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EMC标准

撰稿: 曾延光   更新日期:2010-07-06 2989次点击 转到评论

1. 标准技术委员会CISPR/I和IEC/TC 77
    电工产品EMC标准的制定机构是IEC下的国际无线电干扰特别委员会(CISPR)和TC 77技术委员会。
    音视频产品骚扰和抗干扰标准的制修订机构为CISPR下的信息技术设备、多媒体设备和接收机电磁兼容分会CISPR/I,CISPR/I由原CISPR/E(无线电接收机干扰)和CISPR/G(信息技术设备干扰)合并而来。CISPR/I负责制修订关于信息技术设备、多媒体设备和接收机干扰和抗扰度的限值和测量方法的国际标准,同时提供确定这些限值和测量方法的指导。目前已有32个国家(包括我国)参加了该技术委员会,11国作为观察员身份参与,来自英国的Mr. Martin A. WRIGHT为主席,秘书处设在日本。
    CISPR/I下设4个工作组(WG)和1个项目组(PT),其中音视频产品的电磁骚扰标准CISPR 13和抗扰度标准CISPR 20的维护工作是由第1工作组(WG 1)进行的。多媒体设备的发射和抗扰度限值和测量方法则分别由WG 2和WG 4负责。
    IEC电磁兼容技术委员会(IEC/TC 77)主要从事抗扰度标准和频率范围不大于9 kHz的电磁发射标准制定,低频现象分技术委员会(IEC/SC 77A)负责连接到低压供电系统的设备的电磁兼容性,其制定的IEC 61000-3-2(谐波电流)和IEC 61000-3-3(电压波动)标准涉及音视频产品。
    综合上述,涉及音视频产品的EMC国际标准有:

标准编号
标准内容
最新版本
发布日期
CISPR 13:2006
声音和电视广播接收机及有关设备 无线电骚扰特性 限值和测量方法
4.2
2006-03
CISPR 20:2006
声音和电视广播接收机及有关设备 抗扰度特性 限值和测量方法
6.0
2006-11
IEC 61000-3-2:2005
 
电磁兼容性(EMC).3-2部分. 限值. 谐波电流辐射的极限值(设备输入电流为16A/相位)
.3.0
2005-11
IEC 61000-3-3:2008
 
电磁兼容性(EMC).3-3部分. 限值. 额定电流小于等于16A设备的低压供电系统中电压波动极限值
2.0
2008-06

 

2. 无线电骚扰标准CISPR 13
    CISPR 13规定了声音和电视接收机及有关设备的骚扰限值和测量方法。该标准适用于接收广播和类似传输的声音和电视机接收机及有关设备、数字电视接收机以及PC调谐卡,但不包括IEC 60728-2涵盖的电缆分配系统前端(共用天线电视,CATV)和共用接收系统(主天线电视,MARV)、以及CISPR 22涵盖的信息技术设备(即使它与电视机相连)。根据骚扰的来源可分为电源端骚扰、天线端骚扰和辐射骚扰,频率范围在9 kHz~400 GHz之间。
    我国现行音视频产品无线电骚扰标准GB 13837-2003修改采用CISPR 13:2001(第4版),CISPR 13最新版CISPR 13:2006(第4.2版)是CISPR 13:2001(第4版)及其2003年和2006年两个增补件的整合版。
 

