王丽萍
【摘 要】PELOPHYLAX NIGROMACULATUSAlong with the enforcement of Electromagnetic Compatibility (EMC) standards, Electromagnetic Susceptibility (EMS) performance testing are highly valued by the manufacturers, the universities and the research institutes. EMC performance test laboratory for teaching in universities has become an important issue. In this paper, We discuss the design and construction of EMS performance test projects and environment projects. We hope to provide reference for university accelerate EMC Laboratory.%我国电子产品的电磁兼容性（EMC）与世界发达国家相比有很大差距。国际上越来越多的国家强制性执行电磁兼容标准产品的EMC已经成为制约我国电子产品出口的一个技术壁垒，受到国内各厂商高度重视。对于普通高校电子信息类专业来说，拥有自己的电磁兼容实验室，开设必需的测试项目，培养学生的EMC理念和测试技能是非常必要的。如何建设适合高校教学的电磁兼容测试实验室也就成为一个重要的课题。文章对实验室EMS测试项目的设计和环境建设要求等方面进行了探讨，以期能为高校加快电磁兼容实验室的建设提供参考。
【期刊名称】《铜陵学院学报》
【年(卷),期】2015(000)003
【总页数】3页(P96-98)
【关键词】显示器电路板电磁抗扰度测试(EMS);电磁兼容(EMC);高校实验室建设
【作 者】王丽萍水泥厂脱硝
【作者单位】铜陵学院，安徽 铜陵 244000
【正文语种】中 文
【中图分类】TN98;TM937.3
随着电子技术的发展，现代光电设备出现在我们生活的各个角落，它们在周围空间不断产生电磁干扰，电磁污染日益严重。同时各类光电设备也不可避免地工作在电磁环境中，必须解决在电磁环境中的适应能力问题。因此，电磁兼容性（EMC）作为抗电磁干扰（EMI） 影响的一门新型学科，被纳入电子信息、通信工程类专业课程教学之中。主要是学习和研究如何控制和消除电磁干扰，使电子系统与其它设备系统工作时，不受电磁干扰而降低系统的工作性能。建设适合高校教学的电磁兼容测试实验室也就成为一个重要的课题。电磁兼容测试包括电磁干扰测试（EMI）和电磁抗扰度测试（EMS：Electromagnetic Susceptibility）。电磁抗扰度测试也称电磁敏感度测试，是指在存在电磁骚扰的情况下，装置、设备或系统不降低其运行性能的能力［1］。本文主要介绍《光电技术应用》课程中，针对LED和照明系统开展的EMS测试实验教学实验室的测试项目设计和环境建设方案。
组建一个电磁兼容实验室，耗资较大，一般最小规模也在200万元以上，所以实验室建设应当考虑综合效益。其测试项目、规模和精度既要满足教学要求，又要与地方产业发展相适应，满足教师科研和为地方服务的需求。教师和工程师必须首先设计好具体的检测实验内容，合理选择经济、性能和精度达标的设备，依据相关国家标准，根据场地现实做出建设规划。
铜陵是我国重要的电子基础材料基地，有国家级电子材料产业园。铜陵市光电产业作为战
略性新兴产业，已经形成比较完整的太阳能光伏、LED和半导体产业链。铜陵学院作为一所应用型示范性地方高校，承担着为地方输送专业人才的任务，开设了《光电技术应用》等专业课程。通过企业调研，确定了以LED和照明系统为测试对象建设电磁兼容实验室，设计了经济实用的EMS测试实验项目，建设了合格的实验室环境，在支持教学同时，也为企业提供研发检测服务。
1.静电放电抗扰度的测试［2］
测试目的：静电电荷积累是一种非常普遍的现象。当大量的静电电荷在极短时间积聚，会酿成严重事故。该测试用以评估设备遭受静电放电时的性能。
测试依据：试验需严格按照IEC61000－4－2和GB／T17626.2要求进行。
测试方法：直接接触放电、空气放电、耦合放电。
测试设备：标准静电桌和静电发生器。
测试对象：直接接触放电针对外露金属、空气放电针对非金属按键及缝隙。
本项目选用了杭州远方仪器有限公司生产的EMS61000－2A型静电放电发生器。这是针对静电放电抗扰度试验的特点和要求而专门设计的设备，适用于半导体大电压±20kV；放电间隔0.050～30s；放电网络150pF／330Ω。符合IEC61000－4－2和GB／T17626.2标准要求，测试等级可以满足LED和照明产品的国家标准。 HBM波形参数：HBM模式下短路电流波形如图1。
MM波形参数：短路电流测试波形如图2所示。
IEC波形参数：图3所示为IEC模式下的短路电流波形。
通过测试，本项目设计的测试系统符合IEC61000－4－2和GB／T17626.2标准要求，静电放电抗扰测试等级可以满足LED和照明产品的国家标准。
2.电快速瞬变脉冲抗扰度测试
