產(chǎn)品電磁兼容風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
電磁兼容性是電子電氣產(chǎn)品的重要考核標(biāo)準(zhǔn)之一,電磁兼容試驗(yàn)尤其是發(fā)射類試驗(yàn)是產(chǎn)品的重點(diǎn)難題,因此,在試驗(yàn)前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并采取相應(yīng)的抑制措施是至關(guān)重要的。
電磁兼容性,是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。簡(jiǎn)而言之:EMC=電磁干擾(EMI)+電磁抗干擾(EMS)。目前,電磁兼容性已是現(xiàn)代化工業(yè)領(lǐng)域如電力、通信、交通、航天和醫(yī)療等行業(yè)產(chǎn)品都必須解決的自身或系統(tǒng)級(jí)問(wèn)題。不同行業(yè)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)雖因應(yīng)用環(huán)境和要求有所不同,但均對(duì)設(shè)備或系統(tǒng)做出電磁干擾和電磁抗干擾的性能要求。
電磁兼容風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通常在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)階段展開(kāi),整個(gè)評(píng)估過(guò)程應(yīng)參照相關(guān)行業(yè)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn),以確保評(píng)估的準(zhǔn)確性和全面性。EMC標(biāo)準(zhǔn)通常包括基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)四大類。基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電磁兼容的基本條件或規(guī)則,涉及的內(nèi)容包括術(shù)語(yǔ)、試驗(yàn)技術(shù)和方法、試驗(yàn)等級(jí)、環(huán)境的描述和分類等;通用標(biāo)準(zhǔn)則根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境規(guī)定了居住、商業(yè)或工業(yè)等環(huán)境中的不同等級(jí)要求,當(dāng)產(chǎn)品沒(méi)有特定的產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)可以遵循時(shí),可選擇通用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行EMC測(cè)試;產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定通常針對(duì)某種產(chǎn)品系列的測(cè)試,往往引用基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),但對(duì)于產(chǎn)品的特殊性會(huì)提出更詳細(xì)的規(guī)定;產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)則針對(duì)特定的產(chǎn)品或系統(tǒng),規(guī)定了具體的發(fā)射限值或抗擾度判定準(zhǔn)則。
在進(jìn)行電磁兼容風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí),首先要對(duì)可能影響電磁兼容性的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行全面識(shí)別,這些風(fēng)險(xiǎn)源包括但不限于:由于元件選型不佳導(dǎo)致的設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁干擾;電源線、無(wú)線電發(fā)射或雷擊產(chǎn)生的外部干擾源;通過(guò)如傳導(dǎo)、輻射等途徑傳輸干擾源的路徑。識(shí)別到一定風(fēng)險(xiǎn)后,在風(fēng)險(xiǎn)分析階段需對(duì)干擾源展開(kāi)詳細(xì)的判斷,這包括:評(píng)估干擾源的功率大小和輻射能力。功率較大的設(shè)備可能會(huì)產(chǎn)生更強(qiáng)的干擾信號(hào),而具有高變化率的電流或電壓則可能產(chǎn)生較寬的頻譜和較強(qiáng)的輻射;干擾信號(hào)的頻率范圍決定了干擾信號(hào)可能影響的系統(tǒng)范圍;持續(xù)時(shí)間影響干擾的累積效應(yīng);波形則影響干擾的瞬時(shí)特性和頻譜分布。評(píng)估敏感設(shè)備。
包括設(shè)備的工作頻率、信號(hào)帶寬和抗干擾能力等。敏感設(shè)備或系統(tǒng)對(duì)干擾信號(hào)通常會(huì)產(chǎn)生一定的功能降低現(xiàn)象,影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。與此同時(shí),電線電纜、板級(jí)設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均對(duì)設(shè)備的電磁兼容性能產(chǎn)生一定的影響。電路板布局時(shí),盡量避免信號(hào)線平行走線,以減少串?dāng)_。同時(shí),對(duì)于敏感電路,應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離可能產(chǎn)生干擾的電路,并采用多層板設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離。電纜走線方面,應(yīng)使用屏蔽電纜來(lái)減少外部干擾的影響,并確保屏蔽層良好接地,形成完整的屏蔽體。在走線時(shí),應(yīng)盡量縮短和粗化電源線,以減少電阻和電感,降低干擾的產(chǎn)生。
對(duì)于可能受到外部干擾或輻射的產(chǎn)品,增強(qiáng)屏蔽措施是非常必要的,通過(guò)增加金屬屏蔽層、使用導(dǎo)電涂層、改善接縫密封等方式可有效提高屏蔽效果。屏蔽層應(yīng)與地線良好連接,以確保干擾能夠有效地被引入到地線中并消散掉。在做好以上風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作后,還需要建立監(jiān)測(cè)和復(fù)查機(jī)制,確保風(fēng)險(xiǎn)控制措施的有效實(shí)施,并在必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
在產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,針對(duì)電磁防護(hù)仍然需要考慮多種因素,例如產(chǎn)品的安裝工況、負(fù)載信息、線束長(zhǎng)度與特性、產(chǎn)品運(yùn)行監(jiān)控方式等等。因此,產(chǎn)品的電磁兼容性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是一個(gè)高度綜合考量的特性。因此,研發(fā)人員需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期結(jié)合產(chǎn)品自身特性開(kāi)展電磁兼容問(wèn)題的評(píng)估,并采取適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)措施以確保產(chǎn)品或系統(tǒng)符合電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)的要求。
海檢檢測(cè)電磁兼容實(shí)驗(yàn)室建筑面積3300余平方米,建有1間10米法半電波暗室,1間3米法半電波暗室、1間3米法全電波暗室及10間屏蔽室。實(shí)驗(yàn)室配備了完善的電磁干擾(EMI)及電磁抗擾度(EMS)測(cè)試系統(tǒng),供電能力直流可達(dá)1000V/200A,交流可達(dá)690V/200A。可為各大車廠及民品提供EMC設(shè)計(jì)、EMC測(cè)試及預(yù)測(cè)試、EMC技術(shù)咨詢等一站式檢測(cè)服務(wù),尤其能為新能源產(chǎn)品(電動(dòng)汽車、充電樁、無(wú)人機(jī)等)提供全套的檢驗(yàn)檢測(cè)服務(wù)。
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