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医疗电子设备的电磁兼容性分析
作者：李海涛
来源：《电子技术与软件工程》2016年第07期
在社会经济的不断发展下医疗水平不断提高，与此同时科学技术水平也不断得到发展，越来越多的医疗电子设备在医疗诊疗中得到应用。在这一发展趋势下电子干扰问题层出不穷，不仅影响医疗电子设备电子兼容性，并且对医疗设备产生十分重要的影响。在本文中主要分析了改善医疗电子设备电磁兼容性的重要作用，并针对当前医疗电子设备电磁兼容性现象提出解决措施。
【关键词】医疗电子设备电磁兼容性方法
电磁兼容性主要是指在特定的时空与频谱资源环境下电气设备能够一并工作，不会形成工作性能降级现象。简而言之可以理解为电子设备在电磁环境下的共存能力不会受到其它系统的干扰，也不会对其它系统设备产生影响。当前科学技术得到快速发展，空间电磁波频段得到扩宽，导致电磁环境比较复杂，这种发展背景下会导致电子设备遭受电磁干扰而失去正常的工作能力，甚至会出现瘫痪现象。
1 医疗电子设备电磁兼容改善的重要意义
据相关报道分析得知，电子干扰会产生非常大的危害，危害小的情况下会给人们的生活造成影响，如果危害较大则会导致设备出现瘫痪。医疗电子设备是医院发展的基础，也是临床诊断的重要载体，如果医疗电子设备受到干扰，那么则会对患者的生命健康产生影响。另外，近几年科学技术发展快速，医疗电子设备发展的更加智能，受到电磁干扰的情况会更加严重。所以积极改善医疗电子设备电磁兼容具有十分重要的作用，能够提高临床诊断的准确性，减少医疗电子设备时运行中所产生的风险。
2 现阶段医疗电子设备电磁现状
2.1 三相负荷出现失衡现象
根据相关规定，医用建筑供电网络的设计需要严格按照规定实现三相负荷，保证平衡，但是在实际的使用过程中，由于相关人员的疏忽，导致三相负荷出现失衡现象，不仅零线对对地位移位不为零，并且也会在一定程度上导致电源污染恶化。
2.2 布局呈现不合理
现如今有很多医疗机构会一步一步引进医疗电子设备，在对这些医疗电子设备进行安装的时候，医院管理者关注最多的则是电子设备的管理与使用。依据分析与调查，有很多医院会将电子设备安装在病房中，导致电磁干扰受到影响，并且这一部分电子设备无法在同一个时间段
航空电气电子设备的电磁兼容测试项目有哪些？ 答：电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。 机载电子设备电磁兼容EMC测试：RTCA/DO-160G涵盖了航空电气电子设备（航空电子学）的标准步骤和环境测试标准，适用对象包括了所有的航空飞行器，从轻型到重型，从小型到大型，如小型通用航空器、商业喷气式飞机、直升机、区域喷气式飞机和巨型喷气式飞机。它提供了一整套实验室测试方法以判定被测对象在模拟的环境条件下是否满足规定的性能指标要求。 机载电子设备电磁兼容EMC测试项目 磁场效应 该项测试用于测量机载设备所产生的DC磁场发射的量值大小。测量可以通过罗盘指针的偏转程度测定，或者使用一个有足够精度的高斯计测定。设备的分类取决于产生一定偏转量值时的距离。 电源输入 该项测试用于机载设备的电源输入端，测量电源总线上伴随产生的各种电源畸变和浪涌情况。设备的分类基于组件的电源功率和定义的不同状态，如供电电源就有115Vac/400Hz，230Vac/400Hz，28Vdc，14Vdc，或者270Vdc多种类型。 电压尖峰 该项测试是向机载设备的电源线注入脉宽10μs、上升时间小于2μs的瞬态尖峰信号。适用于AC和DC电源的输入端，瞬态尖峰信号的幅度有两个对应的等级。 电源线音频传导敏感度 该项测试是向机载设备的电源线注入正弦波干扰信号，适用于AC和DC的电源输入端。干扰信号的严酷等级根据被测件的电源功率类型而不同。
有源医疗器械电磁兼容性检测 —样品送检要求关于YY0505及GB/T18268.1\18268.26注册检验及委托检测，请送检企业准备好以下 材料：（*为必填项） 1）样机及辅助设备 测试附件（指注册单元中包含的全部配附件） 测试软件（指确保样机以自动运行方式达到典型工作状态的专用应用程序） 测试工装（指模拟正常工作状态所需的试验装置，其介入不应引入额外的干扰噪声。）* 2）随机文件 使用说明书（应符合YY0505中6.8.2.201的条款) 技术说明书（应符合YY0505中6.8.3.201的条款） 如有，提供基于风险分析确定的基本性能或风险分析报告 3）产品标识、标记 设备或部件的外部标识(应符合YY0505中6.1.201.1） 警示（应符合YY0505中6.1.201.1 ） * 4）画出产品各组成部分间的连接框图 注：务必画出所申报注册单元涵盖的全部组成部分及选配件，连接框图应能体现样品的最大配置状态，同时标注各部分或部件间的连接线缆（如电缆、水路、气体管路等）名称。 * 5）填写以下表格 注：1）适用范围填写医院、家庭、大诊所、小诊所、医生办公室、急救室、手术室、车辆、航空器、救护车。 2）对于测量、实验室控制用电设备，适用范围栏填写工业场所、受控环境、其他场所。
注：含应用软件的应提供软件版本号。
注：电缆包括产品外部连接线（电源线、适配器电缆、各端口连接导线、各接线端子导线等）、产品部件间的连接线和患者导联线。 * 6）EUT的基本性能描述 （注：1、除非识别出设备的基本性能，否则其所有功能都应考虑作为基本性能进行抗扰度试验; 基本性能应在随机文件中说明。 2、基本性能----是指与基本安全无关的临床功能，它的丧失或降低到制造商规定的范围之外可能导致不可接受的风险。） 国家食品药品监督管理局湖北医疗器械质检中心 业务室&电磁兼容室
