1 基本概念

電磁兼容（Electromagnetic Compatibility,簡稱EMC）是電工、電子產(chan) 品重要的一項質量指標。可以認為(wei) 產(chan) 品質量主要由質量規範與(yu) 技術指標兩(liang) 大內(nei) 容構成。前者涉及通用規範，即國際上IEC，國內(nei) 由國家製訂的基礎性標準；後者是產(chan) 品功能的規定及其技術要求。電磁兼容與(yu) 安全要求是基礎性標準。現在EMC已從(cong) 基礎標準、通用標準、族標準、一直到產(chan) 品標準，形成完備的體(ti) 係。此外，國際上還有為(wei) 此專(zhuan) 門立法。如歐洲聯盟已製訂法規，規定從(cong) 1996年1月1日起，電工、電子產(chan) 品必須取得低壓管理（LV Directive）與(yu) 電磁兼容管理（EMC Directive）合格認定後，才能在市場上銷售。這些年來不斷有新的EMC標準在國內(nei) 正式發布。但要指出的是，IEC有關(guan) EMC標準將不斷從(cong) 草案或舊版本上升為(wei) 正式版本，國家有關(guan) EMC標準也將不斷更新、發布，有關(guan) EMC測試應以最新版本為(wei) 準。

所謂EMC，在GB/T4365－1996《電磁兼容術語》中的定義(yi) 是：設備或係統在其電磁環境中能正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。該定義(yi) 概括了3個(ge) 方麵的內(nei) 容。其一，電磁騷擾的可限製性。電磁騷擾是普遍存在的，但可以用質量規範約束，以技術手段限製它的危害性。這就是說應當對產(chan) 品規定其向外發送電磁騷擾強度的限製值，以保證電磁環境合格。其二，電磁騷擾的豁免性。這就是說產(chan) 品在規定電磁騷擾強度的電磁環境下應能正常工作而不應降低其性能指標。其三，電磁環境的規範性和兼容性。即對電磁騷擾采取任何措施都不能使自身或使處於(yu) 同一電磁環境的其它產(chan) 品或係統性能下降，隻能友好地“和平”共處。例如，為(wei) 了降低傳(chuan) 導幹擾而在設備電源相線與(yu) 地線之間並接電容器。對設備來說該電容器的容量必須符合安全標準中對泄漏電流的限製值要求；對係統來說，要防止其成為(wei) 係統幹擾耦合源影響係統工作。因此對產(chan) 品的EMC測試應當包括兩(liang) 大方麵內(nei) 容：

（1）對其向外界發送的電磁騷擾強度進行測試，以便確認是否符合有關(guan) 標準規定的限製值要求；

（2）對其在規定電磁騷擾強度的電磁環境條件下進行敏感度測試以便確認是否符合有關(guan) 標準規定的抗擾度要求。

這兩(liang) 方麵內(nei) 容在EMC測試項目中分別為(wei) 電磁幹擾（Electromagnetic Interference）或電磁騷擾（Electromagnetic Disturbance）及抗擾度（Immunitytoa Disturbance）；後者以前常用敏感度（Susceptibility）這個(ge) 術語。由於(yu) 電磁幹擾的發生決(jue) 定於(yu) 幹擾源的強度、幹擾的耦合方式、儀(yi) 器設備對幹擾的敏感程度這3要素。因此，有關(guan) 標準對EMC的性能要求與(yu) 測試方法除了按不同性質、不同種類分為(wei) 不同項目外，還按電磁騷擾傳(chuan) 播方式不同分為(wei) 兩(liang) 類：即傳(chuan) 導幹擾與(yu) 輻射幹擾。前者主要檢測被測設備通過電源線或信號線向外傳(chuan) 導工頻電源諧波、高頻噪聲的強度與(yu) 頻率範圍，這屬於(yu) 電磁騷擾的近場與(yu) 感應場效應。後者則檢測被測設備向外直接輻射射頻噪聲的強度與(yu) 頻率範圍，這主要針對電磁騷擾的遠場效應。值得注意的是近幾年來國際上對電源諧波幹擾與(yu) 設備的抗擾度要求這兩(liang) 方麵內(nei) 容特別關(guan) 注。前者涉及公用電網的環保要求。後者則為(wei) 了保證設備或係統的工作可靠性。為(wei) 此，許多標準還特別將電源諧波電流含量要求與(yu) 抗擾度作為(wei) 兩(liang) 大技術要求從(cong) EMC項目中分離出來，單獨立項。必須指出，對於(yu) 信息社會(hui) 來說，因信息技術設備工作失常而受的損失往往難以用貨幣來衡量。在不可能完全避免電磁騷擾的現實條件下，在規定的電磁環境條件下提高產(chan) 品抗擾度能力具有特別重要的意義(yi) 。

