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在欧盟市场“CE”标志属强制性认证标志,不论是欧盟内部企业生产的产品,还是其他国家生产的产品,要想在欧盟市场上自由流通,就必须加贴“CE”标志,以表明产品符合欧盟《技术协调与标准化新方法》指令的基本要求。这是欧盟法律对产品提出的一种强制性要求。
做EMC测试的时候,EMI部分包括CE测试和RE测试,前者是传导干扰,后者是辐射干扰。都是评估对外界的干扰,只不过前者是电路上的干扰,后者是空间电磁场的干扰。常用到的三个项目就是PK、QP和AV,是什么意思呢?有什么区别?
PK. PEAK,是指峰值(单位时间内的高值);
QP(QUASI-PEAK)是指准峰值(单位时间内的平均值);
AV(AVERAGE)是平均值。
峰值检波PK: 它的充电时间常数很小,即使是很窄的脉冲也能很快充电到稳定值,当中频信号消失后,由于电路的放电时间常数很大,检波的输出电压可在很长一段时间内保持在峰值上。峰值检波的特点首先在*设备的骚扰发射试验中被**采用,因为好多*装备只要单次脉冲的激励就可以造成爆炸或数字设备的误动作,而*像音响设备那样讲究时间的积累。
准峰值检波QP: 这种检波器的冲放点时间常数介于平均值于峰值之间,在测量周期内的检波器输出既与脉冲幅度有关,又与脉冲重复频率有关,其输出与干扰对听觉造成的效果相一致。
平均值检波AV: 其大特点是检波器的充放电时间常数相同,特别适用于对连续波的测量。
为了获得电子、电气产品相应的FCC/CE认证证书,很多企业在沿用着测试-整改-测试的方法,进行产品的FCC/CE认证EMC测试试验。但是,这种方法大大增加产品的重量和成本,且无法解决信号频率与骚扰频率一致时的问题,还可能影响产品的安全性,使整改无效。
造成EMC辐射**标的原因是多方面的,接口滤波不好、结构屏效低、电缆设计有缺陷等都有可能导致辐射数据**标。但产生辐射的根本原因其实在PCB的设计,从EMC方面关注PCB,主要关注以下几个方面:
1)从减少辐射骚扰的角度出发,应该尽量选用多层板,内层分别作电源层、地线层,用以降低供电线路阻抗,抑制公共阻抗噪声,对信号线形成均匀的接地面,加大信号线和接地面的分布电容,抑制其向空间辐射的能力。
2)电源线、地线、印刷板走线对高频信号应保持低阻抗。在频率很高的情况下,电源线、地线或印制板走线都会成为接收与发射骚扰的小天线。降低这种骚扰的方法除了加滤波电容外,更值得重视的是减小电源线、地线及其他印制板走线本身的高频阻抗。因此,各种抑制板走线要短而粗,线条要均匀。
3)电源线、地线及印制导线在印制板上的排列要恰当,尽量做到短而直,以减小信号线与回线之间所形成的环路面积。
4)电路元件和信号通路的布局必须较大限度地减少无用信号的相互耦合。
在PCB的不同的设计阶段所关注的问题点不同。比如在元器件布局阶段要注意:
1)接口信号的滤波、防护和隔离等器件是否靠近接口连接器放置,先防护后滤波;电源模块、滤波器、电源防护器件是否靠近电源的入口放置,尽可能保证电源的输入线较短,电源的输入输出分开,走线互不交叉;
2)晶体、晶振、继电器、开关电源等强辐射器件或敏感器件是否远离单板拉手条、连接器;
3)滤波电容是否靠近IC的电源管脚放置,位置和数量适当;
4)时钟电路是否靠近负载,且负载均衡放置;
5)接口滤波器件的输入和输出是否未跨分割区;除光耦、磁珠、隔离变压器、A/D、D/A等器件外,其它器件是否未分割区;
在电子展上的电子、电气产品设计的初始阶段进行EMC设计,不但可以把EMC问题的大部分解决在设计定型之前,而且成本增加不会太大。如果等到生产阶段再去解决这些问题,非但在技术上将带来很大难度,而且还会造成人力、物力、财力和时间的较大浪费。
产品的EMC设计属于早期预防,EMC的故障诊断和分析、整改属于后期补救。产品出现EMC问题常常难以避免,经过前期的EMC设计,即使在后期的认证检测中出现了问题,问题的数量和难度也比较小,比从来没有经过EMC设计的产品要强得多,所耗费的代价也要小得多。
而且后期补救的经验经过不断的总结,纳入下一个产品的EMC设计中,形成良性循环,还可以使EMC设计的内容进一步提高。
企业应该在产品的开发阶段就建立一套规范的EMC设计体系,评估、预测、分析、设计产品的EMC问题。