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硬件開發者之路之——你了解電子產品認證標準么

上一篇 / 下一篇  2018-12-15 00:29:07 / 個人分類:技術生涯

我們經常看到大部分電子產品上都貼印有許多標簽,例如筆記本電腦的適配器,它們都代表了什么意思?
電子產品在上市前的最后一步是進行相關的認證工作,而這些標簽就是相關的認證證明。今天來介紹下關于電子設備認證的一些知識。
一、認證標準
不同的國家和組織都有各自的認證標準,這些標準各自代表本國對于電子產品相關性能和參數的準入要求,目前全球主要的組織和標準有幾種:
CE:CE(CONFORMITE  EUROPEENNE)認證是整個歐盟成員國強制性實施的電子產品認證要求,即任何在歐盟市場上流通的電子產品必須通過CE認證。主要的認證指令:
FCC:美國聯邦通信委員會(Federal Communications Commission)是美國國內直接對國會負責的獨立機構,也屬于強制性的認證標準。針對9K~3000GHz電子產品,的主要的認證標準:
IC:加拿大工業部(Industry Canada)作為政府機構,它規定了模擬和數字終端設備的檢測標準,負責電子電器產品進入加拿大市場的認證事務, 規定進口電子產品必須通過的有關EMC的認證。其負責產品大致為廣播電視設備、信息技術設備、無線電設備、電信設備、工科醫設備等,與美國FCC相 似,IC目前只有在電磁干擾上做限制。主要標準如:
ICES-001:Industrial, Scientific and Medical Radio Frequency Generators
ICES-003:Interference-Causing Equipment Standards-Digital Apparatus
3C:中國強制性產品認證制度(3C)是中國的產品合格評定制度,包括電子,機械等500多類產品,是基本的安全認證標準,目前的3C認證分:
1、3C+S:安全認證標志
2、3C+EMC:電磁兼容類認證標志
3、3C+S&E:安全與電磁兼容認證標志
4、3C+F:消防認證標志
VCCI:日本電磁干擾控制委員會(Voluntary Control Council for Interference by Information Technology Equipment)所管理的認證標志屬于日本非強制的產品認證,目前沒有抗擾度方面的標準。主要的認證產品針對的是電腦及其周邊設備。如:
各標準的標志:
二、電磁兼容(EMC)認證
電磁兼容屬于電子產品中涉及到電磁特性的認證項目,來源于國際電工委員會(IEC),TC77(設備和網絡間電磁兼容)屬于IEC中龐大的組織之一,主要的組織架構:
EMC測試包含電磁干擾度(EMI)和電磁敏感度(EMS)測試,包含以下標準
介紹常見的幾種測試
1、靜電放電抗擾度(ESD)
定義:靜電放電是由于電荷累積后對外進行瞬間高能量的釋放,尤其是在絕緣體上電荷不易轉移導致大量電荷累積。
干擾特點:ESD干擾的特點是瞬時(微秒級),低能量,高電壓,因此帶來的電磁輻射也很大。
實驗室模擬的放電電路和波形:
測試形式:實驗室ESD測試的一般環境搭建
放電分為空氣放電和接觸放電兩種形式,主要針對操作時最容易接觸到的部分,如接口,把手等。
等級標準:

2、射頻感應場的傳導騷擾抗擾度(CS)
定義:射頻電磁場對設備的干擾一般是由于設備操作、維修等人員使用無線電話等設備時產生的干擾,例如電臺、發射機、電焊機等。耦合方式是通過電源線和信號線等有線的方式,主要測試的是低于80MHz的頻段。
干擾特點:頻譜寬,空間耦合,影響范圍大,實驗室模擬的驅動電路和輻射波形:

80%的AM波形是最容易干擾的波形方式。
測試形式:
標準等級:
以有效值rms表示未調制信號的開路試驗電平emf。
3、電快速瞬變脈沖群抗擾度(EFT)
定義:電路中,諸如來自切換瞬態過程(切斷感性負載、繼電器觸點彈掉等),通常會對同一電路中的其他電氣和電子設備產生干擾。一般是以脈沖群的形式發生。
干擾特點:瞬變的高幅值、短上升時間、高重復率和低能量。實驗室模擬電路和干擾波形:

測試形式:
通過耦合夾將脈沖耦合到信號線、電源線等線纜。
標準等級:
EFT測試分為電源端口和信號端口兩種。
4、浪涌(沖擊)抗擾度試驗(SG)
定義:配電網絡的浪涌沖擊來源于雷電,戶外的主要以直擊雷產生的大電流導致的壓差為主,建筑物內部則以外導體的感應電壓和電流為主,另外雷擊導致的電磁干擾也會影響。
干擾特點:雷擊浪涌的主要特點就是能量很大,破壞性很強。實驗室測試電路和波形:
測試形式:
標準等級:
5、射頻電磁場輻射騷擾抗擾度(RS)
定義:對應于輻射傳導抗擾度,另一種干擾方式為輻射騷擾,即通過電源或者信號線纜等有線方式耦合。主要的騷擾源是80MHz~6000MHz范圍內的射頻發射機產生的電磁場。
干擾特點:高頻輻射騷擾的主要特點就是頻段高,騷擾源固定,主要來源發射機等RF專用設備。采用的也是1KHz載波調制信號。

測試形式:
標準等級:
6、工頻磁場抗擾度
定義:在正常情況下,由工頻電流所產生的穩定磁場相對較小,但在故障狀態下,電流所產生的磁場就比較強。
干擾特點:主要在電源供電異常時出現,以強磁場形式表現。
測試形式:實驗室測試采用線圈耦合的方式測量強度。

標準等級:
三、安規(Safety)認證
有時候很容易把安規和EMC混淆,實際上安規主要針對的是設備安全方面的規范認證,例如泄露電流、絕緣電阻等,有些理解里是把EMC包含到安規范疇內的,安規認證包含的不限于電子系統的電磁性能,還包括產品跌落、應力試驗、扭力測試等,屬于更廣泛的認證范疇。
四、小結
本篇文章只是寬泛的介紹了電子產品的認證標準相關知識點,具體到不同的行業和產品,認證的項目差別也比較大,針對這些測試標準的設計涉及到最基礎的器件選型以及防護結構的考慮,包含軟硬件和結構的設計。因此,產品的認證設計也是非常系統化的考慮。




TAG: EFT EMC ESD esd SG 認證 硬件開發

 

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