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电磁兼容简明教程(2)电磁兼容标准

关键词:电磁兼容 EMC测试

时间:2022-06-24 14:21:06      来源:硬件十万个为什么

为了确保设备及其各单元必须满足的电磁兼容工作特性,国际有关机构、各国政府和军事部门以及其他相关组织制定了一系列的电磁兼容性标准。标准对设备电磁骚扰发射和电磁抗扰度作出了规定和限制。电磁兼容性标准是进行电磁兼容性设计的指导性文件,也是电磁兼容性试验的依据,因为试验项目、测试方法和极限值等都是标准给定的。

为了确保设备及其各单元必须满足的电磁兼容工作特性,国际有关机构、各国政府和军事部门以及其他相关组织制定了一系列的电磁兼容性标准。标准对设备电磁骚扰发射和电磁抗扰度作出了规定和限制。电磁兼容性标准是进行电磁兼容性设计的指导性文件,也是电磁兼容性试验的依据,因为试验项目、测试方法和极限值等都是标准给定的。

1、电磁兼容标准的制订

电磁兼容标准主要通过标准化组织来制订,国际上制定电磁兼容的主要标准化组织如下表所示。

IEC(国际电工委员会)有两个平等的组织制订EMC标准,即CISPR(国际无线电干扰特别委员会)和TC77(第77技术委员会)。

CENELEC(欧洲电工标准化委员会)由欧共体委员会授权制订欧洲标准EN (European Norm)。
FCC(美国联邦通信委员会)主要制订民用标准,关于电磁兼容的标准主要包括在FCC Part15和FCC Part18中。
MIL-STD是美国军用标准。
德国的VDE(电气工程师协会)是世界上最早建立电磁兼容标准的组织之一。
日本的VCCI(干扰自愿控制委员会)是民间机构,其标准与CISPR和IEC标准一致。
我国的EMC标准化工作是在国家技术监督局的领导下进行的。国内标准以GB、GB/T开头。我国自从1983年发布第一个EMC标准(GB3907-1983)以来,至今已发布了47个有关的国家标准,其中32个强制,15个推荐。我国的EMC标准绝大多数引进国际标准。其来源包括:

国际无线电干扰特别委员会出版物。例如GB/T6113,GB14023
国际电工委员会。例如GB4365,GB/T13926
部分引自美国军用标准。例如GB15540
部分引自国际电信联盟有关文件。例如GB/T15658
引自国外先进标准。例如GB6833
根据我国自己的科研成果制定的标准, 例如GB/T15708为了世界贸易的需要,我国的很多EMC标准都采用了CISPR和IEC标准。实际上,世界上大多数国家采用CISPR和IEC的标准。

2、EMC标准拟订的理论基础

EMC标准的主要内容之一就是规定电磁骚扰和电磁抗扰度的极限值,极限值的制订在理论上应该满足下图所示的原则:

EMI和EMS是相互对立的两个方面,上图说明,设备的EMI极限值与EMS极限值之间应该留有足够的余量(IM),即设备EMI发射要小于其抗扰度(EMS),这样设备才有足够的抗干扰能力。另一方面,设备的EMI、EMS实测值应该与极限值之间有足够的余量。比如在EN300 386标准中,辐射发射的极限值(EMI Limit)为40dBuV/m,而辐射抗扰度极限值为130dBuV。由此可见,EMI、EMS极限值之间余量的重要性。

3、电磁兼容标准的分类

电磁兼容标准可以分为:基础标准、通用标准、产品类标准和专用标准。

基础标准是制订其他EMC标准的基础,它描述了EMC现象,规定了电磁骚扰发射和抗扰度的测试方法、测试设备和布置,同时定义了试验等级和性能判据,但并不涉及到具体的产品。例如:IEC61000-X-X系列标准。

产品类标准和专用标准是针对某种产品系列和专用产品的EMC测试而制订的。它往往引用了基础标准的内容,同时根据产品的特殊性对测试作出更加详细的规定。对于骚扰发射测试,它规定了产品的骚扰发射限值。对于抗扰度试验,它规定了产品应该达到的试验等级和性能判据。如:

CISPR11 EN55011:ISM工科医设备的发射要求
CISPR22 EN55022:ITE信息技术设备的发射要求
CISPR24 EN55024:ITE信息技术设备的抗扰性要求
GB6833电子测量仪器电磁兼容试验规范

