EMC标准与测试课件

EMC－标准与测试1ppt课件EMC－标准与测试1ppt课件讲座内容EMC介绍标准与测试原理典型案例IEC60601-1-2介绍2ppt课件讲座内容EMC介绍2ppt课件什么是EMC3ppt课件什么是EMC3ppt课件定义Electromagneticcompatibility(EMC，电磁兼容):Abilitytooperatein,andnotoverlycontributeto,anenvironmentofelectromagneticradiation.Whenthisgoalismet,allelectronicequipmentsoperatecorrectlyinoneanother'spresence.

Electromagneticinterference(EMI，电磁骚扰):Electromagneticenergyemanatingfromonedevicecausingdegradedperformanceinanother.

Electromagneticimmunity,orsusceptibility(EMS，电磁抗扰):Toleranceofthepresenceofelectromagneticenergy.4ppt课件定义Electromagneticcompatibilit定义EMC：ElectromagneticCompatibilityThecapabilityofelectricalandelectronicsystems,equipment,anddevicestooperateintheirintendedelectromagneticenvironmentwithinadefinedmarginofsafety,atthespecifiedlevelofperformance,withoutsufferingorcausingunacceptabledegradationasaresultofelectromagneticinterference.5ppt课件定义EMC：ElectromagneticCompatibEMC概述EMC=EMI+EMS传导：通过电源网络、信号线等。辐射：通过空间电磁波。6ppt课件EMC概述EMC=EMI+EMS6ppt课件EMC概述EMISSION（EMI）：EN55011RFEmission;Radiated（辐射发射）EN55011RFEmission;Conducted（传导发射）EN61000-3-2harmoniccurrentsemissions

（谐波）EN61000-3-3voltagefluctuationsandflicker

（电压波动和闪烁）IMMUNITY（EMS）EN61000-4-2ElectrostaticDischarge(ESD，静电放电）EN61000-4-3Radiated,radio-frequency,electromagneticfield(RS，辐射抗扰）EN61000-4-4Electricalfasttransient/burst

(EFT/B，电快速脉冲串）EN61000-4-5Surge

（浪涌）EN61000-4-6conducteddisturbances,inducedbyradio-freqencyfields

（传导抗扰）EN61000-4-8Powerfrequencymagneticfield（工频磁场）EN61000-4-11Voltagedips,shortinterruptionsandvoltagevariations（电压跌落、中断和电压变化）

