǎo)干擾而在設(shè)備電源相線與地線之間并接電容器。對設(shè)備來說該電容器的容量必須符合安全標(biāo)準(zhǔn)中對泄漏電流的限制值要求；對系統(tǒng)來說，要防止其成為系統(tǒng)干擾耦合源影響系統(tǒng)工作。

　　因此對產(chǎn)品的EMC測試應(yīng)當(dāng)包括兩大方面內(nèi)容：
 
　�。�1）對其向外界發(fā)送的電磁騷擾強度進行測試,以便確認(rèn)是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限制值要求；
 
　�。�2）對其在規(guī)定電磁騷擾強度的電磁環(huán)境條件下進行敏感度測試以便確認(rèn)是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗擾度要求。
   
　　這兩方面內(nèi)容在EMC測試項目中分別為電磁干擾（Electromagnetic Interference）或電磁騷擾（ElectromagneticDisturbance）及抗擾度（Immunity to a Disturbance）；后者以前常用敏感度（Susceptibili-ty）這個術(shù)語。由于電磁干擾的發(fā)生決定于干擾源的強度、干擾的耦合方式、儀器設(shè)備對干擾的敏感程度這3要素。因此，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對EMC的性能要求與測試方法除了按不同性質(zhì)、不同種類分為不同項目外，還按電磁騷擾傳播方式不同分為兩類：即傳導(dǎo)干擾與輻射干擾。前者主要檢測被測設(shè)備通過電源線或信號線向外導(dǎo)工頻電源諧波、高頻噪聲的強度與頻率范圍，這屬于電磁騷擾的近場與感應(yīng)場效應(yīng)。后者則檢測被測設(shè)備向外直接輻射射頻噪聲的強度與頻率范圍，這主要針對電磁騷擾的遠場效應(yīng)。值得注意的是近幾年來國際上對電源諧波干擾與設(shè)備的抗擾度要求這兩方面內(nèi)容特別關(guān)注。前者涉及公用電網(wǎng)的環(huán)保要求。后者則為了保證設(shè)備或系統(tǒng)的工作可靠性。為此，許多標(biāo)準(zhǔn)還特別將電源諧波電流含量要求與抗擾度作為兩大技術(shù)要求從EMC項目中分離出來，單獨立項。必須指出，對于信息社會來說，因信息技術(shù)設(shè)備工作失常而受的損失往往難以用貨幣來衡量。在不可能完全避免電磁騷擾的現(xiàn)實條件下，在規(guī)定的電磁環(huán)境條件下提高產(chǎn)品抗擾度能力具有特別重要的意義。
   
　　具體地說，生產(chǎn)廠家對產(chǎn)品進行EMC具體項目的例行測試除了確定產(chǎn)品的EMC性能是否符合國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求外（據(jù)國內(nèi)外文獻報道沒有實行認(rèn)真的EMC設(shè)計與摸底測試并采取足夠的技術(shù)措施，很難通過EMC測試），還能評價外界電磁騷擾對產(chǎn)品的影響程度及有關(guān)抑制措施的有效性，查明產(chǎn)品遭到EMC試驗破壞的具體原因（來源及作用途徑）以便采用相應(yīng)措施。因此，在產(chǎn)品設(shè)計定型初期就進行EMC測試是產(chǎn)品進入商品化的必不可少的一項工作。從另外一個方面來說，了解產(chǎn)品EMC性能，是商檢及用戶認(rèn)可產(chǎn)品的一個重要因素。所有這些都需要了解有關(guān)EMC的性能要求與測試知識。
   
　　電源產(chǎn)品的EMC測試有其特殊性要求，其特殊性是由該類產(chǎn)品功能所決定的。首先電源產(chǎn)品作為供電電源（一般為市電）與為之服務(wù)的負(fù)載（典型為對電磁騷擾較敏感的信息技術(shù)設(shè)備）之間的電力接口，其基本功能是保證所接負(fù)載不受電源因素的影響而工作失常或損壞。這樣對電源產(chǎn)品的EMC要求較其它產(chǎn)品理所當(dāng)然要更高。這里最典型的例子就是有關(guān)對電源產(chǎn)品EMC標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)對電源產(chǎn)品的輸入源端與輸出負(fù)載端分別進行傳導(dǎo)干擾測試。此外，若電源產(chǎn)品是系統(tǒng)工作不可缺少的一部分（如UPS），而且該產(chǎn)品又是作為通用產(chǎn)品銷售時，那么該產(chǎn)品可能要進行二次EMC測試。一次是測試產(chǎn)品本身標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的EMC性能特性；第二次則根據(jù)用戶意見與其所屬的系統(tǒng)共同進行系統(tǒng)的EMC測試。
   
　　大量研究表明，來自市電的電磁騷擾是一類最主要的、最惡劣的電磁騷擾。只要能解決該類干擾，則抗擾度問題也就基本解決了。故有人稱當(dāng)今信息社會的技術(shù)特征為"一機三件"，即計算機與硬件、軟件、電力件。這樣，作為市電與電子設(shè)備特別是信息技術(shù)設(shè)備之間電力接口的交流穩(wěn)壓電源，應(yīng)當(dāng)具有有效的電力濾波器功能的作用，至少應(yīng)當(dāng)對電磁騷擾有明顯的衰減抑制作用。這點應(yīng)當(dāng)作為交流穩(wěn)壓電源一個必備的功能。自然，對于擁有抗干擾功能的交流穩(wěn)壓電源，不應(yīng)僅僅提高自己的抗擾度性能，更應(yīng)當(dāng)具備使接在其輸出端，對EMI敏感的電子產(chǎn)品的EMC性能，獲得較大的EMC安全裕度，這才是對干擾噪聲有凈化功能的抗干擾型交流穩(wěn)壓電源名副其實的一大功能要求。這也就是SJ／T10541－94《抗干擾型交流穩(wěn)壓電源 通用技術(shù)條件》的編制依據(jù)之一。
   
　　另一方面，有些與EMC類似的要求已體現(xiàn)在電源產(chǎn)品的性能指標(biāo)上。例如，交流穩(wěn)壓電源的源電壓效應(yīng)與輸出電壓總相對諧波含量要求。此外，一些僅對弱電電子設(shè)備較敏感的EMC項目，如抗工頻磁場干擾、靜電放電、輻射電磁場干擾等對大功率電工設(shè)備可能影響不大，故在SJ／T10541－94中不列為必須測試項目。這樣，對交流穩(wěn)壓電源的EMC要求就有與其它電工、電子產(chǎn)品不同的特殊地方。
   
　　2 EMC測試項目與要求
   
　　EMC測試要求根據(jù)產(chǎn)品用途分為3大類：即軍用類、工商環(huán)境使用類、民用及居住區(qū)環(huán)境使用類。后兩者的測試