機械之EMC 測試與對策

在 我 們 生 活 周 遭 免 不 了 有 家 電 產 品 ﹑ 電 氣 設 備 ﹑ 儀 器 設 備 ﹑ 機 械 產 品 , 這 些 電 子 ﹑ 電 器 產 品 大 多 已 由 微 電 腦 控 制 , 由 於 微 電 腦 的 依 存 度 正 不 斷 提 高 , 設 備 的 大 量 使 用 , 複 雜 了 我 們 的 電 磁 環 境 , 因 此 外 來 的 干 擾 如 脈 衝 雜 訊 ﹑ 放 射 電 磁 場 ﹑ 靜 電 ﹑ 雷 擊 ﹑ 電 壓 變 動 等 , 所 引 發 的 誤 動 作 產 生 當 機 甚 至 破 壞 的 情 形 , 如 無 線 電 的 通 訊 ﹑ 雷 達 ﹑ 大 哥 大 ﹑ 電 視 遊 樂 器 ……等 , 往 往 干 擾 到 電 視 , 甚 至 於 造 成 醫 療 器 材 使 用 中 的 誤 動 作 , 影 響 到 飛 航 的 安 全 , 已 成 為 各 製 造 廠 商 所 要 克 服 的 難 題 。 國 際 上 對 於 電 子 ﹑ 電 器 ﹑ 工 業 設 備 產 品 的 抗 擾 性 測 試 日 漸 重 視 , 且 趨 向 整 合 以 IEC (International Electrotechnical Commission) 國 際 規 格 為 測 試 標 準 , 歐 洲 共 同 體 率 先 制 法 於 1996 年 起 全 面 實 施 抗 擾 測 試 。

很 興 奮 的 能 在 網 際 網 路 的 電 子 雜 誌 首 期 , 與 讀 者 見 面 , 這 是 一 個 新 的 嘗 試 , 希 望 您 能 喜 歡 , 並 予 大 力 的 支 持 , 本 公 司 工 具 機 通 過 德 國 TUV 萊 茵 公 司 嚴 格 測 試 , 取 得 國 內 機 械 業 第 一 家 EMC 指 令 通 過 之 殊 榮 , 萊 因 台 灣 快 訊 1996 年 第 四 期 首 頁 刊 載 有 關 於 台 中 精 機 通 過 電 磁 相 容 性 指 令 ﹑ 機 械 指 令 及 低 電 壓 指 令 的 報 導 , 深 感 榮 幸 。 　 在 我 們 生 活 周 遭 免 不 了 有 家 電 產 品 ﹑ 電 氣 設 備 ﹑ 儀 器 設 備 ﹑ 機 械 產 品 , 這 些 電 子 ﹑ 電 器 產 品 大 多 已 由 微 電 腦 控 制 , 由 於 微 電 腦 的 依 存 度 正 不 斷 提 高 , 設 備 的 大 量 使 用 , 複 雜 了 我 們 的 電 磁 環 境 , 因 此 外 來 的 干 擾 如 脈 衝 雜 訊 ﹑ 放 射 電 磁 場 ﹑ 靜 電 ﹑ 雷 擊 ﹑ 電 壓 變 動 等 , 所 引 發 的 誤 動 作 產 生 當 機 甚 至 破 壞 的 情 形 , 如 無 線 電 的 通 訊 ﹑ 雷 達 ﹑ 大 哥 大 ﹑ 電 視 遊 樂 器 ……等 , 往 往 干 擾 到 電 視 , 甚 至 於 造 成 醫 療 器 材 使 用 中 的 誤 動 作 , 影 響 到 飛 航 的 安 全 , 已 成 為 各 製 造 廠 商 所 要 克 服 的 難 題 。 國 際 上 對 於 電 子 ﹑ 電 器 ﹑ 工 業 設 備 產 品 的 抗 擾 性 測 試 日 漸 重 視 , 且 趨 向 整 合 以 IEC (International Electrotechnical Commission) 國 際 規 格 為 測 試 標 準 , 歐 洲 共 同 體 率 先 制 法 於 1996 年 起 全 面 實 施 抗 擾 測 試 。 　 EMC 乃 電 磁 相 容 (Electromagnetic Compatility) , 含 蓋 電 磁 干 擾 EMI (Electromagnetic Interference) 和 電 磁 耐 受 性 EMS (Electromagnetic Susceptibility) ; EMI 為 電 磁 場 伴 隨 著 電 壓 ﹑ 電 流 的 作 用 而 產 生 , EMS 為 產 品 在 使 用 過 程 中 不 受 周 遭 電 磁 環 境 影 響 的 能 力 。 造 成 EMC 的 三 要 素 干 擾 源 (Source of EMI) : 自 然 的 ﹑ 人 為 的 干 擾 路 徑 (Propagation Mode) : 傳 導 ﹑ 輻 射 受 害 者 (Receivers) : 電 視 機 ﹑ 收 音 機 ﹑ 無 線 電 話 ﹑ 飛 機 ﹑ 醫 療 設 備 ……等 EMC 問 題 的 現 象 分 類 : (1) 低 頻 傳 導 現 象 (2) 低 頻 輻 射 現 象 (3) 高 頻 傳 導 現 象 (4) 高 頻 輻 射 現 象 (5) 靜 電 放 電 現 象 (6) 高 空 核 爆 效 應 1. 工 業 產 品 EMC 要 求 : 工 業 環 境 EMI 標 準 : EN50081-2(1993/08) EN 國 際 最 近 發 佈 日 期 1994 年 3 月 1 日 傳 導 放 射 (Conducted emmission) 標 準 , EN55011 (1991/03)

