详解EMC测试国家标准GB/T 17626

时间：2024-03-02 15:43:52

电波暗室

电波暗室，用于模拟开阔场，同时用于辐射无线电骚扰(EMI)和辐射敏感度(EMS)测量的密闭屏蔽室。
来源：http://gememc.com/upload/201712/20171201093022763.jpg

0.前言

最近公司的几块板子要做认证，EMC测试自然是少不了，既然要做试验，就要有一个标准，是消费电子、工业控制，还是汽车电子、军工电子，这些工作环境所要求的EMC测试标准是不同的，每个试验又分为了很多的等级。接触静电是要做到6kV还是8kV，空气放电是要做到8kV还是15kV？我的产品要做哪些EMC试验？要做到什么等级？一起来了解一下关于EMC测试的国家标准吧！上一篇文章介绍了《详解电子产品认证类型》，本文介绍EMC测试中涉及的GB/T17626系列相关国家标准，文末有GB/T17626国家标准电子文档下载地址。

1.什么是EMC测试

EMC，即电磁兼容，Electro Magnetic Compatibility，主要包括两个方面的含义：EMS和EMI。

  • EMS指电磁抗扰度，是指该设备应能在一定的电磁环境下正常工作。
  • EMI指电磁骚扰，即该设备自身产生的电磁骚扰不能对其他电子产品产生过大的影响。

为了达到这两个目的，硬件工程师和软件工程师可谓伤透了脑筋，不得不进行多次整改。

EMC是产品质量最重要的指标之一，测试目的是检测电器产品所产生的电磁辐射对人体、公共场所电网以及其他正常工作之电器产品的影响。

EMC设计与EMC测试是相辅相成的。EMC设计的好坏是要通过EMC测试来衡量的。只有在产品的EMC设计和研制的全过程中，进行EMC的相容性预测和评估，才能及早发现可能存在的电磁干扰，并采取必要的抑制和防护措施，从而确保系统的电磁兼容性。

2.EMC标准的发布和管理者

世界公认最权威的三大国际标准化组织：

  • IEC（国际电工委员会）：下设多个技术委员会，其中从事EMC的主要为CISPR（国际无线电干扰特别委员会），TC77（第77技术委员会）以及其他相关的技术委员会。
  • ISO（国际标准化组织）：1947年成立，非*组织，总部在瑞士日内瓦。汽车电磁兼容标准的主要发布单位。
  • ITU（国际电信联盟）：*间组织，总部在瑞士日内瓦.联合国的任何一个主权国家都可以成为ITU的成员。

我国的标准管理和发布单位是国家标准化管理委员会（SAC），IEC标准已广为欧洲、美国、日本、中国等地区和国家采用，在消除国际技术贸易壁垒和产品符合性认证中发挥着重要的作用。例如，本文中要介绍的GB/T17626.X，其中大部分内容就是参考了国际标准IEC61000-4-X系列。由于内容涉及国外组织的标准，出于版权保护，这些标准的详细内容在网络上并不容易获取，有需要的朋友可以到文末查看获取方法。

3.GB/T 17626.X系列国家标准

国家推荐性标准《电磁兼容 试验和测量技术 GB/T 17626》系列，截止目前，现行最新的国标GB/T 17626一共27个，其中《GB/T 17626.5-2019》发布日期为2019年6月4日，将于2020年1月1日实行，替代《GB/T 17626.5-2008》旧版标准。现行的最新版标准如下：

查看最新的标准号，可以到全国标准信息公共服务平台查询：http://std.samr.gov.cn/gb/gbQuery，由于该推荐性标准采用了ISO、IEC等国际国外组织的标准，涉及版权保护问题，所以上面这个平台不提供在线阅读服务。如需正式标准出版物，请联系中国标准出版社，或者在文章末尾查看下载pdf电子版的方法。

4.EMC试验的选择

设备应接受其可靠性要求所必需的全部试验，但从经济上考虑，试验的项目应合理地限制到最少。

你的电子设备适用的试验项目取决于如下几个因素：

  • 影响设备的骚扰类型：磁场、电场
  • 环境条件：室内、室外、温度、湿度等
  • 要求的可靠性和性能：家用电器、工业控制、汽车军工等
  • 经济约束
  • 设备的特性