通常专用的产品EMC标准包含在某种特定产品的一般用途标准中,而不形成单独的EMC标准。例如:计算机:GB9813-88:微型数字电子计算机通用技术条件其中包括电磁兼容检测项目,要求按GB6833.2~GB6833.6、GB9254进行。
通用标准是按照产品使用的环境来分类的,例如欧洲标准中分类是按下表进行的。通用标准规定了设备应该在哪些端口作发射和抗扰度试验,包括设备的交、直流电源端口、信号和数据线端口、机壳、接地点等,同时也规定了可以依据的基础标准。

如:EN50082-1:居民区、商业区和轻工业区环境抗扰度通用标准
EN50082-2:工业区环境抗扰度通用标准
EN50081-1:居民区、商业区和轻工业区环境发射通用标准
EN50081-2:工业环境的发射通用标准

汽车电子产品EMC测试项目 

4、产品的电磁兼容标准遵循原则

产品依照标准的原则依照如此的顺序:

专用产品类标准→产品类标准→通用标准

即一个产品如果有专用产品类标准,则他的EMC性能应该满足专用产品类标准的要求;如果没有,则应该采用产品类标准进行EMC试验,如果没有产品类标准,则用通用标准进行EMC试验,以此类推。

5、中国电磁兼容EMC标准清单

基础标准材料术语和实验室

GBT 5465.2-2008 电气设备用图形符号 第2部分:图形符号
GBT 12190-2021 电磁屏蔽室屏蔽效能的测量方法
GBT 17624.1-1998 电磁兼容 综述 电磁兼容基本术语和定义的应用与解释
GBT 26667-2021 电磁屏蔽材料术语
GBT 30142-2013 平面型电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法
GBZ 17624.2-2013 电磁兼容 综述 与电磁现象相关设备的电气和电子系统实现功能安全的方法
GBZ 17624.3-2021 电磁兼容 综述 第3部分:高空电磁脉冲(HEMP)对民用设备和系统的效应
GBZ 17624.4-2019 电磁兼容 综述 2kHz内限制设备工频谐波电流传导发射的历史依据
GBZ 18509-2016 电磁兼容 电磁兼容标准起草导则
GBT 4365-2003 电工术语 电磁兼容

基础试验标准-6113

GBT 6113.101-2016 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-1部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 测量设备
GBT 6113.102-2018 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-2部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 传导骚扰测量的耦合装置
GBT 6113.103-2021 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-3部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 辅助设备 骚扰功率
GBT 6113.104-2021 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-4部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 辐射骚扰测量用天线和试验场地
GBT 6113.105-2018 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-5部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 5MHz~18GHz天线校准场地和参考试验场地
GBT 6113.106-2018 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-6部分:无线电骚扰和抗扰度测量设备 EMC天线校准
GBT 6113.201-2018 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-1部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法 传导骚扰测量
GBT 6113.202-2018 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-2部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法 骚扰功率测量
GBT 6113.203-2020 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-3部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法 辐射骚扰测量
GBT 6113.204-2008 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-4部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法 抗扰度测量
GBT 6113.402-2018 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第4-2部分:不确定度、统计学和限值建模测量设备和设施的不确定度
GBZ 6113.3-2019 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第3部分:无线电骚扰和抗扰度测量技术报告
GBZ 6113.205-2013 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-5部分:大型设备骚扰发射现场测量
GBZ 6113.401-2018 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第4-1部分:不确定度、统计学和限值建模 标准化的EMC试验不确定度
GBZ 6113.403-2020 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第4-3部分:不确定度、统计学和限值建模 批量产品的EMC符合性确定的统计考虑
GBZ 6113.404-2007 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第4-4部分:不确定度、统计学和限值建模 的统计和限值的计算模型
GBZ 6113.405-2010 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第4-5部分:不确定度、统计学和限值建模替换试验方法的使用条件

