家用和類似用途固定式電氣裝置電子開關(guān)電磁兼容性檢測要求

電磁兼容性（EMC）是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。對(duì)于家用和類似用途固定式電氣裝置的電子開關(guān)（如墻壁開關(guān)、調(diào)光器、智能開關(guān)等），其EMC性能至關(guān)重要，直接關(guān)系到用戶設(shè)備的正常運(yùn)作及電網(wǎng)的電磁環(huán)境質(zhì)量。

一、 檢測項(xiàng)目

電子開關(guān)的EMC檢測主要包括兩大方面：電磁騷擾（EMI）和電磁抗擾度（EMS）。

1. 電磁騷擾（EMI）檢測項(xiàng)目
此類項(xiàng)目旨在評(píng)估電子開關(guān)在正常工作時(shí)產(chǎn)生的電磁騷擾是否超過限值，以避免對(duì)同一電網(wǎng)中的其他設(shè)備造成干擾。

• 連續(xù)騷擾電壓（端子電壓）：

  • 解釋： 測量電子開關(guān)在穩(wěn)定工作狀態(tài)下，通過電源線傳導(dǎo)發(fā)射的連續(xù)高頻騷擾電壓。該騷擾會(huì)沿著電源線傳播，干擾同一電網(wǎng)內(nèi)相鄰的敏感電子設(shè)備。

  • 頻率范圍： 通常為150kHz至30MHz。

• 斷續(xù)騷擾（喀嚦聲）：

  • 解釋： 測量由電子開關(guān)內(nèi)部觸點(diǎn)動(dòng)作（如機(jī)械繼電器、接觸器的吸合與釋放）所產(chǎn)生的瞬時(shí)騷擾。這種騷擾表現(xiàn)為斷續(xù)的脈沖群，其特點(diǎn)是幅度大、持續(xù)時(shí)間短。標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)喀嚦聲的出現(xiàn)率對(duì)其限值有特殊規(guī)定。

• 輻射騷擾：

  • 解釋： 測量電子開關(guān)通過空間輻射方式發(fā)射的電磁能量。這主要源于開關(guān)內(nèi)部的振蕩電路、高頻時(shí)鐘信號(hào)及其諧波。

  • 頻率范圍： 通常為30MHz至1GHz（或更高，如6GHz，取決于產(chǎn)品產(chǎn)生或使用的最高頻率）。

2. 電磁抗擾度（EMS）檢測項(xiàng)目
此類項(xiàng)目旨在評(píng)估電子開關(guān)在承受外界電磁騷擾時(shí)，其功能性能否維持正常。

• 靜電放電抗擾度：

  • 解釋： 模擬人體或物體攜帶靜電，對(duì)設(shè)備的接觸或空氣放電。用于檢驗(yàn)電子開關(guān)在遭受此類瞬時(shí)高壓沖擊時(shí)的耐受能力。

• 射頻電磁場輻射抗擾度：

  • 解釋： 將電子開關(guān)置于一個(gè)由天線產(chǎn)生的強(qiáng)射頻電磁場中，檢驗(yàn)其在高頻無線電波（如來自移動(dòng)電話、廣播發(fā)射機(jī)）干擾下的工作穩(wěn)定性。

• 電快速瞬變脈沖群抗擾度：

  • 解釋： 模擬電路中感性負(fù)載（如繼電器、電機(jī)）斷開時(shí)產(chǎn)生的成群出現(xiàn)的快速瞬變脈沖。這些脈沖通過電源線或控制線耦合進(jìn)電子開關(guān)，可能引起其誤動(dòng)作或復(fù)位。

• 浪涌（沖擊）抗擾度：

  • 解釋： 模擬電網(wǎng)中的開關(guān)瞬態(tài)（如大型負(fù)載投切）或雷擊（間接效應(yīng)）在電源線上引起的高能量瞬變過電壓/過電流。這是檢驗(yàn)電子開關(guān)過電壓耐受能力的關(guān)鍵項(xiàng)目。

• 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度：

  • 解釋： 模擬高頻騷擾（如150kHz至80MHz）通過電源線或信號(hào)線以傳導(dǎo)方式注入設(shè)備時(shí)，電子開關(guān)的抗干擾能力。

• 電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化抗擾度：

  • 解釋： 模擬電網(wǎng)因故障或大型負(fù)載啟動(dòng)而發(fā)生的電壓下降、短暫斷電或電壓波動(dòng)。檢驗(yàn)電子開關(guān)在此類電網(wǎng)質(zhì)量事件中的性能保持能力。

• 工頻磁場抗擾度：

  • 解釋： 評(píng)估電子開關(guān)在強(qiáng)工頻磁場（如來自大功率變壓器、輸電線）環(huán)境下的工作穩(wěn)定性。

二、 檢測范圍

本檢測要求適用于所有接入220V/50Hz或類似規(guī)格低壓電網(wǎng)的家用和類似用途固定式電氣裝置使用的電子開關(guān)和控制裝置。典型樣品包括但不限于：

• 墻壁電子開關(guān)（如觸摸開關(guān)、遙控開關(guān)）

• 調(diào)光器

• 電子延時(shí)開關(guān)

• 智能照明控制器和開關(guān)（支持Zigbee, Wi-Fi, Bluetooth等通信協(xié)議）

• 風(fēng)扇調(diào)速器

• 家居自動(dòng)化系統(tǒng)中的執(zhí)行器單元

• 固定安裝的感應(yīng)開關(guān)（如人體感應(yīng)開關(guān)、光敏開關(guān)）

三、 標(biāo)準(zhǔn)方法

電子開關(guān)的EMC檢測嚴(yán)格遵循國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，主要標(biāo)準(zhǔn)體系包括國際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)、歐洲（EN）標(biāo)準(zhǔn)以及各國據(jù)此轉(zhuǎn)化的國家標(biāo)準(zhǔn)（如GB系列）。