电磁兼容性(EMC，即Electromagnetic Compatibility)是指设备或系统在其电磁环境中符 合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求:一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁骚扰(Electromagnetic Disturbance)不能超过一定的限值;另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁骚扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性(Electromagnetic Susceptibility，即EMS)。 自从电子系统降噪技术在70年代中期出现以来，主要由于美国联邦通讯委员会在1990年和欧盟在1992提出了对商业数码产品的有关规章，这些规章要求各个公司确保它们的产品符合严格的磁化系数和发射准则。符合这些规章的产品称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。 电磁兼容性electromagnetic compatibility(EMC) 设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。(GB/T 4365-1995中1.7节) 干扰的形成 1、折叠干扰源与受干扰源 无论何种情况下电磁相容的问题出现总是存在两个互补的方面: 一个是干扰发射源和一个为此干扰敏感的受干扰设备。 如果一个干扰源与受干扰设备都处在同一设备中称为系统内部的EMC 情况。 不同设备间所产生的干扰状况称为系统间的EMC 情况。 大多数的设备中都有类似天线的特性的零件如电缆线、PCB 布线、内部配线、机械结构等这些零件透过电路相耦合的电场、磁场或电磁场而将能量转移。 实际情况下设备间和设备内部的耦合受到了屏蔽与绝缘材料的限制而绝缘材料的吸收与导体相比的影响是微不足道的。 电缆线对电缆线的耦合既可以是电容性也可以是电感性并且取决于方位、长度及接近程度的影响。 2、折叠公共阻抗的耦合 公共阻抗耦合线路是干扰源与受干扰设备共用电路阻抗所引起的。 公共导线也因两个电流环之间的互感而引起或因两个电压节点之间的互容耦合而引起。 对于传导性的公共阻抗耦合的解决是将连接线分离使系统各自独立避免形成公共阻抗。 折叠发射 来自PCB 的发射:在大多数设备中主要的电流源是流入PCB 板上的电路中这些能量借由PCB 板所模拟成的天线而将干扰辐射出去。 来自电缆线的辐射:干扰电流以共模形式产生于在PCB 和设备内部其他位置形成的对地噪声并沿着导体或者屏蔽电缆的屏蔽层流动。 传导发射:干扰也可能从其他电缆以感性或容性方式偶合到电缆线上。 产生的干扰可能以差模(在火线与中线或在信号线之间)或共模(在火线/中线/信号线与接地
家电类电子产品安全性能测试方法 一、家用电器的分类 家用电器是指用于家庭和类似家庭使用条件的日常生活用电器。 家电一般按用途大致可划分以下9类产品： 1 空调器具：主要用于调节室内空气温度、湿度以及过滤空气之用，如电风扇、空调器、加湿器、空气清洁器等。 2 制冷器具：利用制冷装置产生低温以冷却和保存食物、饮料，如电冰箱、冰柜等。 3 清洁器具：用于清洁衣物或室内环境，如洗衣机、吸尘器等。 4 熨烫器具：用于熨烫衣服，如电熨斗等。 5 取暖器具：通过电热元件，使电能转换为热能，供人们取暖，如电加热器、电热毯等。 6 保健器具：用于身体保健的家用小型器具，如电动按摩器、负离子发生器、周林频谱仪等。 7 整容器具：如电吹风、电动剃须刀等。 8 照明器具：如各种室内外照明灯具、整流器、启辉器等。 9 家用电子器具： 是指家庭和个人用的电子产品。它不仅门类广，而且品种多。我国主要有以下几类：(1)音响产品，如收录机等；(2)视频产品，如黑
白电视机、彩色电视机、录像机、VCD、DVD等；(3)计时产品，如电子手表、电子钟等；(4)计算产品，如计算器、家用计算机等；(5)娱乐产品，如电子玩具、电子乐器、电子游戏机等；(6)其他家用电子产品，如家用通讯产品、电子稳压器、红外遥控器、电子炊具等。 二、家用电器安全标准概述 家用电器产品安全标准，是为了保证人身安全和使用环境不受任何危害而制定的，是家用电器产品在设计、制造时必须遵照执行的标准文件，严格执行标准中的各项规定，家用电器的安全就有了可靠的保证。贯彻实施这一系列国家标准，对提高产品质量及其安全性能将产生极大影响，并为我国家电产品大量进入国际市场开辟了广阔的前景。 安全标准涉及的安全方面，分为对使用者和对环境两部分。对于使用者的安全包括5项。首先是防止人体触电。触电会严重危及人身安全，如果一个人身上较长时间流过大于自身的摆脱电流(IEC 报告，60公斤体重成年男子为10mA，妇女为70%，儿童为40%)，就会摔倒、昏迷和死亡。防触电是产品安全设计的重要内容，要求产品在结构上应保证用户无论在正常工作条件下，还是在故障条件下使用产品，均不会触及到带有超过规定电压的元器件，以保证人体与大地或其他容易触及的导电部件之间形成回路时，流过人体的电流在规定限值以下。据统计，每年我国因触电造成死亡人数均超过3000人，其中因家用电器造成触电死亡人数超过1000人。因此，防触电保护是安全标准中首先应当考虑的问题。第二是防止过高的温升。过高的温