具體(ti) 地說，生產(chan) 廠家對產(chan) 品進行EMC具體(ti) 項目的例行測試除了確定產(chan) 品的EMC性能是否符合國家、行業(ye) 標準規定的要求外（據國內(nei) 外文獻報道，沒有實行認真的EMC設計與(yu) 摸底測試並采取足夠的技術措施，很難通過EMC測試），還能評價(jia) 外界電磁騷擾對產(chan) 品的影響程度及有關(guan) 抑製措施的有效性，查明產(chan) 品遭到 EMC試驗破壞的具體(ti) 原因（來源及作用途徑）以便采用相應措施。因此，在產(chan) 品設計定型初期就進行EMC測試是產(chan) 品進入商品化的必不可少的一項工作。

電源產(chan) 品的EMC測試有其特殊性要求，其特殊性是由該類產(chan) 品功能所決(jue) 定的。首先電源產(chan) 品作為(wei) 供電電源（一般為(wei) 市電）與(yu) 為(wei) 之服務的負載（典型為(wei) 對電磁騷擾較敏感的信息技術設備）之間的電力接口，其基本功能是保證所接負載不受電源因素的影響而工作失常或損壞。這樣對電源產(chan) 品的EMC要求較其它產(chan) 品理所當然要更高。這裏最典型的例子就是有關(guan) 對電源產(chan) 品EMC標準要求應對電源產(chan) 品的輸入源端與(yu) 輸出負載端分別進行傳(chuan) 導幹擾測試。此外，若電源產(chan) 品是係統工作不可缺少的一部分（如UPS），而且該產(chan) 品又是作為(wei) 通用產(chan) 品銷售時，那麽(me) 該產(chan) 品可能要進行二次EMC測試。一次是測試產(chan) 品本身標準規定的EMC性能特性；第二次則根據用戶意見與(yu) 其所屬的係統共同進行係統的EMC測試。

大量研究表明，來自市電的電磁騷擾是一類最主要的、最惡劣的電磁騷擾。隻要能解決(jue) 該類幹擾，則抗擾度問題也就基本解決(jue) 了。故有人稱當今信息社會(hui) 的技術特征為(wei) “一機三件”，即計算機與(yu) 硬件、軟件、電力件。這樣，作為(wei) 市電與(yu) 電子設備特別是信息技術設備之間電力接口的交流穩壓電源，應當具有有效的電力濾波器功能的作用，至少應當對電磁騷擾有明顯的衰減抑製作用。這點應當作為(wei) 交流穩壓電源一個(ge) 必備的功能。自然，對於(yu) 擁有抗幹擾功能的交流穩壓電源，不應僅(jin) 僅(jin) 提高自己的抗擾度性能，更應當具備使接在其輸出端，對EMI敏感的電子產(chan) 品的EMC性能，獲得較大的EMC安全裕度，這才是對幹擾噪聲有淨化功能的抗幹擾型交流穩壓電源名副其實的一大功能要求。這也就是SJ/T10541－94《抗幹擾型交流穩壓電源通用技術條件》的編製依據之一。

另一方麵，有些與(yu) EMC類似的要求已體(ti) 現在電源產(chan) 品的性能指標上。例如，交流穩壓電源的源電壓效應與(yu) 輸出電壓總相對諧波含量要求。此外，一些僅(jin) 對弱電電子設備較敏感的EMC項目，如抗工頻磁場幹擾、靜電放電、輻射電磁場幹擾等對大功率電工設備可能影響不大，故在SJ/T10541－94中不列為(wei) 必須測試項目。這樣，對交流穩壓電源的EMC要求就有與(yu) 其它電工、電子產(chan) 品不同的特殊地方。

2 EMC測試項目與(yu) 要求

EMC測試要求根據產(chan) 品用途分為(wei) 3大類：即軍(jun) 用類、工商環境使用類、民用及居住區環境使用類。後兩(liang) 者的測試項目、要求、方法等均較一致，差異在於(yu) 對指標要求上。軍(jun) 用類，因其使用特殊性與(yu) 後2類有較大差異。此外，航空、船舶設備也因其使用特殊性，除了同軍(jun) 用設備一樣有較高要求外，還有國際通用的標準規範。基於(yu) 市場上銷售的交流穩壓電源的使用條件，本文重點說明後2類。