抗扰度试验可应用于设备的各个阶段，如：

  • 研发试验
  • 型式试验
  • 验收试验
  • 生产试验

如果你的产品有专用的产品标准，那么应该优先选择专用标准，再考虑通用标准。本文介绍的GB/T 17626系列标准是属于通用性标准。如汽车电子专用的几个EMC测试标准：

  • GB/T 21437.3-2012 道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰
  • GB14023-2006 车辆、船和由内燃机驱动的装置无线电骚扰特性
  • GB18655-2002 用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法

对于你的产品应该做哪几项EMC试验，可以查看《GB_T 17626.1-2006电磁兼容 试验和测量技术 抗扰度试验总论》，标准的第1部分文档，简单介绍了各试验适用的设备类型。

虽然GB/T 17626系列标准包括37个标准，但是对于不同产品的要求也是不一样的，有的产品只需要完成其中几项试验即可。由于每个试验涉及的试验概念、试验等级、试验布置、试验程序、试验结果分析等内容较多，本文只是对几个试验进行简述，详细的介绍可以参考标准文档内容。

5.静电放电抗扰度试验

本试验是为了评估电子设备在受到静电放电时的性能，此外，它还包括从人体到靠近关键设备的物体之间可能发生的静电放电。主要分为接触放电和空气放电。

适用设备：

适用于在可能产生静电放电环境中使用的所有电子设备，直接和间接放电都应该考虑。在ESD控制环境中使用的设备除外。

试验设备：

  • 静电放电发生器，即静电枪，可产生不同电压等级的静电，通过两种放电电极，可以模拟空气放电和接触放电

静电发生器电路简图

试验等级：

静电的耦合路径主要包括接触放电和空气放电两种：

  • 接触放电：主要针对半成品电子产品，或者是含有金属外壳的电子产品，言下之意就是人体可以接触到的部份，对这一部分采用接触式放电，可以模拟在生产或运输以及使用过程中人体放电导致电子产品损坏的情况。
  • 空气放电：针对塑料外壳或者金属外壳外面涂有绝缘漆的一种放电方式，这种放电方式不通过直接接触而是通过高压静电脉冲击穿空气，传输到产品内部导致电子产品或元器件损坏的一种方式。在进行空气放电时密封好的产品，静电枪对空气放电，但是产品的密封性好，静电没有耦合回路，所以产品不会出现损坏，如果密封性不好，就容易损坏。

试验方法：

对于不同的设备试验布置也是不同，在进行试验前要确定试验的方法：

  • 受试设备是按台式设备，还是落地式设备进行试验
  • 确定电子设备上的施加放电点
  • 在每个点上是采用接触放电还是空气放电
  • 在每个点上施加的放电次数
  • 所使用的试验等级

6.浪涌(冲击)抗扰度试验

浪涌电压主要在雷电或者是电力系统切换时产生，通过浪涌冲击试验可以评定设备对浪涌电压的抗扰度。

适用设备：

浪涌抗扰度试验通常适用于与建筑物外的网络或电网连接的设备。

试验设备：

  • 组合波发生器
  • 耦合去耦网络

试验等级：

试验方法：

对于不同的受试线路，耦合/去耦网络也是不同的。

7.电压波动抗扰度试验

本部分适用于每相额定电流不大于16A的电气和/或电子设备。不适用于连接到直流或400Hz交流配电网络的电气和电子设备。有关连接到这些网络的设备的试验在其他的国家标准中给出。特殊电磁环境下要求的抗扰度试验水平及相关的性能判据，在适用的产品、产品类或通用标准中给出。但是很多类型的产品对电压波动不敏感，因此这些设备不需要进行本项试验。

适用设备：

通常，电压波动的幅值不超过10%；因此许多设备不受电压波动的骚扰。该项试验适用于将在电网会产生较大电压波动地区安装的设备。

试验设备：

  • 波形发生器
  • 功率放大器

电压波动试验发生器原理图

试验等级：

试验方法：

EUT应按每一种选定的试验等级和持续时间组合，顺序进行三次电压波动试验，电压波动序列的间隔时间最小为60s的两倍（见图2）。每一种典型运行方式都应试验。
试验持续时间由有关产品的标准化技术委员会确定。
对于三相设备，应同时对三相进行试验。阶跃电压以相同的相位角逐相施加，施加的起始点是不同时的。

