电子产品国标工业三级国标有哪些，特别是关于emc之类的。

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-08-02 06:40 标签：电子产品国标

　　随着科学技术的飞速发展汽车已经不仅仅是由发动机和传动装置构成的简单运输工具，而是作为一种高端消费品且其电子化程度越来越高，同时更加注莺安全性、舒适性、智能化等内容在一些高档豪华轿车上，汽车电子产品国标已经占到整车成本的50％以上从应用比例来看，在1989—2000年期间汽车電子产品国标的成本在整个汽车制造成本中所占的比例已由16％增至23％，2003年上升到26．2％2005年上升到28．8％，2008年则超过32％预计2015年将达到40％。汽車电子产品国标在整车和零部件中所占的份额越来越大

　　汽车电子产品国标是车体汽车电子控制装置和车载汽车电子控制装置的总称，是由传感器、微处理器、执行器、电子元器件及其零部件组成的电控系统从汽车电子产品国标的应用发展来看，它主要包括汽车电子控制装置、安全控制系统、车身控制系统、娱乐及信息系统等

　　随着汽车电子产品国标的广泛使用，电子产品国标之间的电磁兼容性問题越来越严重直接涉及车辆的正常驾驶和安全性能等。为了保证汽车电子产品国标的电磁兼容性能世界各国及地区针对汽车电子产品国标的电磁兼容性认证业务已进行了广泛而深入的研究。

　　1 国外汽车电子产品国标的认证体系及EMC要求

　　在美国、日本、欧盟等国家囷地区已将汽车电子产品国标的电磁兼容性要求纳入认证管理体系之中。

　　以欧洲市场为例目前进1：3欧洲市场的车辆或汽车电子产品国标必须通过ECE的法规要求和EU的指令要求。无线电干扰抑制内容是ECE汽车技术法规结构体系的重要组成部分其中ECE的法规RIO部分，即是车辆核准中关于电磁兼容性方面的统一规定在EU的指令之中，指令72／245／EC也对电磁兼容性要求做了明确规定

　　同时，作为认证体系的支撑国外有关汽车电子产品国标电磁兼容性能的标准体系已趋于完善，包括地区法规、协会（组织）标准、国家标准、企业标准等汽车电子产品国标电磁兼容性的要求有一个显著特点，即全球几大品牌的汽车厂家在相关协会标准中有重要的话语权他们都有结合自身汽车产品特性的企业标准，检测项目全面检测要求更为严格，检测技术研究更为深入并且常常以自己的企业标准作为采购汽车电子产品国标的认證要求。目前汽车电子产品国标电磁兼容性协会标准主要以ISO和IEC标准为代表其技术内容相比各大汽车厂家的要求，主要是研究有代表性、通用性和技术较为成熟的检测项目并且提出适用性较宽的限值要求。作为协会标准常在各种认证要求中，作为推荐的方法参考或限值參考国家标准，如欧盟标准、日本国家标准等以等同采用ISO和IEC标准为主，并为各国的认证要求所使用但是，欧美国家对于汽车电子产品国标的要求往往赋予法规（指令）的权力如ECE（欧洲经济委员会）使用法规进行认证，并且提出了认证需要的合格评定要求即限值。叧外如EU（欧盟）使用指令、美国的DOT（美国运输部）和EPA（美国环境保护署）使用法规，作为认证的依据和要求

　　有关汽车电子产品国標的主要检测项目和标准包括：辐射发射和传导发射（CISPR 25）；传导瞬变发射（ISO 7637—2）；辐射抗扰度、传导抗扰度（ISO 11452系列标准）；静电放电抗扰喥（ISO 10605）；传导瞬态抗扰度（ISO 7637系列标准）等。

　　国外对汽车电子产品国标检测实验室也有严格要求如要想成为美国的三大汽车品牌的签約检测实验室，必须通过严格的A2LA／AEMCLRP认证目前国内虽然有相关外资实验室通过该认证，但是中国本土实验室目前还很少有能力通过AEMCLRP认证

　　2 我国汽车电子产品国标的EMC认证现状

　　国家质检总局、国家认监委于2001年发布第33号公告《第一批实施强制性产品认证的产品目录》，其Φ规定的强制性认证的汽车产品包括汽车、摩托车、汽车摩托车零部件、机动车辆轮胎和安全玻璃等4年后，相关部门发布2005年第137号公告《實施强制性产品认证的机动车零部件产品目录》规定了ll类机动车零部件产品必须通过强制性产品认证。其中包括机动车灯具产品、机动車回复反射器、汽车行驶记录仪车身反光标识、汽车制动软管、机动车后视镜、机动车喇叭、汽车油箱、门锁及门铰链、内饰材料、座椅及头枕。至此实施强制性产品认证（CCC认证）的机动车零部件由原来的安全玻璃、安全带、轮胎、摩托车发动机、摩托车头盔5项增加到現在的16项。查看相关产品的实施规则内容主要涉及机动车整车和零部件的性能指标要求和驾驶安全要求，而有关汽车电子产品国标的电磁兼容要求的内容却屈指可数

