不同国家电网电压对传导骚扰及辐射骚扰的影响

（国家无线电监测中心检测中心，北京 100041）

如果仔细观察电子设备的电源适配器大家会发现一个重要参数：输入电压及输入频率。以我们常用的手机充电器为例，目前的输入电压一般为100-240VAC；输入频率为50/60Hz。众所周知，我国的民用公网规格为220V，50Hz，那么设置100-240VAC，50/60Hz的意义及影响将是本文讨论的主要内容。

1 世界各地电网标准的不同及可能带来的影响

在科技高速发展的当下，越来越多的电子电器被广泛应用到生活及生产中。这些电子电器不仅丰富了人们的生活，也给大家带来了更多便利，民用电网是所有电子电器能够使用的必备条件，它实现电能的传输，同时还要保证传输过程的安全、可靠、灵活及高效。

目前世界各国的民用电网所使用的电压大致有两种，分别为100V-130V和220-240V二个类型。100V-130V被应用于美国、日本等国家以及船上的电压，为此它的设备都是按照这样的低电压设计的，注重的是安全及历史原因。220-240V则视为高压，包括了中国的220伏及英国的230伏和很多欧洲国家，注重的是效率。此外，除了电压高低不同，与电压对应的输电频率也有50Hz和60Hz两种规格。

然而随着各国交流的增多，出国旅游工作及学习人数的上升，大家不可避免的就要使用不同规格的电网为自己的电子设备供电。以生活中使用频率最高的手机为例，从环保，便捷和经济性来看，搭配不同输入规格的充电器是必要的。但是在所使用的手机及充电器未通过该国电磁兼容认证的情况下，不可避免地会面对产品相互干扰，影响正常使用的情况，甚至因设备相互干扰失效后出现安全隐患，给人们的人身和财产安全带来危险。

在此背景下，本着求知的态度设计了一套电磁兼容测试，对以上问题进行分析与探讨。

2 实验流程制定及依据

电磁兼容相关标准与法规在不同国家地区有不同要求，因此本次测试方法研究的限值主要参考GB/T 9254-2008。电磁兼容的主要问题包括电磁骚扰（EMI）和电磁抗扰（EMS）两个方面。传导骚扰（CE）和辐射骚扰（RE）是电磁骚扰测试最为常见的问题，因此本次测试主要实验主要考察这两方面内容。

实验选取样品为4G移动数字电话机及其辅助设备，主要考察在进行传导骚扰测试和辐射骚扰测试时，对供电电压及频率进行调整后测试结果会产生那些变化及影响。实验分别考察了供电电压在110V-230V采用20V步进的情况下与供电频率在50Hz和60Hz的情况下，不同供电条件给实验结果带来的影响。

3 实验结果

3.1 传导骚扰

传导骚扰测试项在国际上一般采用统一的测试限值，所以按照GB/T 9254-2008标准《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》制定限值对测试结果进行判定，具体实验限值见表1。具体实验设置见表2。

表1 实验限值

表2 实验配置

参考通用换算公式

图1 500kHz准峰值数据

0dBm=+107 dBμV

0dBm=1mW

及系统置信度为95%的不确定度3.43dB的误差，通过对比数据发现，在500kHz频率下准峰值变化较小。

图2 1MHz准峰值数据

通过对比数据发现，在1MHz频率下准峰值变化较小。

图3 2MHz准峰值数据

通过对比数据发现，在2MHz频率下准峰值变化较小。

图4 5MHz准峰值数据

通过对比数据发现，在5MHz频率下准峰值变化较小。

图5 限值56dBμV 4组准峰值数据

由于供电电压频率对传导骚扰测试结果影响较小此处不再单独讨论。通过数据对比显示，在不同的供电电压等级下测试结果曲线图会有一定幅度的波动（测试图见附录），其中波动主要集中在150kHz-5MHz。虽然测试结果曲线会有波动，但是无论是峰值数据还是平均值数据都未超过标准规定的限值，所以在电源适配器允许的输入电压及频率范围内无需担心其传导骚扰超过标准限值，电子设备可在不同国家安心使用。

3.2 辐射骚扰

辐射骚扰测试项在国际上除FCC外一般采用统一的测试限值，所以按照GB/T 9254-2008标准《信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法》制定限值对测试结果进行判定，对于FCC限值会在后面章节做单独分析，具体实验限值见表3，具体实验设置见表4。

表3 实验限值

表4 实验配置

图6 30MHz峰值数据

参考通用换算公式

dBμV/m= dBμV+AF

0dBm=+107 dBμV

0dBm=1mW

以及系统置信度为95%的不确定度4.99dB的误差，通过对比数据发现，在30MHz频率下峰值变化较大。

通过对比数据发现，在40MHz频率下峰值变化较大。

图8 45MHz峰值数据

通过对比数据发现，在45MHz频率下峰值变化较小。

通过对比数据发现，在60MHz频率下峰值变化较小。

按FCC相关标准Part 15 RADIO FREQUENCY DEVICES进行测试，使用的是3米处低频测试方法，对应限值也有相应变化，具体实验限值见表5，具体实验设置见表6。

图9 60MHz峰值数据

表5 FCC实验限值

表6 实验配置

图10 FCC限值30MHz峰值数据

通过对比数据发现，在30MHz频率下峰值变化较小。

图11 FCC限值60MHz峰值数据

通过对比数据发现，在60MHz频率下峰值变化较小。

图12 限值40dBμV/m 2组峰值数据

图13 限值30dBμV/m 4组峰值数据

由于供电电压频率对传导骚扰测试结果影响较小此处不再单独讨论。通过数据对比显示，在不同的供电电压等级下测试曲线图会有较大幅度的波动，尤其是集中在30MHz-60MHz的辐射骚扰信号。虽然最终测试结果曲线未出现超过标准限值的情况，但是仍有一些特殊配置距限值的余量较小，所以在电源适配器允许的输入电压及频率范围内需要考虑辐射骚扰超过标准限值的情况，避免带来不可控的相互干扰，影响电子设备正常使用。

4 结束语

结合所有实验结果可以看出，国内外基于普通民用公网供电的电子电器产品会在不同的供电电压及供电频率上产生不同的骚扰测试结果，本次实验仅对传导骚扰与辐射骚扰进行了测试。在传导骚扰实验中，实验结果受供电电压及频率的影响较小，测试图形曲线基本无差异，考虑到测试精准度及不确定度的影响，基本可以认为被测样品的传导

骚扰不会受到供电电压及频率的影响。在辐射骚扰实验中，实验结果会受供电电压及频率的影响，测试图形曲线在30MHz-60MHz有波动，考虑到测试精准度及不确定度的影响，基本可以认为被测样品的辐射骚扰会受到供电电压及频率的影响。

随着跨国交流的日益增加，我们所用的电子产品要通过所有国家的电磁兼容认证代价较大，而实现世界各国供电电网规格的改变更是无法实现，所以类似的验证与摸索也愈发重要。作者会在日后的工作中进行更系统和全面的测试，发现不同供电系统下电子电器的骚扰及抗扰性能变化，以期避免因 电磁兼容问题而影响人们正常的生产及生活。