7ppt课件EMC概述EMISSION（EMI）：7ppt课件医疗电子的EMC产品标准：EN60601-1-2:2001产品标准引用基础标准取代EN60601-1-2:1993过渡期：2004年11月起草中的国标，基本等同采用EN60601-1-2:2001FDA的需求基本等同于EN60601-1-2:20018ppt课件医疗电子的EMC产品标准：EN60601-1-2:20018发射EN55011RFEmission;Radiated（辐射发射）EN55011RFEmission;Conducted（传导发射）9ppt课件发射EN55011RFEmission;Radiat产品分类分类依据：使用场地和预期用途。EN55011分类：CLASSA：不直接连接到公用和住宅电网（工业）CLASSB：直接连接到公用和住宅电网（家用）GROUP1：不直接利用电磁能量，如监护仪。GROUP2：直接利用电磁能量，如高频熔炉等。我公司产品：目前：CLASSAGROUP1（超声：CLASSB）趋势：CLASSBGROUP1限值：CLASSB=CLASSA-10dB10ppt课件产品分类分类依据：使用场地和预期用途。10ppt课件EMISSIONSLIMITS11ppt课件EMISSIONSLIMITS11ppt课件检波方式Peakdetector（峰值）Quasi-Peakdetector（准峰值）Averagedetector（平均值）对于连续波，三个测量值相同。时钟谐波。对于一定重复频率的脉冲，峰值>准峰值和平均值电源开关电路的振铃，继电器接点，电机等。注意：均为包络检波12ppt课件检波方式Peakdetector（峰值）12ppt课件测量评判程序13ppt课件测量评判程序13ppt课件辐射发射14ppt课件辐射发射14ppt课件测试Set-up15ppt课件测试Set-up15ppt课件为什么要升降？16ppt课件为什么要升降？16ppt课件辐射测试－10m开阔场17ppt课件辐射测试－10m开阔场17ppt课件辐射测试－3m暗室18ppt课件辐射测试－3m暗室18ppt课件测试规格19ppt课件测试规格19ppt课件实际扫描图20ppt课件实际扫描图20ppt课件宽带噪声来源：开关电源DC/DC振铃数据线特征：山丘形随测量带宽的减小，读数减小准峰值较峰值低实例：见上图。21ppt课件宽带噪声来源：21ppt课件窄带噪声来源：时钟及谐波高频振荡器、发射电路特征：细长形状不随测量带宽而变峰值＝准峰值＝平均值实例：见上图22ppt课件窄带噪声来源：22ppt课件6dB原则宽带噪声的幅度低于窄带噪声6dB以下，则对总幅度的贡献可以忽略。－抓住重点。接收机和环境噪声本底低于限值6dB，则对测试的影响可以忽略。－预测试原则。C=√(A2+B2)23ppt课件6dB原则宽带噪声的幅度低于窄带噪声6dB以下，则对总幅度的80/80原则批量产品：80％置信度下，80％的样本通过，即可认为该批产品通过。测试不确定度：+/-4～5dB（信华，80%置信度）测试余量：建议大于4dB24ppt课件80/80原则批量产品：80％置信度下，80％的样本通过，即辐射预测试－近场探头25ppt课件辐射预测试－近场探头25ppt课件典型案例DA8KMASIMO血氧DC/DC板整流二极管开关振铃引起38MHZ宽带噪声超标。主控板晶振布局靠近接插件，引起辐射扩散。数字接口屏的时钟线处理不完善，引起辐射超标。26ppt课件典型案例DA8KMASIMO血氧DC/DC板整流二极管开关相关因素外部电缆时钟电路内部走线板卡安装方式，接地整机结构27ppt课件相关因素外部电缆27ppt课件振铃28ppt课件振铃28ppt课件传导发射29ppt课件传导发射29ppt课件测试set-up30ppt课件测试set-up30ppt课件测试原理示意图31ppt课件测试原理示意图31ppt课件LISN的作用LISN：LineImpedanceStabilizationNetwork（线路阻抗稳定网络），ArtificialMainsNetworks（人工电源网络）稳定相线和零线端的阻抗：50欧//50uH，提供测量基准。隔离外部干扰。32ppt课件LISN的作用LISN：LineImpedanceStaLISN实物及安装33ppt课件LISN实物及安装33ppt课件测试规格34ppt课件测试规格34ppt课件整流电路中的传导发射35ppt课件整流电路中的传导发射35ppt课件LISN内部电路36ppt课件LISN内部电路36ppt课件测量模型差模、共模分量都得以测量37ppt课件测量模型差模、共模分量都得以测量37ppt课件共模形态的传导发射38ppt课件共模形态的传导发射38ppt课件共模电感注意：减小共模电感的分布电容！－采用多段工艺39ppt课件共模电感注意：减小共模电感的分布电容！－采用多段工艺39pp典型的电源滤波器X电容、Y电容、共模扼流圈、PE电感40ppt课件典型的电源滤波器X电容、Y电容、共模扼流圈、PE电感40pp扫描曲线41ppt课件扫描曲线41ppt课件典型案例NECLLCOR血氧板DC/DC转接板整流二极管振铃引起传导超标：16MHZ。共模电感分布电容过大，DA8K电源板传导余量不够。42ppt课件典型案例NECLLCOR血氧板DC/DC转接板整流二极管振铃相关因素整机功耗供电电压AC/DC变换器整机各处的DC/DC变换器电池充电电路43ppt课件相关因素整机功耗43ppt课件发射EN61000-3-2harmoniccurrentsemissions

（谐波）EN61000-3-3voltagefluctuationsandflicker

（电压波动和闪烁）44ppt课件发射44ppt课件Harmonic：谐波电流45ppt课件Harmonic：谐波电流45ppt课件起源46ppt课件起源46ppt课件测试原理47ppt课件测试原理47ppt课件测试规格48ppt课件测试规格48ppt课件voltagefluctuationsandflicker