規 範 頻 率 範 圍 限 制 值 Quasi Peak Average 150KHz～500KHz 79db(μv) 66db(μv) 500KHz～5MHz 73db(μv) 60db(μv) 5MHz～30MHz 73db(μv) 60db(μv)

輻 射 放 射 (Radiated emmission) 標 準 , EN55011 (1991/03)

規 範 頻 率 範 圍 量 測 距 離 ( 公 尺 ) 10 30 30MHz～230MHz 40db(μv/m) 30db(μv/m) 230MHz～1000MHz 47db(μv/m) 37db(μv/m)

2. 工 業 產 品 EMS 標 準 :

• 靜 電 測 試 , 依 據 IEC 1000-4-2 (1995/01)
  主 要 意 義 模 擬 人 體 所 帶 靜 電 或 手 持 工 具 對 產 品 的 影 響 。
  通 過 測 試 的 條 件 :
1. 接 觸 放 電 2 ～ 4KV 。
2. 空 氣 放 電 2 ～ 8KV 。
3. 所 有 的 接 觸 面 都 須 要 測 試 。
4. 水 平 及 垂 直 耦 合 面 上 放 電 測 試 。
5. 測 試 時 正 負 極 性 , 至 少 各 放 電 10 次 , 間 隔 時 間 約 1 秒 。
6. 系 統 沒 產 生 當 機 現 象 , 就 是 測 試 通 過 。

• 輻 射 耐 受 性 測 試 , 依 據 IEC 1000-4-3 (1995/01)
  主 要 意 義 模 擬 無 線 電 波 , 電 台 訊 號 對 產 品 之 影 響 。
  通 過 測 試 的 條 件 :
1. 經 由 天 線 輻 射 RF POWER 對 待 測 物 產 生 干 擾 測 試 , 干 擾 頻 率 範 圍 80MHz ～ 1GHz 。
2. 測 試 標 準 10V/m 。
3. 頻 率 合 成 器 為 1KHz AM80% 調 變 。
4. 電 波 暗 室 須 有 電 波 吸 收 體 , 如 能 確 保 電 波 暗 室 電 場 的 均 勻 性 , 則 不 限 定 。
5. 試 驗 方 向 前 ﹑ 後 ﹑ 左 ﹑ 右 皆 須 測 試 。
6. 天 線 至 待 測 物 距 離 為 3 公 尺 。
7. 測 試 當 中 沒 產 生 當 機 ﹑ 誤 動 作 以 及 CRT 畫 面 不 會 產 生 晃 動 , 就 是 測 試 通 過 。

• 快 速 暫 態 脈 衝 抗 擾 測 試 , 依 據 IEC 1000-4-4 (1995/01)
  主 要 意 義 模 擬 開 關 切 換 中 所 產 生雜 訊 對 產 品 之 影 響 。
  通 過 測 試 的 條 件 :
1. 實 驗 室 周 圍 溫 度 15℃ ～ 35℃ ; 相 對 濕 度 25% ～ 75% ; 大 氣 壓 力 86KPa (860mbar) ～ 106KPa (1060mbar) 。
2. 干 擾 頻 率 為 5KHz 。
3. 試 驗 標 準 2KV 。
4. 雜 訊 脈 衝 上 升 時 間 5ns ± 30% , 每 一 個 單 脈 衝 動 作 ( 50% 值 ) 時 間 50ns ± 30% ; 突 波 持 續 15ms ± 20% , 突 波 間 歇 周 期 300ms ± 20% 。
5. 採 用 耦 合 雜 訊 脈 衝 至 待 測 物 。
6. 試 驗 時 須 測 (a) L1 對 PE 之 關 係 (b) L2 對 PE 之 關 係 (c) L3 對 PE 之 關 係 (d) L1 +L2 +L3 對 PE 之 關 係 。
7. 系 統 沒 產 生 當 機 現 象 , 就 是 測 試 通 過 。

• 傳 導 抗 擾 測 試 , 依 據 ENV50141 (1993/08)
  主 要 意 義 模 擬 無 線 電 波 , 電 台 訊 號 對 電 力 線 或 訊 號 線 所 產 生 之 影 響 。
  通 過 測 試 的 條 件 :
1. RF 干 擾 波 直 接 注 入 電 力 線 或 訊 號 線 。
2. 測 試 頻 率 為 150KHz ～ 80MHz 。
3. 試 驗 標 準 10V 。
4. 使 用 耦 合 / 解 耦 合 網 路 。
5. AM 調 變 1KHz 正 弦 波 , 80% 調 幅 。

• 電 源 頻 率 磁 場 的 抗 擾 測 試 , 依 據 IEC 1000-4-8 (1993/09)
  主 要 意 義 模 擬 電 流 流 經 電 力 線 所 產 生 之 電 源 頻 率 磁 場 對 CRT 畫 面 之 影 響 。
  通 過 測 試 的 條 件 :
1. 實 驗 示 周 圍 溫 度 15℃ ～ 35℃ ; 相 對 濕 度 25% ～ 75% ; 大 氣 壓 力 86KPa (860mbar) ～ 106KPa (1060mbar) 。
2. 模 擬 器 須 提 供 連 續 120A 與 暫 態 1200A 之 電 流 。
3. 試 驗 標 準 2KV 。
4. 試 驗 環 境 電 磁 場 至 少 需 低 於 試 驗 條 件 20db 以 上 。
5. 經 誘 導 線 圈 注 入 30A (rms) /m 50Hz 之 電 流 產 生 干 擾 源 。
6. 試 驗 時 將 CRT 置 於 誘 導 線 圈 中 央 , 前 後 ﹑ 左 右 ﹑ 上 下 皆 須 測 試 。

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