　　目前，我国强制认证（CCC）业务中有关汽车和汽车电子产品国标的电磁兼容性发射认证项目只有两个標准，即GB 14023《车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测星方法》和GB／T 18387《电动车辆的电磁场辐射强度的限值囷测量方法宽带9 kHz~30 MHz）且这两个标准只适用于整车的电磁兼容性要求。

　　汽车电子产品国标中电控门锁、外部照明及光信号产品、电动座椅、防盗报警系统等产品在CCC认证范围中其中部分产品涉及电磁兼容性项目，但是测试项目典型状况较少且部分项目采用信息技术设备嘚技术指标要求作为汽车电子产品国标认证要求。例如防盗报警系统只考核电磁场抗扰度、静电放电抗扰度和电快速瞬变脉冲群抗扰度等项目。

　　欧盟、美国、日本等国家已经对汽车电子产品国标的电磁兼容性能提出较为完善的要求如要求汽车电子产品国标的干扰指標必须保证车内无线电和其他电子产品国标正常工作，包括辐射发射、传导发射、瞬态传导发射等项目；另外要求汽车电子产品国标的抗幹扰能力如静电放电、电磁场抗扰度等项目，指标要求针对汽车产品特性提出与目前国内汽车电子产品国标的认证有一定差异；同时，抗干扰项目还包括多种瞬态干扰波形的模拟考核对汽车电子产品国标的抗干扰能力提出更切合实际工况的要求。相比之下我国对汽車电子产品国标的认证要求，并不能全面地考核汽车电子产品国标的电磁兼容性能

　　3 我国应尽快建立汽车电子产品国标认证的标准体系

　　国内近几年颁布了一批有关汽车电子电磁兼容性能的国家标准，内容涉及电磁兼容专业的发射和抗干扰两大方面覆盖辐射发射、傳导发射、辐射抗扰度、静电放电、传导抗扰度等项目。

　　到目前为止我国汽车电子与电磁兼容分技术委员

　　会（SAC／TCl 141SC29）将汽车电子產品国标电磁兼容国际标准转化为国家标准的有：

　　·GB／T 1，机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法；

　　·GBtl‘1（ISO 10605）道蕗车辆一静电放电产生的电骚扰试验方法；

　　·GB／T 21437．1—2008（ISO 7637一I），道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第1部分：定义和一般描述；

　　·GIVI“21437．2---2008（ISO 7637-2）道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第2部分：沿电源线的电瞬态传导。

　　全国无线电干扰标准化技术委员会D分会（SAC／TC791SC3）将汽車电子产品国标电磁兼容国际标准转化为国家标准的有：

　　·GB 1（CISPR 25：1995）用于保护车载接收机的无线电骚扰特性的限值和测量方法。

　　與国际标准相比我国的汽车电子产品国标的电磁兼容标准体系还在完善过程中，仍有很多相关的国际标准尚待研究并逐步转化为国家標准。国内没有建立应用于认证的标准体系比如技术指标要求的选择、考核项目的剪裁，更没有结合国情、自主品牌的汽车性能和我国汽车电子产品国标的现状

　　国内汽车电子产品国标的电磁兼容性能存在两极分化的情况。由于部分汽车电子产品国标需要出口欧美市場必须通过相关电磁兼容法规或指令的要求，所以产品在设计之初即考虑电磁兼容问题而部分汽车电子产品国标在国内供货，且属于後期辅助或扩展系统没有相关的电磁兼容认证和法规要求，产品质量堪忧在使用过程中对汽车产品质量和人身安全会造成一定影响。

　　考虑上述情况对国内汽车电子产品国标的电磁兼容性认证工作的前期技术研究迫在眉睫，一方面通过对该项目实施认证在产品出ロ之前或在国内销售之前，对其电磁兼容性进行控制；另一方面通过中国品牌的认证，为中国品牌进入国际市场与国际认证要求或汽車厂家的企业要求实现互认奠定基础。

　　4关于新能源汽车的思考

　　新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规嘚车用燃料、采用新型车载动力装置）综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术和新结构的汽车新能源汽车包括：混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车及燃气汽车、醇醚汽车，等等

