充电器的EMC标准解析.doc

移动终端电源适配器电磁兼容行业标准解读Interpretation to the EMC Standard Revision for Power Adapter of Mobile Telecommunication Terminal Equipment工业和信息化部通信计量中心 摘要对新增加的YD/T 1312.13移动终端电源电磁兼容标准进行解读，包括标准制定的需求、意义和内容的介绍、与对应国外标准的区别。对标准制定过程中考虑到的辐射抗扰度测试、适用性范围、传到骚扰测试等电磁兼容测试项逐一展开分析，了解标准制定的过程。关键词电磁兼容；移动终端电源；标准解读。AbstractTo interpret the mobile terminal supply electromagnetic compatibility standards of YD / T 1312.13, including standards development needs, the introduction of the meaning and content, and corresponds to the difference of foreign standards. To analyze and introduction the standards of develop process, such as radiated immunity test, the scope of applicability, conduction disturbance test and so on.KeywordsElectromagnetic compatibility; Mobile Telecommunication Terminal Equipment; standard interpretation1 概述YD/T 1312.13无线通信设备电磁兼容性要求和测量方法 第13部分：移动通信终端充电器（以下称本标准）是我国首个针对移动通信终端充电器的电磁兼容标准，适用于移动通信终端使用的各种外置电源适配器。我国早在2006年12月信息产业部（现工业和信息化部）就发布了统一的手机充电器接口规范，并于2007年6月正式实施；2009年2 月18日，GSM协会联合17家移动运营商和制造商宣布，将在全球建立统一的手机充电器连接标准，计划自2012年1月1日起，所有上市的手机产品中绝大部分都将支持统一连接标准的手机充电器。充电器可以不再成为手机的标准配置，只需USB数据线即可，也可以从PC接口直接充电。这就需要有移动通信终端充电器配套的电磁兼容标准进行规范，不能用范围很大的GB 9254信息技术类设备电磁兼容标准来进行测试。本标准是无线通信设备电磁兼容性要求和测量方法系列标准之一。该系列标准包含了通用要求及对各类无线通信设备的具体要求，共11个组成部分。本标准已于2011年7月开始提出征求意见稿，目前已经在中国通信标准化协会的电磁环境与安全防护委员会（TC9）内完成了标准送审稿及报批稿，现正在进行最后的报批工作。国外与本标准对应的标准是EN 301 489-34，该标准是2010年5月推出的第一版，国内的移动通信终端充电器的标准虽然比国外的标准晚了一年时间推出，因为标准的制定者通过大量的实验分析，总结出移动通信终端充电器对移动终端的影响，针对电磁兼容相关测试项目制定出针对国内的移动通信终端充电器的电磁兼容标准，本标准更符合中国国内的国情。 标准的第一版在各个测试项目的试验方法和要求上主要引用和参考了GB 9254-2008、GB/T 17626系列标准及EN 301 489-34 V1.1.1，在测试项目设置、性能评估方法及性能判据上主要引用和参考了YD/T 1312.1-2004及EN 301 489-34 V1.1.1。2 标准覆盖范围本标准是专门针对无线通信终端的充电器制定的产品类标准，该标准包括所有适用于无线通信终端充电的产品，对任何借口的充电形式都适用，国外标准EN 301 489-34针对的是具有Micro-B接口的充电设备，所以本标准覆盖的范围更大，接口类型更多。3 标准内容介绍3.1 典型的通用型测试负载由于通信产品的种类很多，标准规定了一个通用型的负载，对测试来说是比较容易进行的，之前在没有移动终端适配器标准采用的是GB9254-2008的相关电磁兼容内容，这样为移动终端提供电源适配器的厂商在进行电磁兼容的摸底试验时会同时使用参数各异的电源适配器与移动终端匹配测试，进行比较测试后挑出一组电磁兼容骚扰最小的，而本标准的推出使电源适配器供应商不再需要与移动终端进行匹配测试，只需要通过外接标准负载就可以进行相关电磁兼容测试，避免了在移动终端还在研发过程中，生产机型还未完全确定下来，电源适配器厂商不得不等待移动终端确定之后再进行电磁兼容试验。3.2适用性今年4月份在TC9会议上，对本标准的送审稿进行讨论时，与会代表还特地讨论了标准适用性的范围，对于表1（如下图）骚扰测量与表2（如下图）抗扰度实验项目中设备测试条件分为固定、车载、便携三种类型的分类，其中固定与便携在表1与表2的适用范围是一样的，而国外标准没有进行更细化的分类，本标准之所以还是沿用三种类型的分类就是为了与其他标准进行统一，而特地分成三种类型。