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日志

硬件开发者之路之——你了解电子产品认证标准么

已有 1326 次阅读2018-12-15 00:29 |个人分类:技术生涯|系统分类:硬件设计

我们经常看到大部分电子产品上都贴印有许多标签,例如笔记本电脑的适配器,它们都代表了什么意思?
电子产品在上市前的最后一步是进行相关的认证工作,而这些标签就是相关的认证证明。今天来介绍下关于电子设备认证的一些知识。
一、认证标准
不同的国家和组织都有各自的认证标准,这些标准各自代表本国对于电子产品相关性能和参数的准入要求,目前全球主要的组织和标准有几种:
CE:CE(CONFORMITE  EUROPEENNE)认证是整个欧盟成员国强制性实施的电子产品认证要求,即任何在欧盟市场上流通的电子产品必须通过CE认证。主要的认证指令:
FCC:美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission)是美国国内直接对国会负责的独立机构,也属于强制性的认证标准。针对9K~3000GHz电子产品,的主要的认证标准:
IC:加拿大工业部(Industry Canada)作为政府机构,它规定了模拟和数字终端设备的检测标准,负责电子电器产品进入加拿大市场的认证事务, 规定进口电子产品必须通过的有关EMC的认证。其负责产品大致为广播电视设备、信息技术设备、无线电设备、电信设备、工科医设备等,与美国FCC相 似,IC目前只有在电磁干扰上做限制。主要标准如:
ICES-001:Industrial, Scientific and Medical Radio Frequency Generators
ICES-003:Interference-Causing Equipment Standards-Digital Apparatus
3C:中国强制性产品认证制度(3C)是中国的产品合格评定制度,包括电子,机械等500多类产品,是基本的安全认证标准,目前的3C认证分:
1、3C+S:安全认证标志
2、3C+EMC:电磁兼容类认证标志
3、3C+S&E:安全与电磁兼容认证标志
4、3C+F:消防认证标志
VCCI:日本电磁干扰控制委员会(Voluntary Control Council for Interference by Information Technology Equipment)所管理的认证标志属于日本非强制的产品认证,目前没有抗扰度方面的标准。主要的认证产品针对的是电脑及其周边设备。如:
各标准的标志:
二、电磁兼容(EMC)认证
电磁兼容属于电子产品中涉及到电磁特性的认证项目,来源于国际电工委员会(IEC),TC77(设备和网络间电磁兼容)属于IEC中庞大的组织之一,主要的组织架构:
EMC测试包含电磁干扰度(EMI)和电磁敏感度(EMS)测试,包含以下标准
介绍常见的几种测试
1、静电放电抗扰度(ESD)
定义:静电放电是由于电荷累积后对外进行瞬间高能量的释放,尤其是在绝缘体上电荷不易转移导致大量电荷累积。
干扰特点:ESD干扰的特点是瞬时(微秒级),低能量,高电压,因此带来的电磁辐射也很大。
实验室模拟的放电电路和波形:
测试形式:实验室ESD测试的一般环境搭建
放电分为空气放电和接触放电两种形式,主要针对操作时最容易接触到的部分,如接口,把手等。
等级标准:

2、射频感应场的传导骚扰抗扰度(CS)
定义:射频电磁场对设备的干扰一般是由于设备操作、维修等人员使用无线电话等设备时产生的干扰,例如电台、发射机、电焊机等。耦合方式是通过电源线和信号线等有线的方式,主要测试的是低于80MHz的频段。
干扰特点:频谱宽,空间耦合,影响范围大,实验室模拟的驱动电路和辐射波形:

80%的AM波形是最容易干扰的波形方式。
测试形式:
标准等级:
以有效值rms表示未调制信号的开路试验电平emf。
3、电快速瞬变脉冲群抗扰度(EFT)
定义:电路中,诸如来自切换瞬态过程(切断感性负载、继电器触点弹掉等),通常会对同一电路中的其他电气和电子设备产生干扰。一般是以脉冲群的形式发生。
干扰特点:瞬变的高幅值、短上升时间、高重复率和低能量。实验室模拟电路和干扰波形:

测试形式:
通过耦合夹将脉冲耦合到信号线、电源线等线缆。
标准等级:
EFT测试分为电源端口和信号端口两种。
4、浪涌(冲击)抗扰度试验(SG)
定义:配电网络的浪涌冲击来源于雷电,户外的主要以直击雷产生的大电流导致的压差为主,建筑物内部则以外导体的感应电压和电流为主,另外雷击导致的电磁干扰也会影响。
干扰特点:雷击浪涌的主要特点就是能量很大,破坏性很强。实验室测试电路和波形:
测试形式:
标准等级:
5、射频电磁场辐射骚扰抗扰度(RS)
定义:对应于辐射传导抗扰度,另一种干扰方式为辐射骚扰,即通过电源或者信号线缆等有线方式耦合。主要的骚扰源是80MHz~6000MHz范围内的射频发射机产生的电磁场。
干扰特点:高频辐射骚扰的主要特点就是频段高,骚扰源固定,主要来源发射机等RF专用设备。采用的也是1KHz载波调制信号。

测试形式:
标准等级:
6、工频磁场抗扰度
定义:在正常情况下,由工频电流所产生的稳定磁场相对较小,但在故障状态下,电流所产生的磁场就比较强。
干扰特点:主要在电源供电异常时出现,以强磁场形式表现。
测试形式:实验室测试采用线圈耦合的方式测量强度。

标准等级:
三、安规(Safety)认证
有时候很容易把安规和EMC混淆,实际上安规主要针对的是设备安全方面的规范认证,例如泄露电流、绝缘电阻等,有些理解里是把EMC包含到安规范畴内的,安规认证包含的不限于电子系统的电磁性能,还包括产品跌落、应力试验、扭力测试等,属于更广泛的认证范畴。
四、小结
本篇文章只是宽泛的介绍了电子产品的认证标准相关知识点,具体到不同的行业和产品,认证的项目差别也比较大,针对这些测试标准的设计涉及到最基础的器件选型以及防护结构的考虑,包含软硬件和结构的设计。因此,产品的认证设计也是非常系统化的考虑。



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