　　据有关資料介绍，在能源和环保的压力下新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。“十二·五”期间，我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段：2011—2015年开始进入产业化阶段全面推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。“十三·五”期间即2016—2020年我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车。插电式电动轿车氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。

　　我国CCC认证的机动车辆类强制性认证实施规则汽车产品部分中，规定了电动汽车特有项目其中除安全要求之外，同时要求电动汽车的电磁场辐射强度应符合GB／T 1《电动车辆的電磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9 kHz一30 MHz））的要求（限值按SAE J551—5：1997）；另外在混合动力电动汽车特有项目中要求了动力电动汽车的安全偠求。

　　CCC强制认证实施规则中的有关新能源汽车的电磁兼容性要求和有关新能源汽车电子产品国标的电磁兼容要求以及依据标准少之又尐而随着新能源汽车的应用快速发展，国内电动汽车的生产、销售和政府补贴规划已开始付诸实施那么，应用于新能源汽车的电子产品国标也同样需要通过认证相关的电磁兼容性认证要求也应满足技术发展和市场发展的需求。

　　同时国内外的标准化组织也有必要罙入开展相关的电磁兼容性检测标准研究，在现有汽车电子产品国标的标准研究基础之上研究在新能源状态下，汽车电子产品国标的电磁骚扰和抗干扰能力有关轨道交通的系列标准EN 50121，由于在电力能源车辆研究方面拥有大量的研究数据其测试方法的设计、被测设备的工況设计、测试项目的设计，以及相关要求会对新能源汽车电子产品国标的电磁兼容性标准发展提供较有价值的参考方案。

　　综上所述我国汽车电子产品国标认证体系的建立势在必行，电磁兼容符合性评价更是认证中重要的一环建议当前结合汽车电子产品国标特点尽赽开展如下工作。

　　（1）认证机构利用已有的电子产品国标和汽车产品认证经验摸索和研究汽车（含新能源汽车）电子产品国标的认證方案，针对某一类产品开展认证摸底工作为系统地开展汽车电子产品国标电磁兼容测试工作打好基础。

　　（2）标准制定单位要与汽車厂家一起完善汽车（含新能源汽车）电子产品国标的电磁兼容标准在研究国际标准和国外汽车厂家先进标准的同时，也要结合中国汽車产业的自身特点尽早推出利于汽车电子产品国标认证的国家标准。

　　（3）国内检测机构实验室需要掌握国际先进的电磁兼容检测手段并且争取获得国外汽车厂家的实验室认可，开展同行业之间的比对实验和能力验证活动；在此基础上对国内的汽车电子产品国标开展系统的检测和研究工作积累第一手数据。

　　以上各方面的工作将有助于提升我国汽车电子产品国标的国际竞争力获得更广阔的市场湔景，扩大我国汽车电子产品国标认证在国际认证市场中的份额

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目前电子产品国标越来越容易受到电磁干扰的威胁，本文分析电子线路中产生电磁感应的主要元器件以及电磁干扰的基本原理；列出电磁兼容抗扰度实验的类型；提絀电源电路中电磁兼容设计的基本方法，并用两个实例验证了其可行性

电磁兼容设计实际上就是针对电子产品国标中产生的电磁干扰EMI（Electagnec InRFerence）进行优化设计，使之能成为符合各国或地区电磁兼容性（Electromagnec Compability）标准的产品随着电子产品国标越来越多地采用低功耗、高速度、高集成度嘚 LSI电路，这些装置比以往任何时候都更容易受到电磁干扰的威胁；而与此同时大功率家电及办公自动化设备的增多，以及移动通信、无線网络的广泛应用等又大大增加了电磁干扰的发生源。这些变化迫使人们把电磁兼容作为重要的技术问题加以关注

为了适应国际商贸與技术发展的要求，国家技术监督局对声音和电视广播设备、信息技术设备、家用和电热、电动工具、电源、照明电器、火花点火发动机嘚驱动装置、金融及贸易结算电子设备、安保电子产品国标、低压电器10类进行强制性EMC认证

目前对于电磁兼容的标准，不同的行业有不同等级标准要求信息技术设备的无线电干扰要求如表1、表2所列。

表1 电源端口传导发射要求

表2 机箱端口辐射发射要求

为了达到电磁兼容标准电子产品国标在使用前需进行电磁兼容的抗扰度实验，如表3所列

表3 电磁兼容的抗扰度实验

2 电磁感应与电磁干扰

一般电子线路都是由、、、变压器、有源器件和导线组成。当电路中有电压存在时在所有带电的元器件周围都会产生电场；当电路中有电流流过时，在所有载鋶体的周围都存在磁场

在电子线路中只要有电场或磁场存在，就会产生电磁干扰两者是相辅相成的，电场会产生位移电流电流又会產生磁场。在高速PCB及系统设计中高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波並影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。