基础试验标准-干扰EMI-17625

GB 17625.1-2012 电磁兼容 限值 谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)
GB 17625.2-2007 电磁兼容 限值 对每相额定电流≤16A且无条件接入的设备在公用低压供电系统中产生的电压变化、电压波动和闪烁的限制
GBT 17625.7-2013 电磁兼容 限值 对额定电流≤75A且有条件接入的设备在公用低压供电
GBT 17625.8-2015 电磁兼容 限值 每相输入电流大于16A小于等于75A连接到公用低压系统的设备产生的谐波电流限值
GBT 17625.9-2016 电磁兼容 限值 低压电气设施上的信号传输 发射电平、频段和电磁骚扰电平
GBZ 17625.3-2000 电磁兼容 限值 对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制
GBZ 17625.6-2003 电磁兼容 限值 对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制
GBZ 17625.13-2020 电磁兼容 限值 接入中压、高压、超高压电力系统的不平衡设施发射限值的评估
GBZ 17625.14-2017 电磁兼容 限值 骚扰装置接入低压电力系统的谐波、间谐波、电压波动和不平衡的发射限值评估
GBZ 17625.15-2017 电磁兼容 限值 低压电网中分布式发电系统低频电磁抗扰度和发射要求的评估

基础试验标准-抗干扰EMS-17626

GBT 17626.1-2006 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论
GBT 17626.2-2018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
GBT 17626.3-2016 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验
GBT 17626.4-2018 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
GBT 17626.5-2019 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
GBT 17626.6-2017 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度
GBT 17626.7-2017 电磁兼容 试验和测量技术 供电系统及所连设备谐波、间谐波的测量和测量仪器导则
GBT 17626.8-2006 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验
GBT 17626.9-2011 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验
GBT 17626.10-2017 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡磁场抗扰度试验
GBT 17626.11-2008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验
GBT 17626.12-2013 电磁兼容 试验和测量技术 振铃波抗扰度试验
GBT 17626.13-2006 电磁兼容 试验和测量技术 交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的低频抗扰度试验
GBT 17626.14-2005 电磁兼容 试验和测量技术 电压波动抗扰度试验
GBT 17626.15-2011 电磁兼容 试验和测量技术 闪烁仪功能和设计规范
GBT 17626.16-2007 电磁兼容 试验和测量技术 0Hz~150kHz共模传导骚扰抗扰度试验
GBT 17626.17-2005 电磁兼容 试验和测量技术 直流电源输入端口纹波抗扰度试验
GBT 17626.18-2016 电磁兼容 试验和测量技术 阻尼振荡波抗扰度试验
GBT 17626.20-2014 电磁兼容试验和测量技术横电磁波(TEM)波导中的发射和抗扰度试验
GBT 17626.21-2014 电磁兼容 试验和测量技术 混波室试验方法
GBT 17626.22-2017 电磁兼容 试验和测量技术 全电波暗室中的辐射发射和抗扰度测量
GBT 17626.24-2012 电磁兼容 试验和测量技术 HEMP传导骚扰保护装置的试验方法
GBT 17626.27-2006 电磁兼容 试验和测量技术 三相电压不平衡抗扰度试验
GBT 17626.28-2006 电磁兼容 试验和测量技术 工频频率变化抗扰度试验
GBT 17626.29-2006 电磁兼容 试验和测量技术 直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验
GBT 17626.30-2012 电磁兼容 试验和测量技术 电能质量测量方法
GBT 17626.31-2021 电磁兼容 试验和测量技术 第31部分:交流电源端口宽带传导骚扰抗扰度试验
GBT 17626.34-2012 电磁兼容 试验和测量技术 主电源每相电流大于16A的设备的电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验

家用和电动工具

GB 4343.1-2018 家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第1部分:发射
GBT 4343.2-2020 家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第2部分:抗扰度
信息设备
GBT 9254.1-2021 信息技术设备、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第1部分 发射要求
GBT 9254.2-2021 信息技术设备、多媒体设备和接收机 电磁兼容 第2部分:抗扰度要求

医疗工业类

GB 4824-2019 工业、科学和医疗设备 射频骚扰特性 限值和测量方法
GBT 18268.1-2010 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第1部分:通用要求
GBT 18268.21-2010 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第21部分:特殊要求 无电磁兼容防护场合用敏感性试验和测量设备的试验配置、工作条件和性能判据
GBT 18268.22-2010 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第22部分:特殊要求 低压配电系统用便携式试验、测量和监控设备的试验配置、工作条件和性能判据
GBT 18268.23-2010 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第23部分:特殊要求 带集成或远程信号调理变送器的试验配置、工作条件和性能判据
GBT 18268.24-2010 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第24部分:特殊要求 符合IEC 61557-8的绝缘监控装置和符合IEC 61557-9的绝缘故障定位设备的试验配置、工作条件和性能判据
GBT 18268.25-2010 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第25部分:特殊要求 接口符合IEC 61784-1,CP 3 2的现场装置的试验配置、工作条件和性能判据
GBT 18268.26-2010 测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第26部分:特殊要求 体外诊断(IVD)医疗设备
GBT 38326-2019 工业、科学和医疗机器人 电磁兼容 抗扰度试验
GBT 38336-2019 工业、科学和医疗机器人 电磁兼容 发射测试方法和限值
YY 9706.102-2021 医用电气设备 第1-2部分:基本安全和基本性能的通用要求 并列标准电磁兼容 要求和试验