（电压波动和闪烁）

49ppt课件voltagefluctuationsandflick测试规格50ppt课件测试规格50ppt课件抗扰度测试EN61000-4-2ElectrostaticDischarge(ESD，静电放电）EN61000-4-3Radiated,radio-frequency,electromagneticfield(RS，辐射抗扰）EN61000-4-4Electricalfasttransient/burst

(EFT/B，电快速脉冲串）EN61000-4-5Surge

（浪涌）EN61000-4-6conducteddisturbances,inducedbyradio-freqencyfields

（传导抗扰）EN61000-4-8Powerfrequencymagneticfield（工频磁场）EN61000-4-11Voltagedips,shortinterruptionsandvoltagevariations（电压跌落、中断和电压变化）

51ppt课件抗扰度测试EN61000-4-2ElectrostatiESD：静电放电52ppt课件ESD：静电放电52ppt课件实际应用中的ESD现象电流回流路径为分布电容53ppt课件实际应用中的ESD现象电流回流路径为分布电容53ppt课件测试set-up54ppt课件测试set-up54ppt课件测试set-up55ppt课件测试set-up55ppt课件放电电流波形30A尖峰电流流过CPU部分的地线！56ppt课件放电电流波形30A尖峰电流流过CPU部分的地线！56ppt课静电发生器等效电路57ppt课件静电发生器等效电路57ppt课件人体模型半导体器件手册给出的ESD保护等级通常基于人体模型。58ppt课件人体模型半导体器件手册给出的ESD保护等级通常基于人体模型。测试方法接触放电可触及部位，如螺钉，金属板+/-2KV，+/4KV，+/6KV依次测试尖头空气放电不可直接触及部位，如塑料外壳的缝隙、插座孔等+/-2KV，+/4KV，+/8KV依次测试圆头耦合板放电垂直耦合板（VCP）、水平耦合板（HCP）模拟对装置附近的物体放电的影响电池供电设备每次放电后都必须确保电荷的泻放，如短暂接地或者通过470K泻放电阻。59ppt课件测试方法接触放电59ppt课件测试规格60ppt课件测试规格60ppt课件ESD与环境61ppt课件ESD与环境61ppt课件典型案例按键板前的铁板一体化参数板的血氧输入24C××看门狗/复位电路5000按键板62ppt课件典型案例按键板前的铁板62ppt课件相关因素输入接口电路复位电路可编程逻辑器件PCB布板MOSFETPLL63ppt课件相关因素输入接口电路63ppt课件EFT/B：电快速脉冲串64ppt课件EFT/B：电快速脉冲串64ppt课件起源65ppt课件起源65ppt课件测试波形实际环境中出现的脉冲频率在10KHZ～1MHZ，由于技术实现的原因，标准只规定到5KHZ。66ppt课件测试波形实际环境中出现的脉冲频率在10KHZ～1MHZ，由于测试set-up干扰以共模的方式通过33nF电容引入67ppt课件测试set-up干扰以共模的方式通过33nF电容引入67pp测试规格68ppt课件测试规格68ppt课件干扰频谱EFT/ESD干扰中包含频率极高的成分69ppt课件干扰频谱EFT/ESD干扰中包含频率极高的成分69ppt课件典型案例可编程逻辑器件复位电路监护参数－ECG、SPO2、RESP70ppt课件典型案例可编程逻辑器件70ppt课件相关因素一般来说，ESD敏感部分同样EFT敏感接地的金属外壳，是保证EFT性能的重要一环。电源输入端的滤波。71ppt课件相关因素一般来说，ESD敏感部分同样EFT敏感71ppt课件RS：辐射抗扰72ppt课件RS：辐射抗扰72ppt课件实际环境中的辐射干扰73ppt课件实际环境中的辐射干扰73ppt课件测试set-up74ppt课件测试set-up74ppt课件实际场地75ppt课件实际场地75ppt课件测试规格76ppt课件测试规格76ppt课件调制医疗电子产品的调制频率规定为2Hz77ppt课件调制医疗电子产品的调制频率规定为2Hz77ppt课件SURGE：浪涌（雷击）78ppt课件SURGE：浪涌（雷击）78ppt课件同步叠加79ppt课件同步叠加79ppt课件测试原理80ppt课件测试原理80ppt课件测试波形81ppt课件测试波形81ppt课件测试原理82ppt课件测试原理82ppt课件测试规格83ppt课件测试规格83ppt课件CS：传导抗扰84ppt课件CS：传导抗扰84ppt课件测试set-up85ppt课件测试set-up85ppt课件EM-clamp用于测试信号线、病人导联与电缆86ppt课件EM-clamp用于测试信号线、病人导联与电缆86ppt课件测试规格87ppt课件测试规格87ppt课件典型案例血氧探头脱落检测电路CPU88ppt课件典型案例血氧探头脱落检测电路CPU88ppt课件PFMS：工频磁场89ppt课件PFMS：工频磁场89ppt课件测试原理90ppt课件测试原理90ppt课件测试set-up91ppt课件测试set-up91ppt课件测试规格92ppt课件测试规格92ppt课件相关因素CRT显示：抖动电感或变压器：受工频磁场影响，引入干扰。93ppt课件相关因素CRT显示：抖动93ppt课件DIP：电源跌落与中断94ppt课件DIP：电源跌落与中断94ppt课件跌落95ppt课件跌落95ppt课件中断96ppt课件中断96ppt课件变化（sag）97ppt课件变化（sag）97ppt课件测试规格98ppt课件测试规格98ppt课件下一节：IEC60601-1-299ppt课件下一节：IEC60601-1-299ppt课件EMC－标准与测试100ppt课件EMC－标准与测试1ppt课件讲座内容EMC介绍标准与测试原理典型案例IEC60601-1-2介绍101ppt课件讲座内容EMC介绍2ppt课件什么是EMC102ppt课件什么是EMC3ppt课件定义Electromagneticcompatibility(EMC，电磁兼容):Abilitytooperatein,andnotoverlycontributeto,anenvironmentofelectromagneticradiation.Whenthisgoalismet,allelectronicequipmentsoperatecorrectlyinoneanother'spresence.