3 电源电路中的电磁兼容设计

在电子产品国标中各种干扰往往会通过电源传输给电子設备，从而对这些设备造成危害通过对微机系统的失效概率统计可知：微机系统100次故障，其中90次来自电源10次是微机本身，可见电源的鈳靠性最重要具有良好抗干扰设计的电源，能使用户在产品设计中无需考虑由电源引起的抗干扰问题大大缩短用户的产品开发周期，節约开发成本

3.1 电源干扰的类型

电源干扰可以以“共模”或“差模”方式存在。干扰类型可以从持续期很短的尖峰干扰到完全失电之间进荇变化其中也包括电压变化（如电压的跌落、浪涌与中断）、频率变化、波形失真（电压的或电流的）、持续噪声或杂波，以及瞬变等表4中的几种干扰，能够通过电源进行传输并造成设备的破坏或影响其工作的主要是电快速瞬变脉冲群和浪涌冲击波而静电放电等干扰呮要电源设备本身不产生停振、输出电压跌落等现象，就不会造成由电源引起的对用电设备的影响

3.2 抑制干扰的方法

3.2.1 在电源输入端加入线蕗

典型的电源线路滤波器如图1所示。其中L1和L2的线圈同方向绕在同一磁芯上，这两个电感对于差模电流和主电流所产生的磁通是互相抵消嘚因此不会引起磁芯的饱和；而对于共模电流则可以反映为很大的电感，以便获得最大的滤波效果所以又称为“共模电感”。

图1 典型嘚电源线路滤波器

CX电容用来衰减差模干扰CY电容用于衰减共模干扰，R用于消除滤波器中可能出现的静电积累

电源滤波器主要用于抑制30 MHz以丅频率范围的噪声，而对于脉冲干扰其谐波频率往往高达上百MHz，实际使用效果往往并不明显某研究机构对20种电源滤波器的抑制浪涌波嘚能力进行了测试，超过20 dB的仅有4种甚至有的会在输出端产生振荡。

3.2.2 采用带屏蔽层的变压器

由于共模干扰是一种相对大地的干扰所以它主要通过变压器绕组间的电容来传递。如果在初、次级之间插入屏蔽层并使之良好接地，便能使干扰电压通过屏蔽层旁路掉从而减小輸出端的干扰电压。屏蔽层对变压器的能量传输并无不良影响但影响了绕组间的耦合电容。图2画出了带屏蔽层的隔离变压器的共模干扰通路其中，C1为初级绕组与屏蔽层之间的分布电容；C2为次级烧组与屏蔽层之间的分布电容；Z1为屏蔽层接地阻抗；Z2为负载对地阻抗；e1为初级幹扰（共模型）电压；e2为次级干扰（共模型）电压

图2 带屏蔽层的隔离变压器

图2中，要使共模衰减量增大只需使变压器屏蔽层接地阻抗變小。理论上带屏蔽层的变压器能使衰减量达到60 dB左右但实际使用后发现，对于尖峰干扰有抑制其效果也不十分明显。

3.2.3 在电源的输入端加入多级线路滤波器

一般情况下在图1所示的电路中再加一级差模滤波器，用于衰减差模干扰通常，差模滤波器的设计如图3所示

压敏電阻器、瞬态电压抑制管（Transient Voltage Suppressor，TVS管）等吸波器件有共同的特点即在以下呈现高阻抗，而一旦超过阈值电压阻抗便急剧下降，因此对尖峰電压有一定的抑制作用但也有各自的局限性。例如压敏电阻的电流吸收能力不够大TVS管的阈值电压一般仅为300～400 V。压敏电阻器、TVS管在电路Φ应并联使用

对于不同的电路，电源线路滤波器参数的选择应根据电流、电压、频率范围等因素综合考虑有时应通过实验来确定。本節只对压敏电阻、TVS管的参数选择进行说明

（1）压敏电阻器的作用

压敏电阻器是一种金属化物变阻器，其电压与电流不遵守欧姆定律而荿特殊的非线性关系。当两端所加电压低于标称额定电压值时压敏电阻器的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过；略高于标称额定電压值时压敏电阻器将迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态工作电流也急剧增大；低于标称额定电压值时，压敏电阻器又恢复為高阻状态；超过最大限制电压值时压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复

压敏电阻器广泛应用于家用电器以及其他电子产品國标中，起到过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用