风险评估

GBZ 37150-2018 电磁兼容可靠性风险评估导则
GBT 38659.1-2020 电磁兼容 风险评估 第1部分:电子电气设备
GBT 38659.2-2021 电磁兼容 风险评估 第2部分:电子电气系统

轨道交通

GBT 24338.1-2018 轨道交通 电磁兼容 第1部分:总则
GBT 24338.2-2018 轨道交通电磁兼容 第2部分:整个轨道系统对外界的发射
GBT 24338.3-2018 轨道交通 电磁兼容 第3-1部分:机车车辆 列车和整车
GBT 24338.4-2018 轨道交通 电磁兼容 第3-2部分:机车车辆 设备
GBT 24338.5-2018 轨道交通电磁兼容 第4部分:信号和通信设备的发射与抗扰度
GBT 24338.6-2018 轨道交通 电磁兼容 第5部分:地面供电设备和系统的发射与抗扰度

安装与减缓导则

GBZ 30556.1-2017 电磁兼容 安装和减缓导则 一般要求
GBZ 30556.2-2017 电磁兼容 安装和减缓导则 接地和布线
GBZ 30556.3-2017 电磁兼容 安装和减缓导则 高空核电磁脉冲(HEMP)的防护概念
GBT 30556.7-2014 电磁兼容 安装和减缓导则 外壳的电磁骚扰防护等级(EM编码)

车辆

GB 14023-2011 车辆、船和内燃机 无线电骚扰特性 用于保护车外接收机的限值和测量方法
GB 34660-2017 道路车辆 电磁兼容性要求和试验方法
GBT 17619-1998机动车电子电器组件的电磁辐射
GBT 18387-2017 电动车辆的电磁场发射强度的限值和测量方法
GBT 18487.2-2017 电动汽车传导充电系统 第2部分:非车载传导供电设备电磁兼容要求
GBT 18488.1-2015 电动汽车用驱动电机系统 第1部分:技术条件
GBT 18488.2-2015 电动汽车用驱动电机系统 第2部分:试验方法
GBT 18655-2018 车辆、船和内燃机无线电骚扰特性 用于保护车载接收机的限值和测量方法
GBT 19836-2019 电动汽车仪表
GBT 19951-2019 道路车辆 电气∕电子部件对静电放电抗扰性的试验方法
GBT 24347-2021 电动汽车DC_DC变换器
GBT 29259-2012 道路车辆 电磁兼容术语
GBT 30031-2021工业车辆 电磁兼容性
GBT 33012.1-2016 道路车辆 车辆对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第1部分:一般规定
GBT 33012.2-2016 道路车辆 车辆对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第2部分:车外辐射源法
GBT 33012.3-2016 道路车辆 车辆对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第3部分:车载发射机模拟法
GBT 33012.4-2016 道路车辆 车辆对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法 第4部分:大电流注入法
GBT 37130-2018车辆电磁场相对于人体曝露的测量方法
GBT 38775.1-2020 电动汽车无线充电系统 第1部分:通用要求
GBT 38775.2-2020 电动汽车无线充电系统 第2部分:车载充电机和无线充电设备之间的通信协议
GBT 38775.3-2020 电动汽车无线充电系统 第3部分:特殊要求
GBT 38775.4-2020 电动汽车无线充电系统 第4部分:电磁环境限值与测试方法
GBT 38775.5-2021 电动汽车无线充电系统 第5部分:电磁兼容性要求和试验方法
GBT 38775.6-2021 电动汽车无线充电系统 第6部分:互操作性要求及测试 地面端
GBT 38775.7-2021 电动汽车无线充电系统 第7部分:互操作性要求及测试 车辆端
GBT 40428-2021电动汽车传导充电电磁兼容性要求和试验方法