Electromagneticinterference(EMI，电磁骚扰):Electromagneticenergyemanatingfromonedevicecausingdegradedperformanceinanother.

Electromagneticimmunity,orsusceptibility(EMS，电磁抗扰):Toleranceofthepresenceofelectromagneticenergy.103ppt课件定义Electromagneticcompatibilit定义EMC：ElectromagneticCompatibilityThecapabilityofelectricalandelectronicsystems,equipment,anddevicestooperateintheirintendedelectromagneticenvironmentwithinadefinedmarginofsafety,atthespecifiedlevelofperformance,withoutsufferingorcausingunacceptabledegradationasaresultofelectromagneticinterference.104ppt课件定义EMC：ElectromagneticCompatibEMC概述EMC=EMI+EMS传导：通过电源网络、信号线等。辐射：通过空间电磁波。105ppt课件EMC概述EMC=EMI+EMS6ppt课件EMC概述EMISSION（EMI）：EN55011RFEmission;Radiated（辐射发射）EN55011RFEmission;Conducted（传导发射）EN61000-3-2harmoniccurrentsemissions

（谐波）EN61000-3-3voltagefluctuationsandflicker

（电压波动和闪烁）IMMUNITY（EMS）EN61000-4-2ElectrostaticDischarge(ESD，静电放电）EN61000-4-3Radiated,radio-frequency,electromagneticfield(RS，辐射抗扰）EN61000-4-4Electricalfasttransient/burst

(EFT/B，电快速脉冲串）EN61000-4-5Surge

（浪涌）EN61000-4-6conducteddisturbances,inducedbyradio-freqencyfields

（传导抗扰）EN61000-4-8Powerfrequencymagneticfield（工频磁场）EN61000-4-11Voltagedips,shortinterruptionsandvoltagevariations（电压跌落、中断和电压变化）