一、可靠性理论基础 二、试验（GB） 一．总则：GB2421-2008 电工电子产品环境试验 本系列标准不涉及环境试验样品性能要求，环境试验期间和试验以后，试验样品的容许性能限值由被试验样品的相关规范规定。 基准标准大气压：20℃，101.3KPa 测量与试验标准大气压：15℃-30℃，25%RH-75%RH，86KPa-106KPa。 自由空气条件：无限大空间，空气运动只受散热试验样品本身影响，样品辐射能量全部由周围空气吸收。 散热试验样品与非散热试验样品界定：在自由空气条件和试验标准大气压下，温度稳定后测得的试验样品温度与环境温度是否大于5℃。 环境温度：是采用在试验样品之下0mm - 5 0mm的一个水平面上面，而且与试验样品和试验箱壁等距离处或者距离试样品1 m处若干温度。( 二者取温度值小的) 的平均值。应采取适当措施防止热辐射影响这些温度的测量。 热稳定：试验样品表面温度与最后所测表面温度之差<3℃(非散热试验样最后所测表面温度即试验箱温度；散热试验样品则需多次测量才能确定) A: 低温。 B: 高温 C: 恒定湿热。 D: 交变湿热 E: 冲撞( 例如冲击和碰撞) 。 F: 振动。 G: 稳态加速度。 H: 待定( 原分配在贮存试验) 。 J : 长霉。 K: 腐蚀性大气( 例如盐雾) 。 L: 砂尘。 M: 高气压或低气压 N: 温度变化。 P : 待定( 原分配在“可燃性”试验) Q: 密封( 包括板密封，容器密封与防止流体浸入和漏出的密封) 。 R: 水( 例如雨水、滴水) 。 S : 辐射( 例如太阳辐射，但不包括电磁辐射) T: 锡焊( 包括耐焊接热) 。 U: 引出端强度( 元件的)。 V: 待定( 原分配在“噪声”. 但“噪声诱发的振动”将归于试验F g ，即“振动”系列试验之一) 。W: 待定。 X：作为字头与另一个大写字母一起用于新增加的试验方法命名。例如试验XA：在清洗剂中浸渍 Y: 待定。 Z：用于表示综合试验与组合试验。方法如下：Z后面跟一斜杠和一组综合实验或组合试验相关的大写字母。例如Z/AM:试验低温和低气压综合试验。 综合试验：≥2种试验环境同时作用于试验样品。组合实验：依次连续暴露≥2种试验环境分别进行试验 试验顺序（s e q u e n c e o f t e s t s）试验样品被依次暴露到两种或两种以上试验环境中的顺序。 1 各次暴露之间的时间间隔通常对试验样品不产生明显影响 2 各次暴露之间通常要进行预处理和恢复 3 通常在每次暴露之前和之后进行检测，前一项暴露的最后检测就是下项暴露的初始检测 受控恢复条件：实际试验温度±1℃（15℃-30℃），73%RH-77%RH，86KPa-106KPa。（测量前如果要求对试验样品进行干燥，除有关规范另有规定外，应在下述的条件下干燥6 h。标准干燥条件55±2℃/<20%） 恢复条件： 条件试验后，在检测之前：试验样品应在检测环境温度下稳定；当样品试验后电气参数变化很快，应按受控恢
汽车电子电磁兼容测试 标准解读 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
汽车电子EMC测试，正在受到越来越多的关注。其中最重要的三个标准为，CISPR 25、ISO11452-2、ISO11452-4。本文给出了测试设备、所起到的作用和推荐方案，是汽车电子工程师的必备速查手册。 一、CISPR25标准 CISPR25目前用的是2007年第三版标准，与2002年的旧版，还是有很大差别。 1、CISPR25传导骚扰测试设备 CISPR25传导骚扰测试方法分为两种。一种是电压方法：电压测量只能用于单一导线的传导发射特性，故常用于测量电源线的发射，采用人工电源网络做隔离物；另外一种是电流探头方法：测量控制/信号线的发射。 CISPR25传导骚扰测试设备 2、CISPR25辐射骚扰测试方法 1）电波暗室（ALSE）方法：辐射场强测量应在ALSE 内进行，以消除来自电气设备以及广播台站产生的额外电磁骚扰的影响。 2）TEM小室方法：辐射场强度的测量应该在屏蔽室中进行，以消除来自电气设备和广播站的附加干扰。TEM 小室的工作如同屏蔽室一样。 3）带状线法方法：带状线是开方式的波导，由一个接地平板和一个主导电体（隔板）构成，有特征阻抗。一般采用的特征阻抗值是50Ω和90Ω。 目前关于零部件/模块的辐射骚扰测量的常见方法主要是：ALSE方法、TEM小室方法、带状线法。但目前由于TEM小室受电磁环境及场地限
制较多，带状线法则还处于研究和实践中。所以基本上都是用ALSE方法来进行汽车电子的辐射骚扰测量。 CISPR25辐射骚扰测试设备 二、ISO11452-2标准 ISO11452介绍的是用各种不同的测试方法来对车载电子进行抗骚扰类的测试。所以我们将对最常用的两种测试方法进行介绍。分别是电波暗室法（ISO11452-2）和大电流注入法（ISO11452-4）。 辐射抗干扰测试方法： 校准法：使用校准夹具标定的标准电流值，系统记录下发射功率后，再将样品摆放上去开始试验，测试过程中的注入功率不变，但产生的电流可能出现变化。 闭环法：无需校准，直接测试，系统根据监测钳的数据实时改变输出功率，尽量使电流稳定在测试要求的数值。 注：这两种方法产生的结果很可能有较大差别。其效果和产品自身的阻抗特性有关。其中闭环法不常见，而基本都是用校准法进行测试。 ISO11452-2测试设备 三、ISO11452-4 Part 4：大电流注入法，Bulk currentinjection (BCI) 道路车辆-用窄带发射的电磁能量进行电子干扰。部件试验方法-第4部分，该测试目的是检验设备对【1MHz– 400MHz】频带电磁场的抗干扰性能。 ISO11452-4测试设备
