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GB 4706.1中19.11.4测试的要求及对策

2013-10-16柯懿栒刘宇峰

环境技术 2013年4期
关键词:浪涌信号线控制板

柯懿栒,刘宇峰,谭 艳

(广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心,广州 510623)

引言

我国最新版本的家用电器安全标准GB 4706.1-2005《家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求》于2005年8月26日正式颁布,2006年8月1日实施。与98版相比,05版的标准在许多方面,特别是在非正常测试方面有了很多变化,带有电子断开开关、待机等的家用电器产品,需要进行19.11.4的EMS测试,这些变化将会影响未来家用电器及类似产品的结构设计,应该引起相关家电产品设计和测试人员的足够重视。

1 19.11.4的EMS测试项目分析

GB 4706.1-2005中19.11.4规定:“带有一个电子断开获得断开位置的开关的器具或者处于待机状态开关的器具,经受19.11.4的试验”。在19.7的试验中运行30s或5min的产品,不进行EMS测试。

各EMS测试项目及要求如表1所述。

表1 EMS测试项目及要求

在进行测试时,受试设备(EUT)连接额定电压,开关被设置在断开位置或待机状态,并将器具中防浪涌装置断开后进行试验,除非其内置电火花控制装置。如果EUT有多种控制方式,则要分别进行下列试验。

1.1 静电放电

静电放电是模拟操作人员或物体在接触EUT时放电,及人和物体对附近物体的放电,静电放电分为接触放电和空气放电,试验首选接触放电,依据GB/T 17626.2(idt IEC 61000-4-2),静电放电施加于操作人员正常使用设备时可能接触的点和表面上。为防止损坏EUT,施加的电压不应超过产品的规范值。以连续单次放电的方式进行试验,EUT的布置根据样品的实际情况参照GB/T 17626.2的布置图进行布置,设备的导电外壳和耦合板采用接触放电,绝缘外壳及表面采用空气放电。在预选点上,至少施加20次单次放电(正负极各为10次),连续单次放电之间的间隔一般为1s,也可能需要较长的间隔来确定EUT是否发生故障。静电放电器保持与EUT被试表面垂直,以增加试验结果的可重复性。

1.2 射频电磁场辐射

依据GB/T 17626.3(idt IEC 61000-4-3)测试信号采用1kHz正弦波进行幅度调制,调制深度80%,发射天线对被测设备的四个侧面逐一进行试验。当EUT能以不同方向(如垂直或水平)放置使用时,各个侧面均应试验。对被测设备的每一侧面需在发射天线的两种极化状态下进行试验,一次天线在垂直极化位置,另一次天线在水平极化位置。

1.3 电快速瞬变脉冲群、电压浪涌、射频场感应的传导骚扰、电压暂降与短时中断

根据EUT的不同类型和测量的端口类型,按表1的要求加在EUT上。

1.4 谐波、谐间波

该测试需要进行谐波组合使用和扫频试验:谐波组合试验分为平顶波试验和尖顶波试验;扫频试验根据频率范围的差异,测试电压产生波动进行试验。

进行上述试验时,试验中及试验后应记录EUT的运行状态和变化等情况。测试完成后,应按条款19.13进行核查,符合19.13的要求则合格。

2 19.11.4中EMS试验不合格的对策

智能家电越来越受到广大消费者的青睐,IC的发展一日千里,很多企业在家用电器中使用IC控制板,产品包括智能电熨斗、数字式直发/曲发器、多功能电风扇等。按照2005版标准的要求,采用IC控制板等需要进行EMS测试。

集成芯片的速度越来越快,集成度越来越高,但抗干扰能力却大大减弱,在进行表1的EMS测试时,家电产品不合格的情况一般是:静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌等几个项目,整改的对策如下:

2.1 静电放电

经过对不合格案例的分析及整改,静电放电不合格一般是由于结构设计的原因,如器具接地设计问题,按键的密封性不够好或金属外壳或部件与IC控制板之间的距离过短等等原因。

可以通过以下几个措施,来降低静电影响:

-增加外壳到控制板之间的距离;

-金属外壳以及设备内部的部分接地电路应良好接地,减少接地阻抗,尽可能保持外壳连续;

-在按键电路,集成芯片等增加保护二极管,使按键回路的电压受到限制;

-接口处安装滤波器,注意安装时良好搭接;

-对信号线、敏感电路等增加磁环或者屏蔽等。

2.2 电快速瞬变脉冲群

电快速瞬变脉冲干扰施加于电源线与参考大地之间,属于共模性质,有能量低,上升时间快,持续时间短,有较高的重复频率等特点,一般情况是能量累积到一定程度,才引起EUT的出错或误动作等。

如电快速瞬变脉冲群试验不通过,有以下几个措施:

-在电源端口处安装滤波器,例如增加共模电感和Y电容,滤波器需要良好接地;

-对线路板合理布局,减小地线共阻抗值;

-配合吸收式共模滤波器 在干扰通道使用电快速瞬变脉冲吸收器;

-为防止电快速瞬变脉冲群干扰通过辐射到其它信号线,及由信号线侵人敏感电路,可对敏感电路和信号线进行隔离或屏蔽,并对端口也可采取合适的共模干扰抑制措施。

2.3 浪涌

雷击,或者电力系统出现故障,大负荷转换等都可能在电源端产生浪涌。

如浪涌试验不通过,一般可采用电源端接防止浪涌干扰的气体放电管、金属氧化物压敏电阻(MOVS)和硅瞬变电压吸收二极管(TVS)等。

3 展望

随着GB 4706.1-2005版标准的不断推进,更多的家电产品将会使用该标准,大部分的家用电器产品无论内销、外销都要符合新版标准的要求,各相关企业应重视GB 4706.1 中19.11.4的EMS试验,对原有的产品进行改进,以满足新要求;在设计阶段也要考虑电磁兼容的影响,合理设计,缩短产品的开发周期,增强国内国际市场的竞争力。

[1] GB 4706.1-2005,家用和类似用途电器的安全 第1部分:通用要求[S].

[2] GB/T 17626.2-2006,电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验[S].

[3] GB/T 17626.3-2006,电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验[S].

[4] 白同云.电磁兼容设计实践[M].北京:中国电力出版社,2007.

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