8.电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

这个试验的目的主要是为了测试电子设备的供电电源端口、信号、控制和接地端口在受到电快速瞬变（脉冲群）干扰时的性能。这个试验是将许多快速瞬变的脉冲组成的脉冲群耦合到电子设备的电源端口，或者是控制信号端口的试验。主要为了验证验证电气和电子设备对诸如来自切换瞬态过程（切断感性负载、继电器触点弹跳等）的各种类型瞬变骚扰的抗扰度。

适用设备：

适用于与供电网络连接或有电缆（信号或控制）靠近供电线路的电子设备。

试验设备：

  • 脉冲群发生器：产生快速瞬变脉冲群，电压峰值、脉冲群时间、脉冲群周期可调。
  • 耦合夹：用于在与电子设备无电气连接的情况下，将快速瞬变脉冲群信号耦合到受试电路中。

试验等级：

从名字也可以得出，施加的干扰信号是脉冲群，这里主要有3个参数：

  • 脉冲群持续时间
  • 脉冲群周期
  • 电压峰值

试验方法：

9.工频磁场抗扰度试验

本部分的目的是建立一个具有共同性和重复性的基准，以评价处于工频（连续和短时）磁场中的家用、商业和工业用电气和电子设备的性能。

适用设备：

工频磁场抗扰度试验宜限于对磁场敏感的设备（如霍尔效应装置，阴极射线管及安装在强磁场环境中的专用装置）。用于小磁场环境的设备可除外。

试验设备：

  • 电流源
  • 感应线圈
  • 辅助试验仪器

试验等级：

对于磁场试验等级，分为稳定持续磁场试验等级和短时试验等级，如下图：

试验方法：

试验环境条件需要按照IEC60068-1的标准气候条件进行：

  • 温度：15℃~35℃；
  • 相对湿度：25%~75%；
  • 大气压力：86kPa~106kPa。

众所周知，磁场分为X、Y、Z三个方向，通过调整线圈的位置，可以让受试设备收到3个轴方向的磁场干扰。

10.阻尼振荡磁场抗扰度试验

当设备遭受与其特定位置和安装条件（例如设备靠近骚扰源）相关的阻尼振荡磁场时，本部分的试验可检验设备的抗扰度。阻尼振荡磁场是由隔离刀闸切合高压母线时产生的。

适用设备：

阻尼振荡磁场抗扰度试验主要适用于安装在高压变电站的设备。

试验设备：

  • 可产生阻尼正弦电流的发生器
  • 感应线圈

试验等级：

与上一个工频磁场试验施加的稳定不变的磁场不同，顾名思义，施加的磁场是阻尼振荡的磁场，试验等级参数也就只有一个磁场峰值。

试验方法：

与工频磁场试验几乎一致，受试设备同样需要收到3个轴方向的磁场干扰。

11.振铃波抗扰度试验

振铃波（如图1所示）是一种由于电气网络和电抗负载的切换以及电源电路故障和绝缘击穿或雷击而感应到低电压电缆中所产生的典型的振荡瞬态现象。通常，此现象出现在供电网络（高压、中压、低压）以及控制、信号线中。
振铃波代表了居住和工业设施中广泛存在的一种电磁环境，适合检验设备对上述具有陡坡特性的脉冲现象的抗扰度，这些脉冲，在没有滤波器作用的条件下，其上升时间为10ns到几百ns的量级，持续时间在10us到100us范围之间。

适用设备：

振铃波抗扰度试验适用于连接到交流电网的设备。

试验设备：

  • 振铃波发生器

试验等级：

试验方法：

振铃波干扰信号可以施加在电源端口、I/O端口、通信端口进行试验。

12.EMC国标文档下载

获取2019最新版现行GB/T 17626标准文档电子版，可以在公众号对话框回复【EMC国标】关键字，我会把下载链接发送给你。

最新现行国家标准查询：全国标准信息公共服务平台http://std.samr.gov.cn/gb/gbQuery

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