测试目的：为了验证电气和电子设备对诸如来自瞬态切换过程（切断感性负载、继电器触点弹跳等）中产生的瞬变骚扰的抗扰度。
测试依据：试验需严格按照IEC61000－4－4和GB／T17626.4要求，测试等级根据具体的产品标准。
测试对象：被试设备电源端口、保护接地、信号和控制端口。
测试方法：试验时将模拟脉冲通过耦合／去耦网络叠加在电源端口，或通过电容耦合夹将脉冲叠加在信号和控制端口。
电快速瞬变脉冲由成出现的窄脉冲组成，具备高幅值（kV级）、上升沿陡峭（ns级）、高重复率（kHz～MHz）、短持续时间（35～150ns）和低能量特点。我们选用的EMS61000－4A智能型脉冲发生器是用于模拟切换瞬态过程（切断感性负载、继电器弹跳等）产生的高速重复的高频噪声，进入电源线的线路噪声和信号线的感应噪声。用于电子产品的脉冲抗扰度性能评价。可以测试的技术指标有试验电压峰值：4.8kV；试验频率：0.1－1000kHz；上升时间：5ns±3%；每个脉冲个数：1－255；脉冲周期20ms－99999ms。
3.浪涌（冲击）抗扰度测试
测试目的：浪涌现象在电力电子线路中非常常见，比如在电力系统开关瞬态、雷电瞬态（间接雷）等状况下，电压和电流会发生迅速变化，并耦合到内部电力电子线路中，形成过电压、过电流。导致电子设备功能降低、运行出错甚至损毁等严重后果。该试验用于评定设备抗浪涌的能力。
测试设备：雷击浪涌耦合／去耦网络与雷击浪涌发生器配合使用。
测试依据：依据IEC61000－4－5、GB17626.5标准要求严格评定被试设备的浪涌抗扰度性能。
测试对象：设备的电源端口和信号端口。
浪涌（冲击）抗扰度测试可以为评定电子设备的电源线、输入／输出线、通信线浪涌抗扰度性能提供一个准确、理想的依据。我们选用的是EMS61000－5A型智能型雷击浪涌发生器。该仪器采用240×64 LCD显示、程控升压；内置单相耦合／去耦网络，浪涌极性、耦合路径的切换均采用程控设计；内置电压及电流差分探头、具有浪涌电压、电流峰值测量功能；外配标准感应线圈可进行脉冲磁场测试试验。主要技术参数：电压峰值：7kV（10k
V、15kV可选）；输出波形：电压波1.2／50μs、电流波8／20μs；输出极性：正／负／交替；触发模式：同步／异步；测试次数：1－9999；测试间隔：10s－9999s。
在实际测试中发现，该仪器内置耦合去耦网络与试品供电网络（50Hz／60Hz）相连时，无论有无接被测设备，流经L相的电流不等于流经N相的电流，地线中会流经数安培的电流，因此会造成有安装漏电保护器的回路跳闸，应采取相应措施。
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4.电压跌落抗扰度测试
测试目的：当电网、电力设施故障或负荷突然出现大的变化，会导致低压电网出现电压暂降、短时中断、电压变化等现象，可能引发电子设备故障。为了确保设备运行可靠，评定被试设备电压跌落抗扰度性能。
测试依据：本试验依据IEC61000－4－11和GB／T17626－11等标准要求；
测试对象：设备电源端口；
测试设备：电压跌落发生器；
测试方法：将电压跌落模拟信号输入至被测设备电源端口。
我们使用的是EMS61000－11K智能型周波跌落发生器。电压跌落范围：0%－120%；试验模式：电压暂降、短时中断及电压变化；重复时间：0ms～99999ms；跌落时间：1ms～9999ms；测试次数：1～99999次；试品容量：90V～230V，16Amax，47Hz～63Hz。
一般来说，电磁干扰包括传导型（低频）EMI、辐射型（高频）EMI、静电放电（EsD）或雷电引起的EMI。
1.电源的建设
建成EMC实验室的房间必须洁净，没有无关物品，完全专用于EMC测量。只要条件许可，需要一个由金属制成并可靠连接大地的地参考平面。如果条件不允许（如房间不在第一层），至少应该接上良好的保护地系统。实验室内所有金属物体必须可靠接地或予以清除。电源系统必须“净化”（在电源进入EMC实验室之前的某处正确接入线路滤波器）。
2.屏蔽室的建设
屏蔽室用于隔离室内和室外的电磁环境，既可防止外部电磁干扰进入室内，影响被试设备的测试，同时又可限制室内大功率高频设备的电磁泄漏。
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半电波暗室：电波暗室除地面为金属反射面外，其余面均贴有吸波材料，可模拟开阔场地的测试条件。电波暗室相对于开阔场而言，它不受气候条件的限制和背景噪声的影响，作为电磁干扰的替换测试场地得到广泛应用。
风管抗震支吊架本文以LED和照明系统为主要测试对象介绍了一种EMS实验室的项目设计和环境建设，一般教学需求完全可以满足。经过实际比对，实验室测试误差小于12%，同国家专业级EMC实验室相比，其精度等级还达不到要求。主要是暗室环境没有完全达标，应该在基本建设阶段就同步规划电磁兼容测试实验环境建设，这样精度会进一步提高。
我国电子产品的电磁兼容性与世界发达国家相比还具有很大的差距。随着国际上越来越多国家强制性执行电磁兼容标准，尤其是欧美经济发达国家，产品的EMC已经成为制约我国电子产品出口的一个技术壁垒。同样的问题也日益受到国内各个厂商的重视。作为普通高校电子信息类专业来说，拥有自己的电磁兼容实验室，开设必需的测试项目，培养学生的EMC理念和测试技能，是非常必要的。
