GB_T 43262-2023电磁干扰诊断导则.docx
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1、IeS33.100CCS1.(6OB中华人民共和国国家标准GB/T432622023电磁干扰诊断导则Guidetothetroub1.eshootinge1.ectromagneticinterference2023-11-27沙布2024-06-01实i国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会tf曰1【1I莅圉12规范性引用文件I3术语、定义和缩略谱I3.1 术语和定义13.2 缩略语24电磁干扰含断概述21.1 电服干扰诊断基本概念21.2 电破干扰诊断过程75 RE向也谬断95.1 概述95.2 RE检查清单95.3 不合格的典型原因105.4 RE故障诊断105.5 典型的解决办法16
2、6 CE问巡诊阍176.1 概述176.2 CE检查清单186.3 不合格的典型原因186.4 CE故障诊断186.5 特殊情况和何题216.6 典型的解决办法227 R1.问题诊断227.1 柢述227.2 R1.检杳清单227.3 典型的失效模式237.4 R1.故障诊断237.5 特殊情况和问题247.6 典型的解决办法248 CI问题诊断258.1 概述258.2 C1.检IS清单258.3 典型的失效模式258.4 C1.故障诊断268.5 特殊情况和问题278.6 我型的解决办法279 EFT/B问遛冷断279.1 概述279.2 EEr/B抗扰度检查清单279.3 典型的失效模式
3、289.4 EEr/B故障诊断289.5 特殊情况和问超309.6 典型的解决办法3010浪涌(冲击)何超珍断3110.1 概述3110.2 浪涌(冲击)抗扰度检查清单3110.3 典型的失效模式3210.4 浪涌(冲击)故障诊断3210.5 特殊情况和问题3410.6 典型的解决办法34I1.ESD问题轸断3411.1 ESD概述3411.2 ESD抗扰度检查清单3511.3 典型的失效模式3511.4 ESD故障珍断3511.5 特殊情况和同题38H.6典型的解决办法38附录A(资料性)PCB级RE诊断40附录B(资料性)电源谑波器的设计与选型45附录C(资料性)不同端口的浪涌抑制电路示例
4、49参考文献56本文件按照GB,T1.-2020以标准化工作寻则第1部分:标准化文件的结构和起草燃则3的现定起草。谙注意本文件的某区内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别专利的货任.本文件由全ISI无线电干扰标准化技术委员会(SACC79)提出井归口。本文件起草单位:中国电子技术标准化研究院、深圳市恒创技术有限公司、北京泰派斯特电子技术有限公司、美的柒团股份有限公司、深圳市韬略科技有限公司、工业和信息化部电子第五研究所、广州致远电子股份有限公司、扬芯科技(深圳)有限公司、中屯科思仪科技股份有限公司北京分公司、上海市计理测试技术研究院、四川省药品检脂研究院(四川有医疗器械检冽中心)、厦门市
5、产品质业监督检验院、上海缶卯电子科技有限公司、航卫通用电气医疗系统有限公司、中汽研新能源汽车检胶中心(天淬)有限公司、江苏省电子信息产品版量监督检3金研究院(江苏省信思安全测评中心)、中国汽车工程研究院股份有限公司、广东中认华南检测技术有限公司、健研检测集团有限公司、北京邮电大学、中家院(北京)检测认证有限公司、中科都兴电磴技术(北京)有限公司、河南凯瑞东纳检测认证中心有限公司、北方自动控制技术研究所,联正电子(深圳)有限公司、深圳市亿联无限科技有限公司、苏州伯韬新材料科技有限公司、广东顺便科锐玛电器有限公司、东莞市东电检测技术有限公司、广州市例珑电子器件右.眼公司、深圳市黑金工业制造有限公司