表1骚扰测量项目测量项目适用端口设备测试条件固定车载便携辐射骚扰机箱端口适用适用适用传导连续骚扰DC电源输出端口适用适用适用AC/DC电源输入端口适用不适用适用电源谐波电流AC电源输入端口适用不适用适用电压波动和闪烁AC电源输入端口适用不适用适用瞬态传导骚扰DC电源输入端口不适用适用不适用表2抗扰度试验项目测量项目适用端口设备测试条件固定车载便携静电放电机箱端口适用适用适用辐射骚扰电快速瞬变脉冲群机箱端口适用适用适用机箱端口适用不适用适用浪涌（冲击）DC和AC电源端口适用不适用适用RF场感应的传导骚扰AC电源输入口适用适用适用电压暂降、短时中断和电压变化DC和AC电源端口适用不适用适用瞬变和浪涌（车载环境）AC电源输入口不适用适用不适用在TC9会议上，与会代表有建议将设备测试条件中的固定、车载与便携合并成便携与固定两种方式，代表的观点是车载包括在固定中，因为车载的移动终端也是固定在车上的，等同于固定装置，但是由于车载的电磁兼容环境与在室内的固定电磁兼容环境还是有很大区别的，特别是在汽车启动瞬间会有很大的一个电磁脉冲，而室内不会有一个突发的电磁脉冲，针对于此标准还是保留三种状态的描述。3.3辐射骚扰测试GB 9254-2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法引入了1GHz以上的辐射骚扰试验。该标准作为强制性国标，其中的1GHz以上辐射骚扰测试要求已经于2011年3月1日开始生效。因此本标准修订工作也相应增加了1GHz以上辐射连续骚扰试验，具体的测试要求与GB 9254-2008保持协调一致。1GHz以上的辐射骚扰测试，测试频率范围界定参见表3，目前笔者还没有见过有充电器的工作频率高于108MHz的，标准之所以保持与GB 9254-2008版新增的内容一致而放进标准中，是因为随着科技的发展充电器的技术不断进步，虽然目前没有相关工作频率高于108MHz的电源适配器，不代表今后就一定没有工作频率高于108MHz频率的电源适配器出现，因此本标准为了给今后新产品留出空间，所以保留工作频率高于108MHz以上的标准限值。表3测试频率范围界定表EUT内部源最高频率/MHz测试最高频率/GHzfhigh1081108fhigh5002500100063.4传导连续骚扰传导连续骚扰包括电源输入端的AC/DC端口和电源输出端DC端口，测试频率范围在0.15MHz30MHz，包括三种状态空载、而定电流输出10%及额定输出电流100%，标准的限值与GB 9254的B级ITE电源端子传导骚扰限值相同。如下：表4 电源端口传导连续骚扰限值频率范围MHz限值dBV平均值准峰值0.15 0.50564666560.50 546565305060注：1、在过渡频率处（0.50 MHz和5 MHz）应采用较低的限值。2、在0.15 MHz 0.50 MHz频率范围内,限值随频率的对数呈线性减小。上述表4是传导骚扰的限值要求，交流电源端口和直流电源端口的传导骚扰限值与GB 9254-2008版信息技术类设备电磁辐射标准的Class B等级的要求相比，限值要低10dB,这说明国内对移动通信终端的传导骚扰更严格,这样做的目的是为了防止传导骚扰信号对移动终端的产生严酷的骚扰，为移动终端创造更好的电磁兼容环境。3.5瞬态传导骚扰测试项目瞬态传导骚扰是针对车载设备进行的瞬态骚扰测量项目，在YD/T 1312.1-2008中被引入到无线通信设备的骚扰测量范畴中。本标准不仅仅是为了与YD/T 1312.1-2008保持一致，而是针对大量出现的车载充电器的需要，本标准中增设了此试验项目，试验方法依据GB/T 21437.2-2008的附录C瞬态发射评价的等级III而制定。3.6 辐射抗扰度测试项目本标准的辐射抗扰度试验频段扩展至2.7GHz，测试频段扩展至2.7GHz有其实际环境中的需要，因为随着通讯技术的发展，通讯的载波频率越来越高，例如蓝牙、Wi-Fi等产品使用的2.4GHz免授权频段，这就需要将测试频率覆盖到2.7GHz以下；而测试试验等级在10V/m，该等级相当于工业级的测试等级来，标准制定如此严酷的抗干扰试验等级，目的是为了防止许多的通信终端的工作频率的场强值，因为通信产品的工作主频上辐射功率值都很高，传统的手机在GSM制式上进行通信时，其辐射功率最高能达到33dBm，如果手机与电源适配器相距1m，在不考虑其他因素的情况下，那么电源适配器此时受到的主频点的电磁辐射能达到27V/m左右的场强值，这么强的辐射功率很容易对充电器产生干扰。另外本标准与国外标准的不同还在1GHz1.4GHz频段上是不进行测试的，而国内的所有标准将其80MHz2.7GHz全部覆盖，这也是针对国内电磁环境较复杂而制定的频段要求。3.7工频磁场抗扰度测试本标准没有提及工频磁场抗扰度实验，以前针对手机的测试是包含该项测试的，因为参考的是GB9254-2008信息技术类设备而进行的测试项目，但由于是针对充电器进行电磁兼容测试就删除了工频磁场抗扰度的测试，因为从充电器的原理上理解适配器的设计不会使用对磁场敏感的元器件及电路设计，工频磁场是针对于之前老式的CRT显示器容易受到磁场的影响而制定的电磁兼容测试项目，所以针对电源适配器而言该测试项目就显得多余了，因此删除此项测试。4 结语本标准是针对移动通信终端的电源适配器而制定的产品标准，针对性更强，覆盖范围更小，因此标准制定的骚扰限值就更严格，抗干扰测试等级更高，能够很好地配合移动通信终端的使用，为移动通信终端提供一个更好的电磁环境。参考文献1 信息产业部电信研究院，中兴通讯股份有限公司，华为技术有限公司.YD/T 1312.1-2008 无线通信设备电磁兼容性要求和测量方法 第1部分：通用要求S. 北京：中国标准出版社，2004.2 信息产业部电子工业标准化研究所，联想集团，华为技术有限公司.GB 9254-2008 信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法S. 北京：中国标准出版社，2008.3 ETSI