电源电磁兼容性的标准类型

简介：

EMC 指电磁兼容性。如果电气设备的供电是从连接到其他设备的分布式交流或直流电源（例如建筑物中的交流干线）获取的，那么该设备对电源系统的影响程度必须减至最低；该设备的电磁辐射对其他设备的影响程度也必须减至最低。带有高频开关器件的电源必须采取特别措施把电磁干扰限制在国际认可的范围内。通常来说，电子设备运行时对其所在的环境产生的影响必须减至最低程度。干扰的限值由以下所述的国际标准所确定。

标准类型：

1) 通用标准：

在参考范围内符合特定基本标准的一类设备的最高标准。电源的当前相关标准为 EN61204-3: 2000。该标准涵盖了直流或交流输入不超过600V，直流输出不超过 200V，功率不高于 30kW的电源的EMC要求。EN 指欧洲规范或欧洲标准。欧洲在指定电磁兼容性的标准和其他许多领域的标准方面是全球的先驱，在全球范围内广泛被采用，而且随地区的不同而有所差异。

2) 基本标准列表：

EN61204-3 中所引用的相关标准如下：

EN55022 和 EN55011。电源产生的传导和辐射电磁干扰。该标准也称为 CISPR22。在美国FCC 也有类似的标准。电磁干扰限值分为两个级别，分别为 A 类和 B 类。B 类为通常所需的标准，对电磁干扰允许的限值较低。

EN61000-4-2：静电放电抗扰度。

EN61000-4-3：射频电磁场辐射抗扰度。

EN61000-4-4：电快速瞬变脉冲群抗扰度。

EN61000-4-5：浪涌（冲击）抗扰度。

EN61000-4-6：射频场感应的传导骚扰抗扰度。

EN61000-4-8：工频磁场抗扰度。

EN61000-4-11：电压暂将、短时中断和电压变化的抗扰度。

EN61000-3-2：电流谐波标准的兼容性。

EN61000-3-3：电压波动和闪烁的限制。

3)  性能准则：

在抗干扰性测试中，有以下四种标准用于评估通过或失败。

A 类。测试不造成功能或性能的损失。

B 类。暂时的功能或性能损失，可以自我恢复。

C 类。功能或性能损失，需要干预以恢复。

D 类。损害所造成的永久性功能或性能损失。该情况始终表示失败。

基本发射标准

EN55022（IT 设备）、EN55011（工业设备），以及 FCC A 类或 B 类（美国）：

传导和辐射干扰限值。

传导 EMI（电磁干扰）指电源耦合到输入电源线的射频能量。电源输入整合了过滤电路以在必要情况下降低传导干扰。射频噪声的测量范围在 150kHz 和 30 MHz 之间，使用频谱分析仪或专用接收器进行测量。

辐射 EMI 是一种从电源附件以及输入输出连线上发射出的射频能量，测量的频率范围为 30MHz 至 1000MHz。测量通常在“开放”的场地进行，即一处露天的位置，其中的电视和无线电传输较弱，选择作为射频空白区。待测的设备放置在一块较大空地中的木质台架上，距离连接了频谱分析仪的相应接收天线10 米远

EN61000-3-2

对电源从交流主电源获取的谐波电流进行限制。该标准适用于额定功率超过 75W 但各相的输入线电流不超过 16 安培的电源。

无功率因数校正的电源从电源处获得的电流的波形并不同于电压的波形。这是因为在输入电压高于电容器电压时，输入储能电容器只能进行充电。从而，输入电流在整个周期中只有一部分能流入电源，并且具有较高的峰值，从而产生输入频率的高次谐波电流。采用三相配电时，不能有谐波电流，这样才能保证零线电流为零。在不采用功率系数校正的情况下，如在办公楼中使用大量个人电脑，则无法保证该情况，零线将被烧坏。当今的大多数电源设备都已包含了功率系数校正电路，以确保较低的谐波电流。

EN6100-3-3

限制被测设备对输入电源造成的电压变化。该测试称为电压闪烁测试。

尽管该情况通常不会对电源造成问题，某些类型的电气设备，尤其是在过程控制领域，其负载状态为固定或半随机周期性的。这样会导致电压变化，影响电气照明的亮度并导致闪烁。为了确定何种闪烁频率对于人类最易造成干扰，进行了一项调查，并且从而确定了在不同频率下最大电压变化百分比的曲线。最易造成干扰的频率为每分钟变化刚刚超过 1000 次，而曲线则反映出在该频率下最小的百分比变化。每分钟变化超过 1800 次时，人眼不会注意到闪烁。

基本的抗干扰性标准

EN61000-4-2

使用 150pF 的模拟人体电容对静电放电的抗扰性进行测试。低湿度条件下在人造纤维的地毯上行走，人体可以积聚起数千伏的静电。静电可以释放到电气/电子设备中，从而设备需要对这类静电放电具有免疫性，这非常重要。在电源运行时，将最高8kV的电压，通过一个探针直接接触释放到外壳的不同位置，或者将最高15kV的电压通过空气放电。4kV 和 8kV 的测试级别较为常见。该测试适用于 B 类性能准则。

EN61000-4-3

检查80MHz 至 1000 MHz 的频率范围内对入射射频能量的抗干扰性，以及在 800 MHz 至 960 MHz 的频率下进行独立的测试以模拟数字蜂窝电话传输的效应。该测试在电波暗室中进行，这是一个屏蔽的房间，在内墙面上使用锥形的塑模来吸收射频能量，从而不会出现回声。载波器的场强为 10V/m。该测试适用于 A 类性能准则。

EN61000-4-4 

测试各输入线和接地之间依次相应施加快速电压瞬变时的影响。所施加电压的峰值为 2kV，并且在 5 纳秒中升至最大值，然后在 50 纳秒内回落为零。在 5kHz 的重复率下测试。该测试适用于 B 类性能准则。

EN61000-4-5

模拟在输入电源线上施加雷击浪涌时的影响。浪涌电压施加在各输入线和接地之间、以及各输入线之间。电源线到接地的峰值电压通常为线到线之间所施加电压的两倍。测试电压的典型值为 4kV 和 2kV。电压的上升时间为 1.2 微秒，而下降时间为 50毫秒。该测试适用于B类性能准则。

EN61000-4-6

测试通过接地回路传导耦合到输入线上的传导射频能量的影响。在 10Vrms 的幅值下，频率范围为 150kHz 至 80MHz，并且频率以1% 的步进上升。载波器在 1 kHz下幅度调制为 80%。该测试适用于 B 类性能准则。

EN61000-4-8

工频磁场的电磁兼容性、测试与测量方法。准则 A，在 50 Hz 下使用亥姆霍兹线圈，每米为 30 安培 (rms)。

EN6100-4-11

仅检查输入电压骤降对交流输入电源的影响。测试分三个不同等级，分别为 0.5 个周期的 30% 压降、5 个周期的 60% 压降，以及 250 个周期的 95% 压降。对于第一项测试，设备应能持续工作，输出电压不发生变化，因为大多数设备都具有一个周期的保持时间，在 50Hz 下对应为 20 毫秒。其他两项测试将导致输出电压降低或消失，并且可能需要进行干预来恢复输出。设备在测试过程中不应损坏。该测试适用于 B 和 C 类准则。