通信电源电磁兼容性分析与测试 1 引言 为保证通信设备稳定可靠工作，电源在现代通信系统中的作用愈来愈重要。为此，国内外通信电源研发和制造者作出了积极努力，各种通信电源不断涌现，且趋向智能化，小型化、低功耗、高效率、长寿命，以满足通信和信息产业发展的需要。近年来，国内开始对通信电源的电磁兼容性提出一定要求，而欧美等工业发达国家已于90年代初期开始强制对电子产品及电气设备进行电磁兼容性能检测和改进，以减少电磁环境污染，保证电子设备正常可靠运转，保护人类良好生态环境。我国于80年代中期开始建立军用电磁兼容的测试手段，制定了相应标准。随着民用电子工业、信息产业的迅猛发展，为适应国际市场要求，90年代我国民用电磁兼容检测机构应运而生。到目前已基本建立了能适应国内外需求，满足不同行业技术标准要求的检测手段，为提高我国电子产品电磁兼容性能奠定了良好基础。通信电源作为通信电子产品的重要分支，其电磁兼容性能已引起国内外同行广泛关注，我国也制定了相应的技术标准。通信电源广泛用于通信网络，为保证通信设备、广播电视等系统可靠运行，提高通信电源的电磁兼容性能势在必行。 2 通信电源电磁兼容标准及限值 我国通信电源执行的电磁兼容标准基本参照了IEC61000系列、EN55022、 EN50091-2：1996等国际和欧洲标准。 我国对通信电源电磁兼容执行的标准有： GB9254-1998“信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法” YD/T983-1998“通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法” GB/T14745-93“信息技术设备不间断电源通用技术条件” 说明：国内外标准对高频开关电源、电磁兼容性的抗扰度及传导和辐射骚扰均给出了明确的技术要求和限制。对UPS不间断电源，目前我国的国标仅对小型UPS提出传导和辐射骚扰电压限值，抗扰度等级和判定准则尚未明确规定。
电子产品可靠性试验国家标准清单 GB/T 15120、1-1994 识别卡记录技术第1部分: 凸印 GB/T 14598、2-1993 电气继电器有或无电气继电器 GB/T 3482-1983 电子设备雷击试验方法 GB/T 3483-1983 电子设备雷击试验导则 GB/T 5839-1986 电子管与半导体器件额定值制 GB/T 7347-1987 汉语标准频谱 GB/T 7348-1987 耳语标准频谱 GB/T 9259-1988 发射光谱分析名词术语 GB/T 11279-1989 电子元器件环境试验使用导则 GB/T 12636-1990 微波介质基片复介电常数带状线测试方法 GB/T 2689、1-1981 恒定应力寿命试验与加速寿命试验方法总则 GB/T 2689、2-1981 寿命试验与加速寿命试验的图估计法(用于威布尔分布) GB/T 2689、3-1981 寿命试验与加速寿命试验的简单线性无偏估计法(用于威布尔分布) GB/T 2689、4-1981 寿命试验与加速寿命试验的最好线性无偏估计法(用于威布尔分布) GB/T 5080、1-1986 设备可靠性试验总要求 GB/T 5080、2-1986 设备可靠性试验试验周期设计导则 GB/T 5080、4-1985 设备可靠性试验可靠性测定试验的点估计与区间估计方法(指数分布)
GB/T 5080、5-1985 设备可靠性试验成功率的验证试验方案 GB/T 5080、6-1985 设备可靠性试验恒定失效率假设的有效性检验 GB/T 5080、7-1986 设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB/T 5081-1985 电子产品现场工作可靠性有效性与维修性数据收集指南 GB/T 6990-1986 电子设备用元器件(或部件)规范中可靠性条款的编写指南 GB/T 6991-1986 电子元器件可靠性数据表示方法 GB/T 6993-1986 系统与设备研制生产中的可靠性程序 GB/T 7288、1-1987 设备可靠性试验推荐的试验条件室内便携设备粗模拟 GB/T 7288、2-1987 设备可靠性试验推荐的试验条件固定使用在有气候防护场所设备精模拟 GB/T 7289-1987 可靠性维修性与有效性预计报告编写指南 GB/T 9414、1-1988 设备维修性导则第一部分: 维修性导言 GB/T 9414、2-1988 设备维修性导则第二部分: 规范与合同中的维修性要求 GB/T 9414、3-1988 设备维修性导则第三部分: 维修性大纲 GB/T 9414、4-1988 设备维修性导则第五部分: 设计阶段的维修性研究 GB/T 9414、5-1988 设备维修性导则第六部分: 维修性检验 GB/T 9414、6-1988 设备维修性导则第七部分: 维修性数据的收集分析与表示 GB/T 12992-1991 电子设备强迫风冷热特性测试方法 GB/T 12993-1991 电子设备热性能评定
汽车电子EMC测试，正在受到越来越多的关注。其中最重要的三个标准为，CISPR 25、ISO11452-2、ISO11452-4。本文给出了测试设备、所起到的作用和推荐方案，是汽车电子工程师的必备速查手册。 一、CISPR25标准 CISPR25目前用的是2007年第三版标准，与2002年的旧版，还是有很大差别。 1、CISPR25传导骚扰测试设备 CISPR25传导骚扰测试方法分为两种。一种是电压方法：电压测量只能用于单一导线的传导发射特性，故常用于测量电源线的发射，采用人工电源网络做隔离物；另外一种是电流探头方法：测量控制/信号线的发射。 CISPR25传导骚扰测试设备 2、CISPR25辐射骚扰测试方法 1）电波暗室（ALSE）方法：辐射场强测量应在ALSE 内进行，以消除来自电气设备以及广播台站产生的额外电磁骚扰的影响。 2）TEM小室方法：辐射场强度的测量应该在屏蔽室中进行，以消除来自电气设备和广播站的附加干扰。TEM 小室的工作如同屏蔽室一样。 3）带状线法方法：带状线是开方式的波导，由一个接地平板和一个主导电体（隔板）构成，有特征阻抗。一般采用的特征阻抗值是50Ω和90Ω。 目前关于零部件/模块的辐射骚扰测量的常见方法主要是：ALSE方法、TEM小室方法、带状线法。但目前由于TEM小室受电磁环境及场地限制较多，带状线法则还处于研究和实践中。所以基本上都是用ALSE方法来进行汽车电子的辐射骚扰测量。