环境18039

GBT 18039.3-2017 电磁兼容 环境 公用低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平
GBT 18039.4-2017 电磁兼容 环境 工厂低频传导骚扰的兼容水平
GBT 18039.8-2012 电磁兼容 环境 高空核电磁脉冲(HEMP)环境描述 传导骚扰
GBT 18039.9-2013 电磁兼容 环境 公用中压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平
GBT 18039.10-2018 电磁兼容 环境 HEMP环境描述 辐射骚扰
GBZ 18039.1-2019 电磁兼容 环境 电磁环境的描述和分类
GBZ 18039.2-2000 电磁兼容 环境 工业设备电源低频传导骚扰发射水平的评估
GBZ 18039.5-2003 电磁兼容 环境 公用供电系统低频传导骚扰及信号传输的电磁环境
GBZ 18039.6-2005 电磁兼容 环境 各种环境中的低频磁场
GBZ 18039.7-2011 电磁兼容 环境 公用供电系统中的电压暂降、短时中断及其测量统计结果

环境17799

GB 17799.3-2012 电磁兼容 通用标准 居住、商业和轻工业环境中的发射
GB 17799.4-2012 电磁兼容 通用标准 工业环境中的发射
GBT 17799.1-2017 电磁兼容 通用标准 居住、商业和轻工业环境中的抗扰度
GBT 17799.2-2003 电磁兼容 通用标准 工业环境中的抗扰度试验
GBT 17799.5-2012 电磁兼容 通用标准 室内设备高空电磁脉冲(HEMP)抗扰度
GBZ 17799.6-2017 电磁兼容 通用标准 发电厂和变电站环境中的抗扰度

其他

GBT 40309-2021电动平衡车 电磁兼容 发射和抗扰度要求
GB 7260.2-2009 不间断电源设备(UPS)第2部分:电磁兼容性(EMC)要求
GB 12668.3-2012 调速电气传动系统 第3部分 电磁兼容性要求及其特定的试验方法
GB 23313-2009 工业机械电气设备电磁兼容 发射限值
GB 23712-2009 工业机械电气设备 电磁兼容 机床发射限值
GBT 15540-2006 陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法
GBT 15579.10-2020 弧焊设备 第10部分:电磁兼容性(EMC)要求
GBT 18029.21-2012 轮椅车 第21部分电动轮椅车、电动代步车和电池充电器的电磁兼容性要求和测试方法
GBT 18595-2014 一般照明用设备电磁兼容抗扰度要求
GBT 18663.3-2020 电子设备机械结构 公制系列和英制系列的试验 第3部分:机柜和插箱的电磁屏蔽性能试验
GBT 19484.1-2013 800MHz2GHz cdma2000数字蜂窝移动通信系统的电磁兼容性要求和测量方法 第1部分用户设备及其辅助设备
GBT 20549-2006 移动通信直放机电磁兼容技术指标和测试方法
GBT 21419-2021 变压器、电源装置、电抗器及其类似产品 电磁兼容
GBT 22359-2008 土方机械 电磁兼容性
GBT 22663-2008 工业机械电气设备 电磁兼容 机床抗扰度要求
GBT 24807-2009 电磁兼容 电梯、自动扶梯和自动人行道的产品系列标准 发射
GBT 24808-2009 电磁兼容 电梯、自动扶梯和自动人行道的产品系列标准 抗扰度
GBT 25102.13-2010 电声学 助听器 第13部分:电磁兼容(EMC)
GBT 25633-2010 电火花加工机床 电磁兼容性试验规范
GBT 28554-2012 工业机械电气设备 内带供电单元的建设机械电磁兼容要求
GBT 30116-2013 半导体生产设施电磁兼容性要求
GBT 30148-2013 安全防范报警设备 电磁兼容抗扰度要求和试验方法
GBT 31251.2-2014 电阻焊设备 第2部分:电磁兼容性要求
GBT 34940.2-2017 静态切换系统(STS) 第2部分:电磁兼容性(EMC)要求
GBT 36275-2018 专用数字对讲设备电磁兼容限值和测量方法
GBT 37283-2019 服务机器人 电磁兼容 通用标准 抗扰度要求和限值
GBT 38909-2020 民用轻小型无人机系统电磁兼容性要求与试验方法
GBT 39004-2020 工业机器人电磁兼容设计规范
GBT 40134-2021 航天系统电磁兼容性要求

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