6、、深圳市佳货通信科技股份彳i限公司、广东卿纬通信科技有限公司.本文件主蝴草人:祖强、f闺、朱文立、李金龙、高新杰、叫惭、陈勇志、减波、孙关秋、杨邦、李云鹤,那龈杨志奇李如宝、胡光亮、1生、甄姊、陈政宇、胡建、孙!轴、康亚强、昌凌、际;梅、卢炎出林标石丹、赵熠展、文脚正、钠E、张振林、何少波、陈政、文她庆、谢建滓、余江、汪民、贾涌、代愿跟吴洋群,电磁干扰诊断导则1 CT本文件给出了电子/电气设看电磁干扰(EMI)渗断技术和域本方法.本文件适用于电77电气设备的EM1.故障诊断,并为电子/电气设备的EM1.故障的解决提供指导.2 1S性引用文件下列文件中的内容通过文中的现范性引用而构成本文件必不可
7、少的条款.其中,注日期的引用文件,仅该H期对应的板本适用于本文件:不让日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改中)适用于本文件。GBZT43652003电工术语电磁兼容GB.T17626.5-2019电磁兼容试脸和测星技术浪涌(冲击)抗扰度试验3 和、3.1 术语和定义GB,43652(X)3界定的以及下列术语和定义适用于本文件.3.1.1衰减Uttcnuation信号从一点到另一点的传输过程中其电压.电流或功率减少的盘值.3.1.2搭按(按地和直流电阻)bondcdii(1.(X)mA1.线制在欧计进行测.A.3.1.3路径coup1.ingpath能景从噪声海传输到受扰电路或系统所经由的
8、结构或媒介.3.1.4tCroeStaIk一个电路到另外一个电路的电底稿合.海这种现象通常出现阴赖之间或I情御制叫之f吐3.1.5disturtmcesroe声Mnoisesource对其他电路或系统产生电底干扰或破坏的源.硼:联顿i、阚1mc幽)、做既咫Jm负拗,瞰薄.3.1.6捕入损耗insertion1.ass;1.1.由传输路成系统中插入转换W络所引起的损耗,it:插入损耗通常为下述祢晒项的比值,以dB(分贝)表示:3)在插入转换网络之前,分部传竽激路或系统中恃避转换网络后续部分的功率;b)在插入转换网络之后,分配给傍敏路喊统中麻激部雨恸率。3.1.7ftjfcvicGm接收电施展扰且
9、受到以脐J电子元件、电路、装如媛统.12 tHB下列缩略语适用于本文件。AC交流(a1.ienatingcurrent)AMN人工电源网络(artificia1.mainsnetwork)AS1.e专用集成电路(叩P1.iCa1.iCnspecificintcgratcktcrsurgesuppressor)TVS脱态抑制二极管(IranSieJNvo1.tagesuppressor)13 三itiM三S13.113.1.1 EMI向W*:彩式EMI问题的基本形式由以卜3个部分组成:一能及(骄扰)源.即发射器或曝扰源Ia各或设招:一变扰者,即接收器或接收电路或设备;僦合路径。EMI的3个组成部
10、分及其能量的稿合方式如图1所示,能量祸合方式主要有以下4种.礴性耦合,其产生需要时变的电流源和两个“环跖”或两条平行导战(具有返回路径),其主要通过极场耦合。注1:这种圾合的例了-:开关电源中的电源变H;器(具有知油阳与附近的糖合或条“右股”f啜走战时位于另一条I顺的附近,容性耦合,其产生需要时变的电压源和两块紧耦合的金属“板”(佥属板也可以是两条平行导线).注2:这种隅合的例n开关电源(具物大的JVtIp的大散热片,JU子膝或耐近的PcB纪1.戕合.一辎射戕合,其产生衢要两副天线,例如发射电路或导战与接攻电路或导线,发的天战可以是大的结构.在这种结构中能Ift湖耦合给金国外无、设备或电缆,也
11、可以是作为能址旗的发射渊(即图I中的骚扰源电路或设备).接收器(卬图1中的接收电路或设务)可以为广播或电视接收机或其他受扰设备.在EM1.试验中,副天畿是实验空所用的EM1.天战和接收机系统.能作为大战的常见结构包括输入,输出(1.1.o)电揽、内部电缆和屏蔽光体上的开口、槽或缝剧.如果这些结构(电缆或鼓隙)的耦合频率接近谐振领军(通常对应于半波长的谐振频率),则这种梢况更符合形成天线的条件.这种类型的祸合通常位于EUT外部.一传导箱含,其产生需要噱扰源与接收器之间具有连接导线,且这种相合通常与导线的长度无关。脑扰源与接收器之间也同时存在共阻抗(导线或外壳结构),在大多数情况下,这种都介为低翔