• 基礎(chǔ)通用標(biāo)準(zhǔn)：

  • IEC 61000-6-3 / EN 61000-6-3： 通用發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)，適用于住宅、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境。

  • IEC 61000-6-1 / EN 61000-6-1： 通用抗擾度標(biāo)準(zhǔn)，適用于住宅、商業(yè)和輕工業(yè)環(huán)境。

• 產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)（更具針對(duì)性）：

  • IEC 60669-2-1 / EN 60669-2-1 / GB T 16915.1： 家用和類似用途固定式電氣裝置的開關(guān) 第2-1部分：電子開關(guān)的特殊要求。此標(biāo)準(zhǔn)是核心，它引用了基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的具體測試項(xiàng)目并規(guī)定了適用于電子開關(guān)的特定限值和性能判據(jù)。

  • IEC 60730-1 / EN 60730-1 / GB T 14536.1： 家用和類似用途電自動(dòng)控制器 第1部分：通用要求。適用于包含控制功能的電子開關(guān)。

• 具體測試方法標(biāo)準(zhǔn)：

  • 騷擾測量：

    • CISPR 14-1 / EN 55014-1 / GB T 4343.1： 電磁兼容 家用電器、電動(dòng)工具和類似器具的要求 第1部分：發(fā)射。

    • CISPR 16系列 / EN 55016系列 / GB T 6113系列： 無線電騷擾和抗擾度測量設(shè)備和測量方法規(guī)范。

  • 抗擾度試驗(yàn)：

    • IEC 61000-4-2 / EN 61000-4-2 / GB T 17626.2： 靜電放電抗擾度試驗(yàn)。

    • IEC 61000-4-3 / EN 61000-4-3 / GB T 17626.3： 射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)。

    • IEC 61000-4-4 / EN 61000-4-4 / GB T 17626.4： 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)。

    • IEC 61000-4-5 / EN 61000-4-5 / GB T 17626.5： 浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)。

    • IEC 61000-4-6 / EN 61000-4-6 / GB T 17626.6： 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度。

    • IEC 61000-4-8 / EN 61000-4-8 / GB T 17626.8： 工頻磁場抗擾度試驗(yàn)。

    • IEC 61000-4-11 / EN 61000-4-11 / GB T 17626.11： 電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的抗擾度試驗(yàn)。

四、 檢測儀器

為確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，需使用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的專用EMC檢測設(shè)備。

• 電磁騷擾測量系統(tǒng)：

  • EMI接收機(jī)/頻譜分析儀： 核心測量設(shè)備，用于精確測量騷擾電壓和輻射騷擾的幅度和頻率。需具備CISPR檢波器（峰值、準(zhǔn)峰值、平均值）。

  • 人工電源網(wǎng)絡(luò)： 在傳導(dǎo)騷擾測量中，為被測設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)阻抗，并隔離來自電網(wǎng)的背景噪聲，同時(shí)提取騷擾電壓信號(hào)供接收機(jī)測量。

  • 線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)： 功能同人工電源網(wǎng)絡(luò)，是進(jìn)行傳導(dǎo)騷擾電壓測試的必備附件。

  • 喀嚦聲分析儀： 與接收機(jī)配合，用于自動(dòng)分析斷續(xù)騷擾（喀嚦聲）的出現(xiàn)率和判定其是否合格。

  • 天線系統(tǒng)： 用于輻射騷擾測量，包括雙錐天線、對(duì)數(shù)周期天線、喇叭天線等，以覆蓋不同的頻率波段。

  • 電波暗室/屏蔽室： 提供純凈的電磁環(huán)境，確保輻射騷擾測量不受外界信號(hào)干擾，同時(shí)防止內(nèi)部信號(hào)對(duì)外界造成影響。

• 電磁抗擾度試驗(yàn)系統(tǒng)：

  • 靜電放電模擬器： 產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的靜電放電波形，對(duì)設(shè)備進(jìn)行接觸放電和空氣放電測試。

  • 射頻信號(hào)發(fā)生器、功率放大器和場強(qiáng)監(jiān)測系統(tǒng)： 三者協(xié)同工作，在輻射抗擾度測試中，于電波暗室內(nèi)產(chǎn)生均勻、強(qiáng)度可控的射頻電磁場。

  • 電快速瞬變脈沖群模擬器： 產(chǎn)生高頻、高壓的快速瞬變脈沖群，并通過耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)施加到設(shè)備的電源線和信號(hào)線上。

  • 浪涌模擬器： 產(chǎn)生高能量的浪涌脈沖（如1.2/50μs電壓波，8/20μs電流波），模擬雷擊和開關(guān)瞬態(tài)。

  • 傳導(dǎo)抗擾度測試系統(tǒng)： 包括射頻信號(hào)發(fā)生器、功率放大器和耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)，用于將射頻騷擾信號(hào)注入到設(shè)備的電纜上。

  • 電壓暫降和中斷模擬器： 可編程電源，用于模擬電網(wǎng)電壓的各種跌落、中斷和變化情況。

  • 工頻磁場發(fā)生器： 產(chǎn)生強(qiáng)度可調(diào)的50/60Hz工頻磁場。

所有檢測儀器均需定期進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保其測量不確定度在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍之內(nèi)，保障檢測數(shù)據(jù)的權(quán)威性和有效性。