106ppt课件EMC概述EMISSION（EMI）：7ppt课件医疗电子的EMC产品标准：EN60601-1-2:2001产品标准引用基础标准取代EN60601-1-2:1993过渡期：2004年11月起草中的国标，基本等同采用EN60601-1-2:2001FDA的需求基本等同于EN60601-1-2:2001107ppt课件医疗电子的EMC产品标准：EN60601-1-2:20018发射EN55011RFEmission;Radiated（辐射发射）EN55011RFEmission;Conducted（传导发射）108ppt课件发射EN55011RFEmission;Radiat产品分类分类依据：使用场地和预期用途。EN55011分类：CLASSA：不直接连接到公用和住宅电网（工业）CLASSB：直接连接到公用和住宅电网（家用）GROUP1：不直接利用电磁能量，如监护仪。GROUP2：直接利用电磁能量，如高频熔炉等。我公司产品：目前：CLASSAGROUP1（超声：CLASSB）趋势：CLASSBGROUP1限值：CLASSB=CLASSA-10dB109ppt课件产品分类分类依据：使用场地和预期用途。10ppt课件EMISSIONSLIMITS110ppt课件EMISSIONSLIMITS11ppt课件检波方式Peakdetector（峰值）Quasi-Peakdetector（准峰值）Averagedetector（平均值）对于连续波，三个测量值相同。时钟谐波。对于一定重复频率的脉冲，峰值>准峰值和平均值电源开关电路的振铃，继电器接点，电机等。注意：均为包络检波111ppt课件检波方式Peakdetector（峰值）12ppt课件测量评判程序112ppt课件测量评判程序13ppt课件辐射发射113ppt课件辐射发射14ppt课件测试Set-up114ppt课件测试Set-up15ppt课件为什么要升降？115ppt课件为什么要升降？16ppt课件辐射测试－10m开阔场116ppt课件辐射测试－10m开阔场17ppt课件辐射测试－3m暗室117ppt课件辐射测试－3m暗室18ppt课件测试规格118ppt课件测试规格19ppt课件实际扫描图119ppt课件实际扫描图20ppt课件宽带噪声来源：开关电源DC/DC振铃数据线特征：山丘形随测量带宽的减小，读数减小准峰值较峰值低实例：见上图。120ppt课件宽带噪声来源：21ppt课件窄带噪声来源：时钟及谐波高频振荡器、发射电路特征：细长形状不随测量带宽而变峰值＝准峰值＝平均值实例：见上图121ppt课件窄带噪声来源：22ppt课件6dB原则宽带噪声的幅度低于窄带噪声6dB以下，则对总幅度的贡献可以忽略。－抓住重点。接收机和环境噪声本底低于限值6dB，则对测试的影响可以忽略。－预测试原则。C=√(A2+B2)122ppt课件6dB原则宽带噪声的幅度低于窄带噪声6dB以下，则对总幅度的80/80原则批量产品：80％置信度下，80％的样本通过，即可认为该批产品通过。测试不确定度：+/-4～5dB（信华，80%置信度）测试余量：建议大于4dB123ppt课件80/80原则批量产品：80％置信度下，80％的样本通过，即辐射预测试－近场探头124ppt课件辐射预测试－近场探头25ppt课件典型案例DA8KMASIMO血氧DC/DC板整流二极管开关振铃引起38MHZ宽带噪声超标。主控板晶振布局靠近接插件，引起辐射扩散。数字接口屏的时钟线处理不完善，引起辐射超标。125ppt课件典型案例DA8KMASIMO血氧DC/DC板整流二极管开关相关因素外部电缆时钟电路内部走线板卡安装方式，接地整机结构126ppt课件相关因素外部电缆27ppt课件振铃127ppt课件振铃28ppt课件传导发射128ppt课件传导发射29ppt课件测试set-up129ppt课件测试set-up30ppt课件测试原理示意图130ppt课件测试原理示意图31ppt课件LISN的作用LISN：LineImpedanceStabilizationNetwork（线路阻抗稳定网络），ArtificialMainsNetworks（人工电源网络）稳定相线和零线端的阻抗：50欧//50uH，提供测量基准。隔离外部干扰。131ppt课件LISN的作用LISN：LineImpedanceStaLISN实物及安装132ppt课件LISN实物及安装33ppt课件测试规格133ppt课件测试规格34ppt课件整流电路中的传导发射134ppt课件整流电路中的传导发射35ppt课件LISN内部电路135ppt课件LISN内部电路36ppt课件测量模型差模、共模分量都得以测量136ppt课件测量模型差模、共模分量都得以测量37ppt课件共模形态的传导发射137ppt课件共模形态的传导发射38ppt课件共模电感注意：减小共模电感的分布电容！－采用多段工艺138ppt课件共模电感注意：减小共模电感的分布电容！－采用多段工艺39pp典型的电源滤波器X电容、Y电容、共模扼流圈、PE电感139ppt课件典型的电源滤波器X电容、Y电容、共模扼流圈、PE电感40pp扫描曲线140ppt课件扫描曲线41ppt课件典型案例NECLLCOR血氧板DC/DC转接板整流二极管振铃引起传导超标：16MHZ。共模电感分布电容过大，DA8K电源板传导余量不够。141ppt课件典型案例NECLLCOR血氧板DC/DC转接板整流二极管振铃相关因素整机功耗供电电压AC/DC变换器整机各处的DC/DC变换器电池充电电路142ppt课件相关因素整机功耗43ppt课件发射EN61000-3-2harmoniccurrentsemissions