3. 抗扰度标准CISPR 20
    CISPR 20规定了声音和电视接收机及有关设备的对于骚扰信号抗扰特性的限值和测量方法。CISPR 20:2006(第6版)是CISPR 20的最新版本,它适用于预期用于住宅区、商业区和轻工业区的声音和电视接收机及有关设备、数字电视,也适用于个体接收用卫星接收系统的直接到户(DTH)室外单元的抗扰度,频率范围在0~400 GHz之间。
    我国最新音视频产品抗扰度标准GB/T 9383-2008将于2009年5月1日生效,该标准修改采用了CISPR 20:2006,主要在4.3针对中国制式(PAL)做了相应的修改,并删除了附录H“频段”和附录J“规定的有用信号”。
    CISPR 20:2006的主要内容有:
    (1) 范围
    频率范围为0~400 GHz。标准适用的应用环境为住宅区、商业区和轻工业区的室内及室外,包括:居住环境(如住宅、公寓等);零售环境(如商店、超市等);商务环境(如办公室、银行等);公共娱乐环境(如电影院、酒吧、舞厅等);户外环境(如加油站、停车厂、娱乐运动中心等);轻工业环境(如车间、试验室、服务中心等);车辆及船舶。直接从公共低压供电系统供电的环境被视为住宅、商业和轻工业环境。
    根据新版中4.3~4.7的要求,在相关的连接端口和机壳端口上进行测试,并且只对存在的相关端口和功能进行测试。如果设备有多于一个的特定功能,例如声音功能,那么所有这些功能都应被测试。增加了对多功能设备、PC调谐卡、红外遥控器的测试说明。
    (2) 引用标准
    包括CISPR 16-3、IEC 60268-1、IEC 61000-4-2(静电放电)、IEC 61000-4-3(电磁场辐射)、IEC 61000-4-4(电快速脉冲群)、ETS 300 158:1992、ETS 300 249:1993、ITU-R BS.468-4、ITU-R BT.471-1:1986、ITU-R BT.500-10、ITU-T J.61等参考标准,为抗扰度测试项目所用。
    (3) 定义
    表1列出了声音和电视接收机及有关设备(包括多功能设备的相关功能)的类型,给试验人员一个比较明确的产品划分。另外,对输入抗扰度、传导电压抗扰度、传导电流抗扰度、辐射场抗扰度、端口和壳体进行定义,并对端口和壳体进行了解释。
    (4) 测试项目
    从被测设备的端口和连接器角度对限值和测量方法进行考虑,其中被测设备端口和连接器包括天线输入端口、音频连接端口、交流电源端口和外壳端口。增加了EFT(电快速脉冲群)、ESD(静电放电)、环境电磁场辐射抗扰度和射频电磁场辐射抗扰度(键控载波信号)4个测试项目。不同端口和连接器的测试项目为:

  • 天线输入端:射频电压(差模)、射频电压(共模)调幅信号、屏蔽效果;
  • 音频连接端:射频电压(差模)调幅信号;
  • 交流电源端:射频电压(共模)调幅信号、电快速脉冲群EFT(共模);
  • 外壳:射频电磁场(调幅载波)、键控载波信号

    (5) 限值要求
    对性能判据进行了细分,分为A、B二种。性能判据A 中对声音质量的评价与旧版相似,采用客观的评价方法;而图像质量评价除了采用主观评价外,也可采用客观评价的方法(附录K)。录像机图像质量的判据,是对连接到其视频输出端的试验电视机的图像进行评价。
    对于天线输入端:
    a. 射频电压(差模)要求

  • 电视接收机和带调谐器的有关视频设备输入抗扰度(差模)要求(包括卫星电视接收机)测试中无用信号类型包括A、B、C、D、E五种(标准4.3.2);
  • 对于电视接收机输入抗扰度B、G和I制式限值,规定已调谐电视接收机频道的图像载波的频率显示为N±m,并且选用的测试频道增加了375 MHz处的增补频道(标准表5);
  • 对于L制式限值(标准表5a),增加了注“在channel N=04(fv=63.75 MHz),无用信号只应用在channel M=02(fv=55.75 MHz)”;
  • 对于日本使用的M-NTSC制式(标准表5d),增加了注3“C1信号为相应的声音载波信号频率处的已调制信号,1 kHz调频,频偏15 kHz”;
  • 对卫星电视接收机的有用信号和无用信号的类型(标准表7)做了调整,去除MAC制式;
  • 增加了对日本、韩国国家电视制式测试限值(标准表7a)。

    b. 射频电压(共模)
    在标准表8中增加了注1“对于L制式的测试电平,在28~30 MHz频率范围内的限值电平应为116 dB(mV)(e.m.f)”。
    c. 屏蔽效果限值
    被测设备增加了数字收音机和数字电视的限值要求(标准表8a)。
    此外:

  • 音频连接端抗扰度要求中,被测设备的类型加入了卫星电视接收机(标准表9和表10)。
  • 外壳端口抗扰度要求中,被测设备类型增加了录像设备、其他有关设备、便携式摄像机。

    (6) 测试方法
    增加了电快速脉冲群EFT(IEC 61000-4-4)、对大型被测设备辐射抗扰度的要求(IEC 61000-4-3)、ESD(IEC 61000-4-2)和射频电磁场辐射抗扰度(键控载波信号)的测试要求。,对屏蔽效果的测量方法进行了简化。
    (7) 附录
    增加了数字信号广播接收机(附录I和J)和图像质量客观评价(附录K)的内容。

 

