?EMC測試

EMC測試(電磁兼容性測試)的全稱是ElectroMagnetic Compatibility，其定義為“設備和系統在其電磁環境中能正常工作且不對環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力” 。EMC包含兩方面的內容：一方面，該設備應能在一定的電磁環境下正常工作，即該設備應具備一定的電磁抗擾度(EMS)；其次，該設備自身產生的電磁騷擾不能對其他電子產品產生過大的影響，即電磁騷擾(EMI)。

EMS的測試項目如下：

1）靜電放電抗擾度（ESD）;

測試依據的標準是IEC 61000-4-2 Criteria B，測試目的是檢驗單個設備或系統抗靜電泄放干擾的能力。

測試原理：ESD實驗是模擬人體、物體在接觸設備時產生的靜電放電或人體、物體對鄰近物體的放電包括直接通過能量的交換，引起器件的損壞或放電所引起的近場(電場和磁場的變化)，造成設備的誤動作。

2）輻射電磁場（80MHz～1000 MHz）抗擾度（RS）;

測試依據的標準是IEC 61000-4-3 Criteria A，測試目的是檢驗單個設備或系統抗電場干擾的能力。測試波形如下：

①頻率范圍：80MHz-2.5GHz,

②調制方式：80％ AM,1kHz sin-wave

③頻率步長：1％

④駐留時間: 3s

3）電快速瞬變/脈沖群抗擾度;

測試依據的標準是IEC 61000-4-4 Criteria B；測試目的是考察單個設備或系統抗快速瞬變干擾的能力，這些瞬變騷擾是由于感性負載的中斷等瞬變動作，導致脈沖成群的出現，脈沖重復頻率高，上升時間短，單個脈沖能量低等會導致設備誤動作。

4）浪涌（雷擊）抗擾度;

測試依據的標準是IEC 61000-4-5 Criteria B；測試目的是考察EUT抗浪涌干擾的能力，這些瞬變騷擾是由于其他設備的故障短路，主電源系統切換，間接雷擊等產生的干擾。

測試波形有1.2/50μs 和10/700μs兩種，1.2/50μs波形適用于電源線端口和短距離信號電路/線路端口；10/700μs波形適用于對稱通信線路。

5）注入電流（150kHz～230MHz）抗擾度（CS）;

測試依據的標準是IEC 61000-4-6 Criteria A；測試目的是考察單個設備或系統抗傳導騷擾的能力。測試原理：主要考察外界從導線或電纜而引入的0.15MHz-80MHz的連續干擾電壓時的抗擾性。測試波形如下：

①頻率范圍：0.15MHz-80MHz

②調制方式：80％ AM,1kHz sin-wave

③頻率步長：1％

④駐留時間: 3s

6）電壓暫降和短時中斷抗擾度

測試依據的標準是IEC 61000-4-11 Criteria B& C；測試驗目的是考察EUT抗電壓跌落和暫降的能力。

EMI的測試項目包括：

1）諧波電流（2～40次諧波）

1、Harmonic（諧波測試）

測試依據的標準是EN61000-3-2；改標準規定向公共電網發射的諧波電流的限值；指定由在特定環境下被測設備產生的輸入電流的諧波成分的限值；適用于輸入電流小于或等于16A的接入公共低電壓網絡的電子電氣設備。

諧波測試主要是檢驗低壓供電網絡中的諧波可能對這些頻率敏感的設備所產生的影響。

諧波測試原理：由于電子設備的工作模式、非線性元件和各種干擾噪聲等原因，導致其輸入電流不是完全的正弦波，往往含有豐富的高次諧波成分對電網造成污染。

電力系統中的諧波指的是那些頻率為供電系統額定頻率整數倍的正弦電壓或正弦電流。

公共輸電系統出現諧波電流會引起以下問題﹕

①損失更多電能﹐每一個諧波都有無功功率部分、有功功率部分﹐（其中有功功率會令導線發熱﹐導致導線要采用更大面積）；

②電子部件使用壽命縮短；

③電壓失真導致電機效率降低

諧波電壓是由疊加在電源電壓上的一個或多個連續正弦波的組合波構成。

2）閃爍Flicker

測試依據的標準是EN 61000-3-3。該標準規定了電壓波動和閃爍對公共電網的影響的限值；制定在特定的條件下被測樣機產生的電壓變化限值和評估方法的指導；適用于每相輸入電流小于或等于16A的接入公共低電壓網絡的220V到250V，50Hz的電子電氣設備。