（谐波）EN61000-3-3voltagefluctuationsandflicker

（电压波动和闪烁）143ppt课件发射44ppt课件Harmonic：谐波电流144ppt课件Harmonic：谐波电流45ppt课件起源145ppt课件起源46ppt课件测试原理146ppt课件测试原理47ppt课件测试规格147ppt课件测试规格48ppt课件voltagefluctuationsandflicker

（电压波动和闪烁）

148ppt课件voltagefluctuationsandflick测试规格149ppt课件测试规格50ppt课件抗扰度测试EN61000-4-2ElectrostaticDischarge(ESD，静电放电）EN61000-4-3Radiated,radio-frequency,electromagneticfield(RS，辐射抗扰）EN61000-4-4Electricalfasttransient/burst

(EFT/B，电快速脉冲串）EN61000-4-5Surge

（浪涌）EN61000-4-6conducteddisturbances,inducedbyradio-freqencyfields

（传导抗扰）EN61000-4-8Powerfrequencymagneticfield（工频磁场）EN61000-4-11Voltagedips,shortinterruptionsandvoltagevariations（电压跌落、中断和电压变化）

150ppt课件抗扰度测试EN61000-4-2ElectrostatiESD：静电放电151ppt课件ESD：静电放电52ppt课件实际应用中的ESD现象电流回流路径为分布电容152ppt课件实际应用中的ESD现象电流回流路径为分布电容53ppt课件测试set-up153ppt课件测试set-up54ppt课件测试set-up154ppt课件测试set-up55ppt课件放电电流波形30A尖峰电流流过CPU部分的地线！155ppt课件放电电流波形30A尖峰电流流过CPU部分的地线！56ppt课静电发生器等效电路156ppt课件静电发生器等效电路57ppt课件人体模型半导体器件手册给出的ESD保护等级通常基于人体模型。157ppt课件人体模型半导体器件手册给出的ESD保护等级通常基于人体模型。测试方法接触放电可触及部位，如螺钉，金属板+/-2KV，+/4KV，+/6KV依次测试尖头空气放电不可直接触及部位，如塑料外壳的缝隙、插座孔等+/-2KV，+/4KV，+/8KV依次测试圆头耦合板放电垂直耦合板（VCP）、水平耦合板（HCP）模拟对装置附近的物体放电的影响电池供电设备每次放电后都必须确保电荷的泻放，如短暂接地或者通过470K泻放电阻。158ppt课件测试方法接触放电59ppt课件测试规格159ppt课件测试规格60ppt课件ESD与环境160ppt课件ESD与环境61ppt课件典型案例按键板前的铁板一体化参数板的血氧输入24C××看门狗/复位电路5000按键板161ppt课件典型案例按键板前的铁板62ppt课件相关因素输入接口电路复位电路可编程逻辑器件PCB布板MOSFETPLL162ppt课件相关因素输入接口电路63ppt课