鑒於(yu) 社會(hui) 上對EMC問題日益關(guan) 注，涉及的專(zhuan) 業(ye) 與(yu) 產(chan) 品很多，IEC已將EMC要求作為(wei) IEC的基礎標準來對待。這就是著名的IEC61000係列標準。該標準在國際上已視為(wei) 與(yu) 安全標準同等重要的通用標準。其中之一的IEC61000－4《測試技術》是指導有關(guan) EMC測試的基礎標準。由於(yu) EMC技術是一門複雜的、涉及多門學科的、不斷發展的新技術，有關(guan) EMC測試項目、要求、方法也在不斷修訂、完善。因此，IEC61000－4中許多項目仍未正式發布，還處於(yu) 草案之中。為(wei) 了便於(yu) 讀者了解這方麵知識，我們(men) 對涉及交流穩壓電源的項目作一介紹，對於(yu) 有關(guan) 國家標準采用的IEC項目則重點介紹。#p#分頁標題#e#

IEC61000－4，全名為(wei) 《Electromagnetic Compatibility for Electrical and Electronic Equipment,Part 4:Testing and Measurement Techniques》，即《電氣和電子設備的電磁兼容性第4部分：測試技術》。其中列舉(ju) 11個(ge) 測試項目。與(yu) 交流穩壓電源標準SJ/T10541－94有關(guan) 的項目與(yu) 要求介紹如下：

IEC61000－4－4：Electrical Fast Transients（Burst） ImmunityTest（電快速瞬變脈衝(chong) 群），SJ/T10541－94與(yu) SJ/T10542－94采用了該標準。該項目的目的在於(yu) 驗證設備在承受切換瞬變（感性負載中斷、繼電器觸點跳開等）產(chan) 生的各種瞬時幹擾時的抗幹擾性能。其試驗嚴(yan) 酷度等級（在電源輸入端上的幹擾發生器（50Ω內(nei) 阻）開路輸出試驗電壓）分別為(wei) 1級，0.5kV；2 級，1kV；3級，2kV；4級4kV。

IEC61000－4－5 Surge Transients ImmunityTest（電湧或浪湧）。該項內(nei) 容暫時處於(yu) 草案之中。與(yu) 此相關(guan) 的可參考著名的IEC801－5及美國標準IEEE std 587-1980 《IEEE Guide for Surge Voltages in Low－Voltage AC Power Circuits》（IEEE導則：低壓交流電力電路內(nei) 的電湧）。電子行業(ye) 標準SJ/T10541－94及SJ/T10542－94引用了該方麵的部分內(nei) 容。該項目的目的是驗證設備在承受由電力切換、雷電產(chan) 生的高能電湧時的抗幹擾性能。其嚴(yan) 酷度等級的劃分同上，但幹擾發生器的輸出阻抗為(wei) 2Ω，而前者為(wei) 50Ω。幹擾發生器輸出分開路電壓波 1.2×50μs（對高阻負載）與(yu) 短路（放電）電流波8×20μs（對低阻負載）兩(liang) 類。類似測試要求在許多電工電子產(chan) 品標準中都已列出。

除此之外，國際上還有采用高頻尖峰噪聲敏感度測試。特別是日本，這項測試很普遍。美國軍(jun) 用標準MILSTD461、462采用類似項目，但要求使用的噪聲模擬發生器的功率遠大於(yu) 前者。國內(nei) 也有類似標準，如GB4859－84中的50kHz～100MHz電源線傳(chuan) 導敏感度測試；GJB151－86，GJB152－86中的CS06項目，噪聲為(wei) 矩形脈衝(chong) 波。此外，GB6162－85（參照采用IEC255－4）則采用衰減振蕩波。SJ/T10541－94與(yu) SJ/T10542－94建議對這兩(liang) 種方式任意選擇其中之一。該項目的目的同IEC61000－4－4。矩形脈衝(chong) 波的特點是快速上升及低重複率，衰減振蕩波的特點是高幅值、低能量。對含有數字電路的產(chan) 品，用矩形脈衝(chong) 波較能說明對幹擾的敏感程度。