該標準的目的是為了保證產品不對與其連接在一起的照明設備造成過度的閃爍影響(燈光閃爍)。

3）傳導騷擾（CE）

測試依據的標準是EN61000-6-4，適用于電子電氣測量測試設備、電子電氣控制設備或者電子電氣實驗室設備。

傳導騷擾實驗原理：當電子設備干擾噪聲的頻率小于30MHz, 主要干擾音頻頻段，電子設備的電纜對于這類電磁波的波長來說，還不足一個波的波長(30MHz的波長為10m), 向空中輻射的效率很低，這樣若能測得電纜上感應的噪聲電壓，就能衡量這一頻段的電磁噪聲干擾程度，這類噪聲就是傳導噪聲。

4）輻射騷擾（RE）

測試依據的標準是EN61000-6-4，適用于電子電氣測量測試設備、電子電氣控制設備或者電子電氣實驗室設備。

輻射騷擾實驗原理：當天線的總長度大于信號波長λ的1/20,會向空間產生有效的輻射發射，當天線的長度為λ/2的整數倍時，輻射的能量最大。當噪聲頻率大于30MHz時，電子設備的電纜，開孔、縫隙都容易滿足上述條件，形成輻射發射。

安規測試

安規就是安全規范，通常是指電子產品在設計中必須保持和遵守的規范。安規測試通過模擬客戶可能的使用方法，經過一系列的測試，考核電子產品在正?；蚍钦Ｊ褂玫那闆r下可能出現的電擊、火災、機械傷害、熱傷害、化學傷害、輻射傷害、食品衛生等等危害，在產品出廠前通過相應的設計，予以預防。

安規強調對使用和維護人員的保護，讓電子產品給使用人員帶來方便的同時，不讓電子產品給使用人員帶來危險，同時允許電子設備部分或全部功能喪失。設備部分或全部功能喪失，但是不會對使用人員帶來危險，那么安全設計則是合格的——盡管設備可能已經無法使用或變成一堆廢物。與電子產品功能設計考慮是不同的，常規電子產品設計主要考慮怎樣實現功能和保持功能的完好，以及產品對環境的適應。安規是使用安全規范來考慮電子產品，使產品更加安全。

　　1、高壓測試：

　　Dielectric Voltage withstand
test高壓測試為一種國際安規認證機構所要求的必測項目，產品須于出廠前做百分比的測試，它對產品而言，為品質的保證及電氣安全性的指標，其測試方式是將一高于正常工作電壓的異常電壓加在產品上測試，并且這個電壓須持續一段時間，最后判定只要無絕緣崩潰情形，即可算是通過此測試

　　2、絕緣阻抗測試

　　Insulation resistance
test絕緣阻抗于相關的兩點施加直流電壓，最高可達1000伏特，通常使用單位為歐姆，可判定良品及不良品

　　3、接地阻抗測試

　　Ground bond
test接地阻抗測試為測試產品的接地點，對產品的外殼或者金屬部分，施加一個恒流電源來測試兩點間的阻抗大小，一般產品規定測試25安培，阻抗不得大于0.1歐姆，而CSA則要求量測40安培檢測，可檢測出接地點螺絲未鎖緊，接地線徑太小，接地線路斷路等問題

　　4、泄露電流測試

　　Touch current test是指當設備供應電流時，流經設備金屬可接觸部分經人體至接地部分或可接觸部分的電流。

　　5、輸入測試：

　　安規輸入測試目的是考察產品設計時考慮輸入是否滿足產品在正常工作時，輸入電路是否能夠承受產品工作時需要的電流。在產品標準里面規定是：最大功耗的輸入電流不能大于產品標稱值的110%。這個標稱值也是告訴用戶該產品安全工作需要的最小電流，讓用戶在使用這個設備前要準備這樣的電氣環境。