CISPR25辐射骚扰测试设备 二、ISO11452-2标准 ISO11452介绍的是用各种不同的测试方法来对车载电子进行抗骚扰类的测试。所以我们将对最常用的两种测试方法进行介绍。分别是电波暗室法（ISO11452-2）和大电流注入法（ISO11452-4）。 辐射抗干扰测试方法： 校准法：使用校准夹具标定的标准电流值，系统记录下发射功率后，再将样品摆放上去开始试验，测试过程中的注入功率不变，但产生的电流可能出现变化。 闭环法：无需校准，直接测试，系统根据监测钳的数据实时改变输出功率，尽量使电流稳定在测试要求的数值。 注：这两种方法产生的结果很可能有较大差别。其效果和产品自身的阻抗特性有关。其中闭环法不常见，而基本都是用校准法进行测试。
通信电源电磁兼容性分析与测试［转帖］ 摘要：针对近年来通信和广播电视等行业使用的高频开关电源，不间断电源电磁兼容性能所出现的一些带有普遍性的问题作了研究分析，重点讲座了引起传导骚扰电压和辐射骚扰场强超出限值的几种因素。建议电源生产厂家在产品的研发阶段对电磁兼容性予以足够的重视，并采取相应的技术措施，使产品定型生产后尽可能不出现电磁兼容性问题，避免重新设计整改所造成的损失。同时，简要介绍了与高频开关电源和不间断电源相关的国内外电磁兼容标准，对其中的一些重要内容以表格的形式逐项列出，并给出部分通信电源骚扰电压和辐射骚扰场强的测试结果。 关键词：电磁兼容传导骚扰电压辐射骚扰场强抗扰性静电放电电快速瞬变脉冲群浪涌（冲击） 1引言 为保证通信设备稳定可靠工作，电源在现代通信系统中的作用愈来愈重要。为此，国内外通信电源研发和制造者作出了积极努力，各种通信电源不断涌现，且趋向智能化，小型化、低功耗、高效率、长寿命，以满足通信和信息产业发展的需要。近年来，国内开始对通信电源的电磁兼容性提出一定要求，而欧美等工业发达国家已于90 年代初期开始强制对电子产品及电气设备进行电磁兼容性能检测和改进，以减少电磁环境污染，保证电子设备正常可靠运转，保护人类良好生态环境。我国于80年代中期开始建立军用电磁兼容的测试手段，制定了相应标准。随着民用电子工业、信息产业的迅猛发展，为适应国际市场要求，90 年代我国民用电磁兼容检测机构应运而生。到目前已基本建立了能适应国内外需求，满足不同行业技术标准要求的检测手段，为提高我国电子产品电磁兼容性能奠定了良好基础。通信电源作为通信电子产品的重要分支，其电磁兼容性能已引起国内外同行广泛关注，我国也制定了相应的技术标准。通信电源广泛用于通 信网络，为保证通信设备、广播电视等系统可靠运行，提高通信电源的电磁兼容性能势在必行。 2通信电源电磁兼容标准及限值 我国通信电源执行的电磁兼容标准基本参照了IEC61000 系列、EN55022 、EN50091-2 ：1996 等国际和 欧洲标准。 我国对通信电源电磁兼容执行的标准有： GB9254-1998信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法” YD/T983- 1998通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法” GB/T14745- 93信息技术设备不间断电源通用技术条件” 标准主要技术要求及限值见表1、表2、表3、表4。 说明：国内外标准对高频开关电源、电磁兼容性的抗扰度及传导和辐射骚扰均给出了明确的技术要求 和限制。对UPS不间断电源，目前我国的国标仅对小型UPS提出传导和辐射骚扰电压限值，抗扰度等级 和判定准则尚未明确规定。
电气试验安全规定第一节高压试验 第1条高压试验工作不应少于两人。试验人员应精神正常、身体健 康并具有高压试验资格。工作负责人开始试验前应对全体试验人员 详细交代安全措施，检查应断开的设备是否已断开，并注意对相邻 带电设备的安全距离。 第2条因试验需要拉合开关、刀闸、拆除接地线、断开设备接头时，均应通知值班人员，得到许可方能进行，拆接头前应做好相位、极 性标记。恢复后应进行检查。高处拆接引线应有可靠的安全措施。 第3条试验现场应装设围栏，向外悬挂“止步，高压危险!”标示牌，并派人看守，勿使外人接近或误入试验现场。被试设备两端不在同 一地点时（例如电缆等）另一端也应派人看守，下列情况可不派人看守：1、配电线路室外电缆终端头甩开，在本杆挂“电缆在试验中禁 止攀登”标示牌。2、配电直配电缆对端配电室遮拦门加锁，挂好
“止步高压危险”标示牌并报知运行人员。若对端有工作则必须设专人看守。电缆线路有接头等检修维护工作，两端应挂好地线。 第4条试验装置金属外壳接地应根据要求可靠接地。试验电源应使用有明显断开的双极刀闸和电源指示灯。 第5条加压前应通知有关人员离开被试设备或退出现场并悬挂警告牌或设围栏后方可加压。对有人工作的邻近设备有感应电压时，应采取临时接地等防止触电措施。 第6条试验前和变更试验接线时应坚持复查接线制度。通电前注意调压器位置应在零位。 第7条合拉闸、倒接线时，必须互相呼应正确传达口令，加压时应重复要求加压的数字，避免错加压，并有人监护。 第8条试验操作过程中，应精神集中，随时警戒异常情况。操作人员应穿绝缘鞋或站在绝缘垫上。
第9条未装地线的大电容被试设备，应先行放电再做试验。高压直 流试验时，每告一段落或试验结束时，应将设备对地放电数次并短 路接地。 第10条变更接线，寻找故障或试验结束时应先断开试验电源，放电，还应将升压设备的高压部分短路接地。 第11条带电试验要根据现场情况制定安全措施。特殊试验、研究性 试验和在运行系统做试验时，必须有试验方案，并经主管单位领导 批准后方可进行。 第12条试验工作结束后，应检查电气设备接线是否正确，接头是否 紧固，设备上不得遗忘短路线及工具等，并将设备所有变动的部分 恢复原状。 直阻和极性试验，拉合刀闸时不许触摸设备。