12、效应(小于5QkHz),通常称为地环路,在音频或声音系统中通常存在这种耦合问题.当两个或多个分系统通过相同的电源供电时经常也出现这种何题.通常的故障诊断是为每个分系统单独供电,着是否裤决了耦合问即.这种类型的播合位于设备的内部或外部.感性耦合和容性耦合称为近场朋合.这些类型的耦合通常出现在EUT内部.对于近场耦合,如果耦合结构之间增加较小的距离,朋合效应将会显著地减小,所以把两个环路或平面相隔开是解决这种干扰故障的方法.示例I如果怀疑电源变伍器UJ能与某个故感ti路收阐合,则需尽妞长变压器的引妓使得变器和UJ疑受扰ti路之间存在定的距离。通过改变铁心和舞H的方位,如果观察于蟒介发生较大变化,则
13、就可确认其为近场料今,ni的三个细部分及其H荷I合方式13.1.2 场和运场由于电磁(EM)能量源为时变的电压源或电流源,因此,当非常接近这些能出源时主要的场分St为电场(E)或磴场(三),通常,导线或电路印制战中流动的电流产生的主场分业为出价而高压产生的主场分Ift为电场.考虑这种问题的另外一种方式,即电流环路是主要的磁场源,而金国表而(例如散热片)是主要的电场源,电路印制线产生的是电场还是毡场,则取决于其与环路相关的笠还是与金属表面相关的多.这些骚扰源可用近场探头确定,近场探头用来测量尚场或者电场.如图2所示,高阻抗电路(通常与高压相关)通常会产生高的电场,而低阻抗电路(通常与火电流环路相
14、关)通常会产生而的机场,当探头(或接收天战)远离电诲能埴源超过大约1/6波长(即,/2)时,电场和机场的阻抗趋于自由空间的波阻抗Zo(约为377G,电描场成为平面波。由于所有天线都能对电场和磁场产生响应,因此通常都使用天线测量电场或磁场,但当评估EUT产生的RE时.测盘天税主要测信一定施探(通常为3m或10m)处的电场.JESS抚源的距烹riMr-211的培敏)标小序号说明:Zw波阻轨单位为蟠(G;7.白出僮间的浏!肮,不便为仅MiOr距或故总的期出.外位为米:波长,电位为米0砾H2近场和运场以及与的关系电小环天畿结构(例如短的电缆或电路印制线),其与能浆的波长利比为电短的,通常为弱的辎射体,
15、其发射的旎状防首即禹的三次方(1.J)进行衰减.因此.磁场源与接收电路或导线通常应非常接近且位于近场莅困内,这为租场耦合,日线和金属板为高阻抗的电场源,其发射的能依,不像毡场衰M那样快,而是随存距离的:次方(1.r三)进行衰减.其可以与其他高阻抗电路、导线或金属板实现最佳耦合.这些金展结构之间的非常接近且位于近场莅用内,这为容性1.1.场耦含,图2给出了近场和远场以及与波阻抗(ZW)之间的关系示例,其为确定近场和远场的几种模型之-.这些模里和过渡区取决于许多因素,包括发射结构和接收结构的物理尺寸、增益、源阻抗和负数尔抗.当六分之一波长位于过渡区内时,通常认为31的距国可瑞保为远场,/16可确保
16、为近场,在远场中.电场和磁场引起噪声同题的潜在几率是相等的.要确定哪种场在实际当中影响最显冷敏感电路是什么。敏感电路具有更多的暴露环路面枳,其会对磴场敏感:敏感电路具有更多的暴露表面面机其会对电场敏感.4.1.3在EM1.故障诊断领域内.接用(grounding)实际上是指EUT内电路或组件的信号或电源的返回路径而不是地或地平面.术语“J(gund)*很齐易让人对其产生误解,尤其对于EM1.分析,我也指用于把EUT与大地相连接的黄绿双色线.在工程设计中通常误用术语“地”,的于伯号或电源返I可路柱或参考更能准确表达正确的EM1.设计概念,因此本文件使用此定义.金/部件之间的搭接应具有较低的DC阻