4. CISPR 32标准草案(多媒体设备)
    (1) CISPR 32和CISPR 35的缘由
    2001年,原CISPR两个分技术委员会CISPR/E和CISPR/G合并为CISPR/I,其目的是起草和维护信息技术设备(ITE)、多媒体设备(MME)及其接收机的EMC标准。特别是,CISPR/I的第二工作组CISPR/I/WG2开始考虑制定针对多媒体设备的新EMC标准。
    最初,CISPR/I并不是很确定是否用新的多媒体EMC标准取代现有的CISPR标准,或是引入专门针对多媒体设备的额外标准。目前,多媒体设备EMC测量的标准有CISPR 13(2009-06,音视频的无线电骚扰)、CISPR 20(2006-11,音视频的抗扰度)、CISPR 22(2009-09,信息技术设备的无线电骚扰)、CISPR 24(1997-09,信息技术设备的抗扰度)。最后,CISPR/I决定起草两个新标准CISPR 32(发射)和CISPR 35(抗扰度)取代上述的4个标准。同时,CISPR/I也决定扩大这两个新标准的产品范围,使其适用于多媒体之外的属于CISPR/I职责范畴内的产品族。该决定是为了避免包括多媒体和ITE功能的设备(譬如带有电视接收器组件的个人电脑)选择适用标准时造成的困难和混淆。
    人们认识到,未来的技术发展将导致越来越多的结合ITE和音视频功能的产品和产品族,也就是更多属于多媒体范畴的产品。多媒体设备最初定义为使用任何音频、视频、图形或数据等电子形式的器具、设备或系统,其主要功能包括产生、储存、处理、传输、接收、显示或复制信息。从这个定义来看,对于广泛范围的产品(如个人电脑、视频游戏终端、家庭网络电器等),信息技术和多媒体技术在单台设备中相结合。从EMC检测的角度来看,我们必须认识到提供一个单一的标准解决ITE和多媒体设备检测的必要性。因此,有必要扩大该标准额范围,避免应用EMC标准时有不同的解释。新标准将提供这些包含ITE和多媒体(MME)功能产品的测试方法。例如,可连接到电脑和电视的数码相机,或电视游戏机都可以用两种方式解释,因此要应用一个不同的标准。如果有一个标准适用于所有组件,这种模棱两可的情况是可以避免的,同时也确保了对此类产品有一致的评估。
    (2) CISPR 32标准草案的主要内容
    CISPR 32标准草案的主要内容:

  • 按照CISPR的规划, CISPR 32(多媒体设备)将会取代现有的CISPR 13(音视频产品)和CISPR 22(信息技术设备)。
  • 多媒体设备(Multimedia Equipment,MME)定义为:信息技术设备(ITE)、音频设备、视频设备、广播接收设备、娱乐光线控制设备、或是上述设备的结合。
  • 辐射干扰测量是根据系统的概念(跟CISPR 22相同)并且应测到6 GHz。
  • CISPR 13的电源干扰将不再要求测试。
  • 如果可以选择测试方法,使用适当限值的测试方法可以显示出产品的标准符合性。在任何情况下,如果有必要重新测试来显示出产品的标准符合性,则必须使用一开始所选择的测试方法来确保结果的一致性。
  • 标准符合性要能测试待测物在所有功能同时,单独、或是任何功能的结合情况下能显示出来。

    (3) CISPR 32标准草案制定的历程
    一般来说,IEC/ISO国际标准在制定过程中有五个阶段:

  • 提案(Proposal)阶段;
  • 委员会草案(Committee Draft,CD)阶段;
  • 投票用委员会草案(Committee Draft for Vote,CDV)咨询阶段;
  • 最终标准草案(FDIS)批准阶段;
  • 正式标准出版阶段。

    1.0版CISPR 32标准草案主要经历了以下过程:

  • 2007年11月2日,提交新项目提案(PNW),CIS/I/250/NP;
  • 2008年2月15日,批准新项目提案(ANW),CIS/I/259/RVN;
  • 2009年3月20日,第一份委员会草案(CD)出台(1CD),CIS/I/295/CD;
  • 2009年7月10日,在会议上讨论的委员会草案(CDM),CIS/I/300/CC;
  • 2010年2月26日,批准的用于投票的委员会草案(ACDV),CIS/I/300A/CC;
  • 2010年6月25日,分发的用于投票的委员会草案(CCDV),CIS/I/333/CDV。

    下一步,CISPR/I计划2011年2月批准最终标准草案(FDIS),随后6月对草案进行编辑检查工作。
    估计新标准CISPR 32可以在2011年底~2012年出台。新标准出台后,将会给5年的过渡期,最终取代CISPR 13和CISPR 22。

 

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