电子产品可靠性试验 第一章 可靠性试验概述 1 电子产品可靠性试验的目的 可靠性试验是对产品进行可靠性调查、分析和评价的一种手段。试验结果为故障分析、研究采取的纠正措施、判断产品是否达到指标要求提供依据。具体目的有： (1) 发现产品的设计、元器件、零部件、原材料和工艺等方面的各种缺陷； (2) 为改善产品的完好性、提高任务成功性、减少维修人力费用和保障费用提供信息； (3) 确认是否符合可靠性定量要求。 为实现上述目的，根据情况可进行实验室试验或现场试验。 实验室试验是通过一定方式的模拟试验，试验剖面要尽量符合使用的环境剖面，但不受场地的制约，可在产品研制、开发、生产、使用的各个阶段进行。具有环境应力的典型性、数据测量的准确性、记录的完整性等特点。通过试验可以不断地加深对产品可靠性的认识，并可为改进产品可靠性提供依据和验证。 现场试验是产品在使用现场的试验，试验剖面真实但不受控，因而不具有典型性。因此，必须记录分析现场的环境条件、测量、故障、维修等因素的影响，即便如此，要从现场试验中获得及时的可靠性评价信息仍然困难，除非用若干台设备置于现场使用直至用坏，忠实记录故障信息后才有可能确切地评价其可靠性。当系统规模庞大、在实验室难以进行试验时，则样机及小批产品的现场可靠性试验有重要意义。 2 可靠性试验的分类 2.1 电子装备寿命期的失效分布 目前我们认为电子装备寿命期的典型失效分布符合“浴盆曲线”，可以划分为三段：早期失效段、恒定（随机或偶然）失效段、耗损失效段。可参阅图1.2.1。 早期失效段，也称早期故障阶段。早期失效出现在产品寿命的较早时期，产品装配完成即进入早期失效期，其特点是故障率较高，且随工作时间的增加迅速下降。早期故障主要是由于制造工艺缺陷和设计缺陷暴露产生，例如原材料缺陷引起绝缘不良，焊接缺陷引起虚焊，装配和调整不当引起参数漂移，元器件缺陷引起性能失效等。早期失效可通过加强原材料和元器件的检验、工艺检验、不同级别的环境应力筛选等严格的质量管理措施加以暴露和排除。 恒定失效段，也称偶然失效段，其故障由装备内部元器件、零部件的随机性失效引起，其特点是故障率低，比较稳定，因此是装备主要工作时段。 耗损失效段，其特点是故障率迅速上升，导致维修费用剧增，因而报废。其故障原因主要是结构件、元器 件的磨损、疲劳、老化、损耗等引起。 2.2 试验类型及其分布曲线的变化 针对电子装备寿命期失效分布的三个阶段，人们在设计制造和使用装备时便有针对地采取措施，以提高可靠性和降低寿命周期的费用。在设计制造阶段，要尽量减少设计缺陷和制造缺陷，即便如此仍然会存在早期失效和随机失效。为此，承制方需要运用工程试验的手段来暴露和消除早期失效，降低随机失效的固有水平。通过这些措施，可以改变产品的寿命分布曲线的形状，可参阅图1.2.2。在耗损阶段，用户可通过维修和局部更新的手段延长装备的使用寿命。 图 1.2.2 示意了两组产品寿命失效率分布曲线，图中表明产品B 的可靠性水平比产品A 的优良，因为B 的恒定失效率比A 的低，B 的早期失效段比A 的短。如果曲线A 和B 是同一种产品的不同阶段的失效率分布，则表明该产品经过了可靠性增长试验，取得成效，因此曲线B 的恒定失效率大为 失效率 早期 耗损 失效 偶然失效段 失效 时间 图1.2.1 电子装备寿命期失效分布的浴盆曲线示意
汽车电子EMC实验标准-按试验分类 静电放电抗扰度试验 ISO 10605:2001机动车抗静电放电骚扰试验方法GMW3100:2001通用标准电气/电子零部件和子系统电磁兼容验证部分ES-XW7T-1A278-AC:2003元件和子系统电磁兼容性全球要求和测试过程 GMW3097:2006通用标准电气/电子零部件和子系统电磁兼容要求部分 DC-10614:2002零部件电磁兼容性要求 DC-10614:2005零部件电磁兼容性要求 JASO D001-1994（第5.8条款）汽车零部件环境试验方法通用准则 28400 NDS09:1996电子零部件的耐静电放电试验 28400 NDS10:2000电子零部件的耐静电放电（操作部外加法） B21 7110:2001（第7条款）电子和电气设备有关环境的电气性能的通用技术标准 MES PW 67600:2001电子器件 7-Z0445:1995静电放电抗扰度试验 9.90110:2003 (第2.7条款)汽车电子和电气设备 MGR ES:62.61.627:2002汽车电磁兼容 TL 824 66-2005静电放电抗扰度 VW 801 01:2006机动车电子电气设施通用试验条件标准 射频电磁场抗扰度试验 ISO 11452-5:2002 机动车零部件由窄带辐射电磁能引起的骚扰的试验方法第五部分：带状线 GMW3097:2006 通用标准电气/电子零部件和子系统电磁兼容要求部分 GMW3100:2001 通用汽车标准电子/电气零部件和子系统电磁兼容通用标准验证部分 DC-10614:2005 零部件电磁兼容性要求 B21 7090:1993（第4条款）电气和电子装置环境的一般规定 28400NDS05:2002 电子零部件的耐电波障碍性试验 B21 7110:2001(第7条款) 电子和电气设备有关环境的电气性能的通用技术标准 GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法 MES PW 67600:2001 电子器件 MGR ES:62.61.627:2002 汽车电磁兼容 7-Z0448:2001 电子系统带状线电磁兼容试验 VW 801 01:2006 机动车电子电气设施通用试验条件标准 TL 821 66-2004 汽车电子零部件电磁兼容辐射干扰 E/ECE/324 R10:2000+A1:1999 +A2:2004 机动车电磁兼容认证规定 射频场骚扰感应的传导抗扰度试验 ISO 11452-4:2005 机动车零部件由窄带辐射电磁能引起的骚扰的试验方法第四部分：大电流注入（BCI） GMW3097:2006 通用标准电气/电子零部件和子系统电磁兼容要求部分