　　6、安全標識的穩定性測試：

　　對用戶使用安全的警告標識，必須是穩定可靠的，不能因為使用一段時間后，變得模糊不清，而導致用戶錯誤使用，而導致危險，或直接導致危險發生。所以需要測試這個穩定性。在安全標準里面規定是：用水測試15S，然后用汽油測試15S，標識不能模糊不清。

　　7、電容放電測試：

　　對一個電源線可以插拔的設備，其電源線經常會被拔出插座，拔出插座的電源插頭，經常是被人玩，或任意放置。這樣導致一個問題，被拔出的電源插頭是帶電的，而這個電隨時間而消失，如果這個時間太長，那么將會對玩插頭的人造成電擊，對任意放置的電源插頭會損壞其它設備或設備自己。因此各個整機安全標準對這個時間作出嚴格的規定。我們設計產品要考慮這個時間，產品作安全認證需要測量這個時間。

　　8、電路穩定測試：

　　SELV電路

　　SELV電路，就是安全地電壓電路，這個電路對使用個人員就是安全的，例如手機充電器的直流輸出端，到手機，它們是安全的，可以任意觸摸不會有危險。

　　注：SELV電路在不同的標準里面有不同解釋，例如在IEC60364里面解釋與IEC60950-1是不同的，因此關于SELV需要注意在哪個標準下面，其危險也是不同的。

　　SELV電路需要滿足特殊的要求，才能是SELV電路，這些要求是，在單一故障時，仍然是滿足SELV電路要求的。因此對每一個SELV電路都需要做單一故障下的測試，證明是SELV電路是穩定的。測試時是將單一故障逐一引入，監視SELV電路。

　　9、限功率源電路

　　由于限功率源電路輸出的功率很小，在已經知道的經驗中，它們不會導致著火危險，因此在安全標準中，對這類電路的外殼作了專門降低要求規定，它們阻燃等級是UL94V-2。因此有這類電路都需要測量，證明它們是限功率源電路。

　　10、限流源電路

　　搞過電工的人知道，AC220V電路經過一定的電阻之后，對人就沒有危險了。那么究竟是多大的電阻，和電阻有什么樣的要求。可能大家就不知道了。在安全標準里面就有這個規定，這個規定就是限流源電路。限流源電流，要求在電路正常和單一故障下，流出的電流是在安全限值以下的，對人不會導致危險小于0.25mA。對于隔離一次和二次電路的電阻是要求滿足專門標準的耐沖擊電阻。

　　11、接地連續測試:

　　搞過電氣安裝的人知道，有些設備必須接地，否則將在其可以觸摸的表面有危險電壓。這些危險電壓必須通過接地釋放。安規測試規定需要使用多大的電流，多久時間，測量的電阻必須小于0.1歐姆，或電壓降小于2.5V(有條件使用這個值)。

　　12、潮濕測試 :

　　潮濕測試，是模擬設備在極端環境下，設備的安全性能。設備在制造出后，是在任何濕度下都能安全運行的，不能因為是雨季，濕度大而告訴用戶設備不能使用。因此在設計時必須考慮設備在可以預見的濕度下滿足安全要求，因此濕度測試是必須的。測試要求根據標準不同，有少量的差異。

　　13、扭力測試 :

　　扭力測試是設備外部導線在使用中，經常受到外力作用彎曲變形。這個測試就是測試導線能夠承受的彎曲次數，在產品生命周期內不會因為外力作用發生斷裂，AC220V電線外露等危險。

　　14、穩定性測試:

　　設備在正常使用中，常常會有不同的外力作用，比如：比較高的設備人會靠住它，或有人在維護時攀爬它;比較矮的設備，外形如同凳子式的，有人可能會站在上面等。由于設備受到這些外力作用，設備在設計時沒有考慮周全會導致設備倒塌，翻轉等危險。因此設備設計完成后需要做這些測試。檢查它們滿足安全要求。

　　15、外殼受力測試:

　　設備在使用過程中，會受到各種外力作用，這些外力可能會使設備外殼變形，這些變形可能導致設備內部的危險，或指標不能滿足要求。因此在設計設備時必須考慮這些影響，安全認證時必須測試這些指標。

　　16、跌落測試:

　　小的設備或臺式設備，在正常使用中，可能會從手中或工作臺跌落到地面。這些跌落可能會導致設備內部安全指標不能達到要求。因此在設計設備時必須考慮這種影響，在安全認證時需要測試這些指標。要求是設備跌落后，功能可以損失，但是不能對使用人員造成危險。

　　17、應力釋放測試:

　　設備內部如果有危險電路等，設備在正常使用中，如果外殼發生變形，導致危險外露，這樣是不允許的。此在設計設備時必須考慮這些影響，安全認證時必須測試這些指標。

　　18、電池充放電測試:

　　如果設備內部有可充電電池，則需要做充放電測試，和單一故障下的充電測試和過充電測試。這是因為設備在正常使用中，充電和放電，以及設備有故障，但是主要功能還沒有損失，使用人員不會發現設備故障的，這種情況下，沖放電要求是安全的，不能因此而發生爆炸等危險。

　　19、設備升溫測試:

　　(正常工作下內部和外部表面的溫度)

　　安全測試中，溫升測試最為重要，雖然測試使用設備儀器與人工氣候環境測試相同，但是考察項目和測試器件和目的有很大區別。人工氣候環境主要考察設備的適應性和可靠性。而安規考察的是設備是否可以安全地工作。這里舉一例來說明它們區別：安規測試主要測試安規器件的溫度，比如絕緣材料在正常情況下工作溫度，這個溫度在最高的設備允許工作溫度下，要小于絕緣材料的最大允許溫度。如在25℃環境下測試絕緣材料溫度是100℃，而絕緣材料只能在130℃以下安全運行，這是定義設備允許的最高工作溫度很關鍵，如果設備是50℃的環境溫度，那么絕緣材料換算到50℃的環境溫度測試溫度應該是125℃，滿足小于130℃要求，測試通過。如果設備是60℃環境溫度，那么換算到60℃的環境溫度測試溫度應該是135℃，大于130℃要求，測試不通過。同樣其它的安規器件也需要測試工作溫度。以判斷是否滿足要求。

　　20、球壓測試:

　　作為支撐帶危險電壓的絕緣材料或塑料件，需要做球壓測試，以保證在危險電壓部件在高溫工作時，塑料件有足夠的支撐強度。測試溫度是最高溫度加上15℃，但是不小于125℃。球壓時間是在要求溫度下保持1H。

??環境測試

一般電子類產品涉及的環境測試包括氣候類測試和機械振動類測試。

氣候類測試包括：低溫存儲測試，高溫存儲測試，低溫工作測試，高溫工作測試，熱測試，溫度循環測試，交變濕熱測試，低溫極限測試，高溫極限測試和噪聲測試。

機械振動類測試包括：包裝隨機震動試驗，包裝碰撞試驗，包裝跌落包裝沖擊，模擬包裝運輸試驗，實地跑車，隨機振動，沖擊試驗，工作正弦震動，工作沖擊試驗，地震試驗。

環境試驗的目的包括以下幾點：

1）在產品研發階段，評估產品的可靠性是否能達到預定的指標。

2）在產品生產階段，監控生產過程是否出現品控波動。

3）在產品發布前，對產品的環境可靠性進行鑒定或驗收。

4）可靠性提升：暴露和分析產品在不同環境和應力條件下的失效規律及有關的失效模式和失效機理，有針對性的進行改進。

環境試驗有以下幾點注意事項：

1）整個系統根據實際情況進行接地，否則不能模擬實際使用情況。

2）保持測試儀器的良好接地，以保證測試人員安全。

3）對于耐受性測試，試驗工程師必須在試驗現場看守，以防止試驗故障導致的意外事故。并且必須在試驗區加危險警告標識。

以XX電子產品為例，氣候環境試驗內容如下：

振動環境試驗內容如下：

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