17、抗(例如小于10m),良好搭接可为电流的流动(包括高领电流)提供低阻抗回流路往。4.1.4三*m*壳体上的间隙,当其长度大于10波长(该波长为EuT产生的许多谐波频率中的任何一个所对应的)时,可作为有效的辐射天线“由于天线既能接收又旎发射,因此这些间解能使外那的射城或脓冲能做进入到EUT内部,从而使电路受到干扰。此外,任何祖件,例如1.CD显示屏,应与金属壳体在多点进行搭接.当评估屏板克体搭接的完整性时,铜箔或铝箔都是有用的故障诊断工具.4.1.5由于完整的环形(例如36Cr)搭接有助于阻止电婉的辐射,所以任何输入,输出(IQ)连接器或电源连接器的导电外壳都应与EUT的屏蔽壳体进行良好的搭接。
18、4.1.6JffiK金属屏蔽体可作为高侦电整场的屏障.大多数EUT都有完全包围电路的金胧光体或具有金属镀层的电料壳体。基于此,确保EUT壳体的所有部分很好地搭接在一起则是非常的重要。当需要将电缆穿过EuT,克体时就需要注意,除非电缆连接器搭接到光体,否则共模(噪声)电流会沿箱电缆导线或电缆屏收层的外层进行泄漏.理想情况下连接器应与EUT壳体进行360搭接。这意味着涂层(例如油漆、镀层等)都会影响搭接,连接器的一面良好搭接到机克要比差的高阻抗360搭接更好.4.1.7g设计良好的EUT中通行都会使用滤波器。安装泄波器的目的是阻止高频电流(其会产生RE)向后级流动或阻止脉冲能地(例如ESD、电源城
19、瞬态)或时频干扰进入电路.光体设计为非屏蔽的EUT应依靠泄波和良好的PCB设计以符合EM1.要求。通常使用下述方式:开关电源的输入和输出椰宜进行泄波:一微控制器IC的女位引脚通雷安装阻容(RC)源波器;I/O数据税和电源或使用RC泄波器或共模扼流困:I1O电缆上所夹的铁氧体可作为海频掘流图,4.1.84K布线融互连就通常情况下,由于:EUT的外壳为非屏蔽的且电跖和PCB设计得不好:一一电缆连接器穿过屏板壳体时搭接不正确(如图3所示).因此,在EM1.发射中,电赛很可能是首要的发射源.)穿过屏蔽光体的ItI烧公使屏蔽无效,而成点电流在屏蔽体的夕MM产生能好.此外.壳体虫和J依感孤(也能第作为儡射
20、天线(例如产生发射)或接收大战的如对ESD物第,EUT设计时宜使互连电税的数附最少。此外,对于每一条信号和电源导线.都应有信号和电源返回导线.对于持线,应在信号导线和电源导线下面增加信号或亮体返回平面,并确保每个电路的返回导线的每一端与返回平面进行多点连接.确保互连电缆之间或与另外的能显源不会产生稿合(如图4所示),如果克体为金屈.则电缆最好贴金属机光内侧进行布线以减小电税周阳的电场.S4互建电4与能HnM合4 .,9PCBftWttHaMREiMrPCB级的设计考虑和RE诊断见附录A.42电磁干扰”过程EMI的故障诊断过1.通常由以下三个范本环节组成,a)去掠元件、分系统或者相关设;,以确认
21、它们是否对EM1.问题产生膨响,例如,对于RE问遨,宜尝试移走EUT的辅助设备以确认问也是出自辅助设备还是EUT.由于电缆通常为辐时淑,因此另一种好的诊断方法是移走所有不必要的电统。如果EUT产生的发射仍超过限伯,那么出问鹿的可能是屏故亮体或PCB,b)特定频率的谐波发射通常是由多个挣优源或辐射结构产生,其中某个骚扰源或辐射结构可能是主要的发射敌,要比其他顿扰源或辐射结构的发射要强.当使川一种或多种解决办法,定位到主要的发射源时才能荷到发射的减小。通常最佳的做法是使用所有潜在的解决办法使EUT合格,然后再逐一去掉所使川的解决办法,最后识别到底是哪些方法解决了何时.C)先使用一切办法使EUT合格
22、,加后再进行简化,以确定成本最低的解淡办法。由于有些潜在的EMI解决办法成本过高或过f复杂,则不会使用。解决EM1.问盟的关键是能携识别值扰源、潜在的荆台路径以及接收器或接收电路。图5给出了不同51扰源和接收器的示例.对于发射和抗扰度,四种耦合路径同样有效.对于RE接收器通常为EMC试粉设施中使用的EMI接收机或顼谐分析仪.EUT或系统产生的发时通常具有规定的限债,在实际环境中,接收涔是任何通信系统或其他设备。SfM耦合福今J出电辐注:相同的耦合路径可用于发q搬组或抗扰度模型,S5用于EM1.被南峙的修扰ma路隹Ttt9对于发射问麴,可使用近场探头(槌场或电场)确定最大旎量电平.常见的内部骚扰
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