医疗器械环境可靠性试验及电磁兼容试验条件解读 1.目的： 为保证好设计、委托制造的产品品质符合国家、行业、企业可靠性标准要求，特整理此规范。 2.适用范围： 本文件适用于医疗器械在整个生命周期中的可靠性试验。 3.职责： 3.1可靠性测试实验室 3.1.1负责可靠性测试的实施； 3.1.2协助外协厂完成相关可靠性试验； 3.1.3负责出具可靠性测试报告。 3.2其他部门 根据需求按规定要求进行申请，并对测试结果进行确认和改善。 4.定义： 为了了解、考核、评价、分析和提高产品可靠性而进行的试验。 5.样品选取原则 5.1物料可靠性试验原则 5.1.1新物料、变更物料样品验证时； 5.1.2物料正常供应，每批来料时，可根据实际情况调整。 5.2整机可靠性试验原则 5.2.1新产品、硬件变更、包装方式变更等其它关键设计变更后产品批量量产前； 5.2.2量产产品每季度的可靠性试验，具体选取原则如下： 5.2.2.1本季度生产量在所有机型中排名前三的产品； 5.2.2.2出现客户投诉，经品质部确认有必要做可靠性测试时； 5.2.2.3停产一个月后重新生产； 5.2.2.4其它，根据实际情况予以调整。
5.2.3根据实际情况需进行的其它可靠性试验产品。 5.3可靠性试验计划拟定的时间 5.3.1新产品、硬件变更产品、新物料、变更物料实际发生时； 5.3.2正常供应的物料为每批来料检验时，可根据实际状况予以调整； 5.3.3定期产品的可靠性试验计划的拟定：在每个季度的第二个月月末前拟定下季度的 定期产品可靠性试验计划。 5.4样品/样机要求 5.4.1产品外观应整洁，表面不应有凹痕、划伤、裂缝、变形、等缺陷，表面涂层不应 起泡、龟裂、脱落。金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤。开关、按键、旋钮的 操作应灵活可靠、零部件应紧固无松动、指示正确，各种功能应正常工作，说明 功能的文字和图表符号标准应正确、清晰、端正、牢固。 5.4.2样品应检查OK后才可以进行可靠性试验。如果存在不良，在该不良对所做试验无 影响的情况下，可以进行相关试验，但试验前必须详细地记录不良现象。 6.可靠性测试项目 6.1气候环境类测试 高温动作测试、低温动作测试、高温储藏测试、低温储藏测试、常温老化测试、高温 高湿测试、高低温循环冲击测试、盐雾测试。 6.2机械操作类测试 连接器插拔测试、线材弯折寿命测试、线材（或连端子）抗拉强度测试。 6.3表面处理类测试 丝印附着力测试、涂层附着力测试、涂层硬度测试。 6.4包装可靠性测试 包装跌落测试、模拟汽车运输振动测试。 7.测试方法及判定基准： 7.1高温动作
ANSYS 电磁兼容仿真设计软件 用途：用于电子系统电磁兼容分析，包括PCB信号完整性、电源完整性和电磁辐射协同仿真，数模混合电路的噪声分析和抑制，以及 机箱系统屏蔽效能和电磁泄漏仿真，确保系统的电磁干扰和电磁兼容性能满足要求。 一、购置理由 1 现代电子系统设计面临越来越恶劣的电磁工作环境，一方面电子系统包括了电源模块、信号处理、计算机控制、传感与机电控制、光电系统及天线与微波电路等部分，系统内部相互不发生干扰，正常工作，本身就非常困难；另一方面，在隐身、电子对抗、静放电，雷击和 电磁脉冲干扰等恶劣电磁环境下，设备还需要有足够的抗干扰能力，为电路正常工作留有足够的设计裕量。为了确保xx 系统的工作可靠性，设备必须通过相关的电磁兼容标准，如国军标 GJB151A，GJB152A。 长期以来，设备的电磁兼容设计和仿真一直缺乏必要的仿真设计 手段，只能依赖于设备后期试验测试，不仅测量成本高昂，而且，如 果EMI 测量超标，后续的查找问题和修正问题基本上依赖于经验和猜测。而解决电磁兼容问题，也只能靠经验进行猜想和诊断，采取的 措施也只能通过不断的试验进行验证，这已经成为制约我们产品进度的重要原因。 2 目前我所数字电路设计的经验和手段已经有很大改善，我们在复杂PCB布线、高速仿真方面取得了很多的成果和经验，并且已经
开始高速通道设计的预研。在相关PCB 布线工具的帮助下，将复杂 的多电源系统PCB布通，确保集成电路之间的正确连接已经基本上 没有问题。但是随着应用深入，也存在一些困难，特别在模拟数字转换、高速计算与传输PCB和系统的设计中，我们不仅要保证电路板 的正常工作，还要提高关键性的技术指标，例如数模转换电路的有效 位数、信号传输系统的速率和误码率等，此外，还要满足整个卫星电子系统的电磁兼容/电磁干扰要求，为此，我们迫切需要建立的仿真功能包括： ● 高速通道中，连接器，电缆等三维全波精确和建模仿真，这 些结构的寄生效应对于信号的传输性能有至关重要的影响； ● 有效的PCB电源完整性分析工具，对PCB 上的电源、地等 直流网络的信号质量进行仿真 ●为提高仿真精度，需要SPICE 模型，IBIS模型和S 参数模 型的混合仿真 ●需要同时进行时域和频域仿真和设计，观察时域的眼图、 误码率，调整预加重和均衡电路的频域参数，使得信号通道 的物理特性与集成电路和收/发预加重、均衡等相配合，达到 系统性能的最优 ● 有效的PCB的辐射控制与仿真手段，确保系统EMI性能 达标。 现在EDA 市场上已经有一些SI/PI 和EMI/EMC 仿真设计工具，但存在多方面的局限性。我们的PCB 布线工具虽然能解决一定的问