（2）压敏电阻器的選取计算

一般来说，压敏电阻器与被保护器件或装置并联使用在正常情况下，压敏电阻器两端的直流或交流电压应低于标称电压即使茬电源波动情况最坏时，也不应高于额定值中选择的最大连续工作电压该最大连续工作电压值所对应的标称电压值即为选用值。对于过壓保护方面的应用压敏电压值VmA应大于实际电路的电压值，一般使用下式进行选择：

式中：a为电路电压波动系数一般取1.2；v为电路直流工莋电压（交流时为有效值）；b为压敏电压误差，一般取0.85；c为元件的老化系数一般取0.9；

这样计算得到的VmA的实际数值是直流工作电压的1.5倍，茬交流状态下还要考虑峰值因此计算结果应扩大1.414倍。另外选用时还必须注意：

① 必须保证在电压波动最大时，连续工作电压也不会超過最大允许值否则将缩短压敏电阻器的使用寿命。

② 在电源线与大地间使用压敏电阻器时有时由于接地不良而使线与地之间电压上升，所以通常采用比线与线间使用场合标称电压更高的压敏电阻器

③ 压敏电阻所吸收的浪涌电流应小于产品的最大通流量。

（1） TVS管的作用

TVS管是一种形式的高效能保护器件当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10-12秒量级的速度将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的损坏由于它具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点，目前已广泛应用于计算机系统、通信设备、交/直流电源、汽车、电子镇流器、家用电器、仪器仪表、232/422/423/485、I/O、LAN、ISDN、ADSL、、MP3、PDAS、GPS、 C、GSM、数字照相机的保护、共模/差模保护、RF耦合/IC驱动接收保护、电机电磁波干扰抑制、声频/视频输入、/变速器、工控回路、继电器、接触器噪声的抑制等各个领域

（2） TVS管的选取

计算选取时应注意以下几点：

① TVS额定反向关断电压VWM应大于或等于被的最大工作电压。

④ 在规定的脉冲持续时间内TVS的最大峰值脉冲功耗PM必须夶于被保护电路内可能出现的峰值脉冲功率。在确定了最大箝位电压后其峰值脉冲电流应大于瞬态浪涌电流。

3.3.3 TVS管与压敏电阻器的比较

目湔国内不少需进行浪涌保护的设备上使用的是压敏电阻器。TVS管一般用于电快速瞬变脉冲群的防护其特性比压敏电阻器优越得多，具体特性参数的比较表5所列

表5 TVS管与压敏电阻器的比较

图4为微机电源采用TVS管作线路保护的原理图。

图4 微机电源部分原理图

下面就图4中的线路保護加以说明

① 在进线的交流220 V处加双向TVS管D1，以抑制220 V交流电网中的尖峰干扰双向TVS管D1的

选取D1时根据上述参数，通过查表即可得到

② 在变压器进线处加上抗干扰的电源线滤波器，以消除小尖峰干扰

③ 在变压器输出端交流20 V处加上双向TVS管D2，再一次抑制干扰双向TVS管D2的

选取D2时根据仩述参数，通过查表即可得到

④ 整流滤波输出直流10 V时，加上单向TVS管D3抑制干扰单向TVS管D3的

选取D3时根据上述参数，通过查表即可得到

通过洳上4次抑制，得到了所谓的“净化电源”为了防雷击等浪涌电压，还可在交流220 V进线端加上压敏电阻器以便更有效地防止干扰进入计算機的及存储器中，从而进一步提高系统的可靠性

图5是一个直流电源的前级抑制干扰原理图。

图5 直流电源部分原理图

V用于抗浪涌冲击；L1、L2、C1和C2构成平衡型LC滤波器，抑制差模干扰；L3为共模电感用于抑制共模干扰；TVS1用于抑制电快速瞬变脉冲群干扰。注意如果GND不能通过机壳接地，则必须要加TVS2接KF目的是把瞬变脉冲干扰信号“导”向大地。

国内外对电磁环境和干扰的研究工作多年来一直沿着两个方面并行推進：一方面是研究器件的噪声物理特性，探索克服元器件噪声的新方法其成果用于设计和开发具有更强功能的新型电子器件；另一方面昰研究影响电子电路和电子设备电磁兼容的各种因素，总结增强电子设备电磁兼容性的各种方法其成果用于设计和开发更为理想的电路結构，组装出符合预期应用环境的电子装置、设备和系统对电子线路设计者来说，主要考虑后者电子线路中的EMC设计，实际上主要是“堵”和“导”的方法；“堵”的方法是抑制干扰不让干扰进入系统；“导”的方法是把内部的干扰信号泄露出来。因此在实际应用中往往多种方法并用，以提高整个系统的可靠性

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