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开关电源电磁兼容测试发展动态

   2010-08-24 3330

由于电磁兼容标准已被赋予法律效力,则电磁兼容测试结果的公正性与正确性就显得十分重要,它关系到一项设计能否被认可,一个产品能否成为合格产品,关系到企业的命运。如何保证同一产品在不同试验室中测试结果的一致性呢?谁来保证试验室测试的公正性呢?这些工作正在纳人规范化管理之中。

1999年曾由国防部主办过一次试验室比对工作,最近又在筹备新一轮的比对工作,参加比对的试验室在有关部门组织下参照《ISO/IEC系列导则43—1984(E)实验室能力测试的设誊及实施》,对同一被测试设备进行约定测试项目的测试。测试方法及测试要求均在比对文件中给出。最后由组织单位按规定对测试结果进行数据处理。这对电磁兼容测量中量值的统一将起到重要作用。 

为了保证电磁兼容测试结果的公正性,首先要有一个在电磁兼容领域中具有权威组织作为认证机构。在确认标准规定要求得到满足后,认证机构有权颁发合格证书。证机构按照标准EN450001/1900.5《测试试验室操作的通用标准》授权和控制试验室,使其具有合法身份,检查它的公正性、独立性、诚实性、技术能量及质量管理体系。 

目前我国对电磁兼容试验室的认证工作已经开始,也出台了相应的标准。各试验室已按标准要求加强试验室管理。一些直接引进的试验室已拿到承制方申请的欧共体“CE"标记的认可证书。 

EMI诊断,即EMC预测试。EMC预测试的特点是在产品开发初期能够及早地发现设计的问题,它不需要苛刻的试验条件,也回避了购置昂贵测试设备的困难,因此它有强大的生命力。它在整个产品的研制生产中仍是重要的测试手段,可及时检验产品的EMC设计是否合理,所采取的EMI抑制措施是否奏效,使设计人员尽快了解要进一步抑制干需从哪些环节入手。

EMC设计应与产品电性能设计同步进行、综合考虑,这已被产品开发设计人员接受。一般产品的EMC测试在产品功能测试融为一体的可能。如当前信息产业部通信计量中心引进的手机等专用信息产品的EMC测试试验室和测试设备就是在手机正常状态下检测相关的EMC指标。随着电子仪器的进步以及内装自检技术的应用,测试技术正向多媒体化、网络化方向发展。未来的电子产品检测将是全方位、全自动化的测试。

近10年来,人们逐渐推广使用混响室进行电磁兼容试验。混响室是一个由金属墙壁构成的实验室,一般在测试室的天花板上装设一个搅拌器。将待测设备放在室内,当搅拌器旋转时,使待测设备暴露于电磁场中。待测设备在场中的平均响应可通过响应对搅拌器旋转一周的时间周期进行积分来求得。混响室的金属墙壁容许在室内建成一个强场。待测设备暴露于数个不同的极化组成的强场电平中。

在传统的电磁敏感度试验中,试验应在完全给定而不能任意选择的环境下进行,如在横电磁波小室或电波暗室中进行。在这种限定的环境下,场的极化与分布不随时间改变,因为这些方法的工作原理是建立在一个单一优势模基的础上的。混响室的金属墙壁容光焕发许在室内建军成一个强场。待设备暴露于由数个不同的极化组成的强场电平中。

在传统的电磁敏感度试验中,试验应在完全给定而不能任意选择的环境下进行,如在横电磁波小室或电波暗室中进行。在这种限定的环境下,场的极化与分布不随时间改变,因为这些方法工作原理是建立在一个单一优势模基的础上的。混响室则没有给出一个限定性的场,但却提供了一个均匀的电磁环境,即室内各处能量密度均匀,各向同性,各方向能流相同而极化是任意的,亦即所有波间的相位与极化是任意的。只要室内有大量本片模(在某一固定频率以上会出现这种情况),就可达到上述要求。此外,简并情况(即在某频率下有多少模重合)与波形间隔是重要参量。混响室的主要优点是在该室内用一个适当的功率源就有可能建军立一个强场,因此需要很高的品质因数Q。

最近,国外又在推广5m法电波暗室,与10m法电波暗室相比占用的空间要小得多,因而成本会大大下降。人们正在研究如何将5m法测试结果等效成10m法的结果,这一研究工作在国内外受到广泛关注,进展较快,预计在近期将会取得满意的成果。

此外,人们还提出另一种屏蔽小室—WTEM小室,其结构是半个TEM小室,但采用线阵结构而非板块结构。它与TEM小室相比并没有实质性的改变,但这种结构在改善电磁场的均匀性、降低本身的耦合与提高单模带宽方面比TEM小室,更容易实现。

由此可见,屏蔽测量技术今后还有较大的发展。以此为推动力,相应的理论研究、应用研究及其开发工作都将会受到更多的重视。

EMC测试必须依据EMC标准和规范给出的测试方法进行,并以标准规定的极限值作为判据。对于预相容测试,尽管不可能保证产品通过所有项目的标准测试,但至少可以消除绝大部分的电磁干扰,从而提高产品的可信度,而且能够指出如何改进设计、抑制EMI发射。

由于EMC测试是个复杂过程,而且与测试者经验和测试技术有关,所以测试结果重复性不理想。这样,建立自动测试系统,研究新的算法和测试手段就成为今后研究的热门课题[8]。

因为EMC设计与EMC测试是相辅相成的,EMC设计的好坏是要通过EMC测试来衡量的,所以对开关电源电磁兼容测试的研究具有重要意义。由于开关电源在电子设备得到极为广泛的应用,因此,开关电源EMC是否达标,直接影响电子设备EMC能否达标。而我国目前的大部分开关电源产品达不到EMC指标要求,可见这一领域还要花大气力去攻关。

 
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