电子产品需做的常见20种检测认证 现在世界上无论是何种行业，所使用的电子家电产品都通过了各种各样的安全认证。为什么要有安全认证呢？这也是各厂家对自己产品的一种安全承诺，有关辐射的，有关电气安全的，有关人身安全的等等。 你的显示器还有你的电脑电源(POWER)上是是否有好多标识呢？如果没有，可要小心了，那些产品是没有安全保障的。面对种种认证及其标示，你都明白是什么意思吗？这里就简单介绍一些电脑资讯行业里最常见的安全认证，希望对大家在以后的硬件采购会有所帮助。 1、CCC产品认证- 中国强制认证 中国强制性产品认证于2002年5月1日起实施，认证标志的名称为“中国强制认证”(英文China Compulsory Certification的缩写“CCC”)。对列入国家质量监督检验检疫总局和国家认证认可监督管理委员会发布的《第一批实施强制性产品认证的产品目录》中的产品实施强制性的检测和审核。 凡列入目录内的产品未获得指定机构认证的，未按规定标贴认证标志，一律不得出厂、进口、销售和在经营服务场所使用。中国强制认证标志实施以后，将逐步取代原实行的“长城”标志和“CCIB”标志。原有的“长城”标志和“CCIB”标志自2003年5月1日起废止。 2、CCEE产品认证- 现已废止 CCEE的认证标志--长城标志中国电工产品认证委员会(CCEE)于一九八四年成立，英文名称为China Commission for Conformity Certification of Electrical Equipment(以下简称CCEE)，是代表中国参加国际电工委员会电工产品安全认证组织(IECEE)的唯一机构，是中国电工产品领域的国家认证组织，CCEE下设有电工设备、电子产品、家用电器、照明设备四个分委员会。现已废止。 3、CCIB认证- CCIB是中国国家进出口商品检验局(China Commodity Inspection Bureau)的英文字头缩写。进口商品安全质量许可制度是国家进出口商品检验局(简称SACI)对进口商品实施的安全认证制度，凡列入SACI进口安全质量许可制度目录内的商品，必须通过产品安全型式试验及工厂生产与检测条件审查，合格后，加贴CCIB商检安全标志，方允许向我国出口、销售。常见于正宗的进口设备，电器上。现已废止。 4、CE认证–欧洲安全合格标志 CE标志的使用现在越来越多，加贴CE标志的商品表示其符合安全、卫生、环保和消费者保护等一系列欧洲指令所要表达的要求。CE代表欧洲统一(CONFORMITE EUROPEENNE)。CE只限于产品不危及人类、动物和货品的安全方面的基本安全要求，而不是一般质量要求，一般指令要求是标准的任务。 产品符合相关指令有关主要要求，就能加附CE标志，而不按有关标准对一般质量的规定裁定能否使用CE标志。因此准确的含义是：CE 标志是安全合格标志而非质量合格标志。 5、CQC产品自愿认证 CQC机构名称为中国质量认证中心，现中国强制认证CCC认证由其承担。获得CQC产品认证证书，加贴CQC 产品认证标志，就意味着该产品被国家级认证机构认证为安全的、符合国家响应的质量标准。
泉海科技电磁兼容性（EMC)测试报告（电源电压：24V）机 型QH7101H2图 号 DZ93189781020状 态正常生产 失效模式等级的定义（依据ISO 7637－3附页A）： A等级：在干扰照射期间和照射后，器件或系统所有功能符合设计要求。 B等级：在干扰照射期间，器件或系统所有功能符合设计要求，但部分指标超差，在照射移开后，超差的指标能自动恢复正常，记忆功能应保持A级。 C等级：在照射期间，器件或系统有一个功能不符合设计要求，但在照射移开后，能自动恢复正常操作。 D等级：在照射期间，器件或系统有一个功能不符合设计要求，在照射移开后，不能自动恢复正常操作，需通过简单的操作，器件或系统才能复位。 E等级：在照射期间和照射后，器件或系统有多个功能不能符合设计要求，需要修理或替换器件或系统才能恢复正常。 测试项目测试条件等级要求 测试结果备注 脉冲1Ua: 27 V Us: -600 V t1: 5 s t2: 200 ms t3: ≤100 μs td: 2ms tr: ≤（3+0/1.5）μs Ri: 50 Ω 脉冲数量: 5000 。 B级 符合要求B级 本报告由泉海公司实验室提供 脉冲2a Ua:27 V Us: +50 V t1: 5 s t2: 200 ms td: 0.05ms tr: ≤（3+0/1.5）μs Ri: 2 Ω 脉冲数量：5000个 B级 符合要求B级 脉冲2b Ua:27 V Us: +20 V td:0.2~2s tr: 1ms ±0.5ms Ri: 0.05Ω t12: 1ms ±0.5ms t6: 1ms ±0.5ms 脉冲数量：10个 B级符合要求B级 脉冲3a Ua:27 V Us: -200 V t1: 100 μs t4: 10 ms t5: 100 ms td: 0.1μs tr:≤5 ns±1.5ns Ri: 50 Ω 测试时间：1h。 A级 符合要求A级 脉冲3b Ua: 27 V Us:+200 V t1: 100 μs t4: 10 ms t5: 100 ms td: 0.1μs tr:≤5 ns±1.5ns Ri: 50 Ω 测试时间：1h A级 符合要求A级 脉冲4Ub: 27 V Us: -16V Ua: -5~12V V t7: 100 ms t8: ≤50 ms t9: 20s t10:10ms t11: 100 ms Ri: 0.02 Ω 脉冲数量：9000个(其中t8=100ms， 3000个t8=1s，3000个，t8=5s，3000个) B级符合要求B级 脉冲5a Ua: 27 V Us: +174 V td: 350 ms tr: 10 ms Ri: 2 Ω 周期:1min 脉冲数量：10个B级符合要求B级 测试员：何秀英 测试日期：2013.1.12 报告编号：qh-js-1201003