電磁幹擾方麵的項目有工頻諧波限製要求、傳(chuan) 導幹擾與(yu) 輻射幹擾限製要求。SJ/Z9029.2－87（等效采用IEC555－2－1982）規定了設備在低壓供電係統中產(chan) 生的諧波電流限製值要求。對於(yu) 大功率半導體(ti) 變流器，GB/T3859.2－93則用對不同變流裝置（按脈波數）規定最大功率容量（電源係統短路容量與(yu) 變流器基波視在功率之比）來限製電流諧波。必須指出，電工、電子產(chan) 品通過電源線向市電傳(chuan) 導電流諧波問題已被認定是電力汙染，而作為(wei) 市電係統 “環保”對象來處理，這方麵的要求將日益強化。

EMC測試結果的判定，對抗擾度測試與(yu) 對電磁幹擾測試分別采用完全不同的方式。後者采用定量規定限製值作為(wei) 合格的門限判定點；前者一般采用定性方法來判定，即按產(chan) 品在測試中的性能表現分類（以GB/T13926－92為(wei) 例）：

a類：在產(chan) 品性能指標規範內(nei) （允差度內(nei) ），性能正常；

b類：功能或性能暫時降低或喪(sang) 失，但能自行恢複；

c類：功能或性能暫時降低或喪(sang) 失，但需操作者幹預或係統複位；

d類：因損壞而不可恢複的功能降低或喪(sang) 失。

在這4類中，a類作為(wei) 合格，d類作為(wei) 不合格是毫無疑義(yi) 的。對於(yu) b類與(yu) c類，合格的判定由廠家與(yu) 用戶根據具體(ti) 情況協商規定。自然，對此兩(liang) 類所采取的技術措施是不同的。似乎抗擾度測試的判定太鬆，其實是體(ti) 現了標準的最大自由度原則。因為(wei) 被測設備種類繁多，差異大，因此很難為(wei) 評定合格作出通用定量的規定。當然，對於(yu) 具體(ti) 某一類產(chan) 品應當給出確定的評定標準。SJ/T10541　94就體(ti) 現了這個(ge) 要求。GB/T3859.1－93中類似規定了變流器受擾類別，作為(wei) 合格判定的依據。該標準定義(yi) 了3級，即：

F級：性能級，是指該變流器能承受而不降低性能的所有各種電擾動極限值的組合；

T級：跳閘級，是指變流器能承受而不因保護器件動作而中斷運行的所有各種電擾動極限值的組合；可進一步分為(wei) 兩(liang) 種情況：幹擾過去後能自動重合閘及不能自動重合閘（要用手動等方式）；

D級：損壞級，是指變流器能承受而不造成永久損壞的所有電擾動極限值的組合。

顯然，這裏的F級相當於(yu) a類，D級相當於(yu) d類，T級則包括b，c類。

對於(yu) 有抗幹擾功能要求的交流穩壓電源在SJ/T10541中規定，除了應保證能正常工作外，還應在輸出端給負載合適的敏感度門限；規定疊加在輸出電壓上的幹擾殘壓的峰值不應大於(yu) 輸出電壓標稱值的20％。這是該標準遵從(cong) 標準的目的性原則，充分考慮交流穩壓電源與(yu) 其它電工、電子產(chan) 品在使用功能要求上具有本質的區別。即前者要為(wei) 後者服務，前者也作為(wei) 後者電源EMI的電力濾波器，目的是為(wei) 對EMI敏感的設備提供足夠的EMI安全裕度，提高設備的抗擾度等級。根據GB6833.4規定，電子儀(yi) 器對電源瞬態敏感度的要求是：應能經受標稱源電壓變化量的20％的瞬態電壓衝(chong) 擊幹擾而不致工作失常。為(wei) 此，在 SJ/T10541中規定以這個(ge) 數值作為(wei) 交流穩壓電源在接受抗擾度試驗時的輸出允許最高瞬態電壓值（敏感度門限）。此外，考慮到交流穩壓電源要為(wei) 電子儀(yi) 器設備提供合適的交流電壓條件，SJ/T10541還規定在抗擾度試驗時，交流穩壓電源輸出電壓的相對偏差（即輸出效應）應在其基準條件（公差G）內(nei) ，以此作為(wei) 是否性能降級的判定依據。這樣兩(liang) 者結合，以科學、合理、實用、易操作方式，解決(jue) 了在對交流穩壓電源抗擾度性能進行具體(ti) 考核及合格評定時，無定量指標為(wei) 依據的難題。而一般標準則隻籠統地以誤動作、性能下降或降級來作為(wei) 考核及合格評定依據，顯然，這種定性方法不易操作。