1、交流充电桩电磁兼容试验报告目录一 传导发射试验 11 试验方法 12 试验过程 13 试验现象 14 实验结果 15 试验分析 2二 静电放电抗扰度试验 21 试验方法 .22 试验过程 23 试验现象 24 试验结果 25 试验分析 2三 快速瞬变脉冲群抗扰度试验 .21 试验方法 32 试验过程 33 试验现象 34 试验结果 35 试验分析 3四 总结 31一 传导发射试验传导发射试验主要测试产品设备对于电网的干扰。1 试验方法通过测试电源输入的波形是否超出限值，来判定产品是否符合标准，测试频段为：150KHZ-30MHZ。2 试验过程将电源连接到 LISN 上，接收机 RF 输入练到
2、LISN 的 RF 输出，切换 LISN 的L/N 开关来选择测试电源线的骚扰。3 试验现象图 1 传导发射波形图如图 1 所示，图中处为超标，2.56MHZ-3. 5MHZ 之间有出现平均值超出限值的现象。24 实验结果干扰超过标准，试验未通过。5 试验分析从带宽噪声分析角度出发，上图的带内噪声应该属于“高密度型尖峰群”噪声，如下图所示：对于这些噪声，单板上没有任何时钟频率和其有关系（现有电子系统板级晶振的频率是 16MHz，400MHz） ，没有对应这些频率的基频和谐波，不考虑为时钟产生的辐射噪声。其次板级的开关电源的频率一般在几十 KHz-几百 KHz（典型值在 20-200KHz 区间
3、内） ，这些噪声的高次谐波能量已经很小，不符合实验检测出的噪声 dB 值。 （但是不排除开关电源噪声与其他噪声叠加、寄生的可能）所以预测噪声来自电子系统的内部谐振。根据噪声在 1-10MHz 带内密集分布，根据现有的板卡硬件设计，结合查阅资料和经验来说，噪声可能来自以下源：断路器凸轮触电 (板级的继电器)；接触器的线圈脉冲(强电 220 接触器)；转换开关电路 (三极管开关电路)；多路通信设备 (CAN，USB,LAN,485，232)；功率转换控制器瞬态(马达驱动芯片)；数字电路的总线噪声（开关量扇出电路） 。6.解决方法：（1）在电源输入板卡的线缆上串一个共模电感。 （感值暂定为 mH 级
4、别）（2）做好电源滤波。为每一个 IC 电路的电源提供一组大、中、小、容值适当的电容，滤除不同频带的噪声。（3）在板级 GND 和外部电源 GND 之间增加一个 TT 型滤波电路。3（4）在断路器、接触器、转换开关的驱动信号增加电容。减少驱动信号本身的噪辐射。板级有很多信号控制都是方波，方波在上、下沿的频率分布是非常丰富的。（5）总线输出始端输出串联匹配电阻（33 欧姆）进行匹配，可以有效减小总线辐射，注意匹配电阻靠近驱动源放置。（6）布线遵循 3w 原则，减小信号串扰。双层板上，总线簇两侧加包地线或者另外一层（非总线所在层）的总线投影区域内铺接地铜皮；多层板上，总线簇应靠近完整地平面走线，最
5、好走内层。走线粗细的跳变会导致信号出现阻抗失配问题，使信号波形产生畸变。所以保持线宽连续。（7）在 PCB 设计时候，在总线扇出，功率信号扇出附近适当就近放置过孔，减小信号回流面积，抑制噪声。（8）PCB 合理布局，不同功能的单元电路之间需要适当的电气安全距离，尤其功率电路和控制电路要分割开。说明：因为现有硬件实物已经存在，所以（1）-（4）措施可以尝试，剩余的只能待下一版本硬件设计时加入。4二 静电放电抗扰度试验静电抗扰度试验主要测试产品对于接触放电和空气放电干扰的抗干扰能力测试。1试验方法1） 接触放电 静电放电器的电极尖端在具有较高电压的情况下，可以对周围接触到的其他导体会形成静电释放现
6、象，从而形成接触放电。2） 空气放电：由于静电发生器的带电极在接近待测部分时，电极和被测部分之间可以形成火花击穿通道导致电极和待测部分之间能够静电放电。2 试验过程1） 接触放电：静电枪对人体可接触到的金属部分，直接接触输出等级为三级6000V 静电。2） 空气放电：静电枪对人体可接触到的金属部分上方（不接触） ，输出等级为三级 8000V 静电。3 试验现象1） 接触放电：静电枪对打印机锁孔进行接触放电测试时，充电桩死机。2） 空气放电：在进行空气放电实验时，充电桩运行正常。4 试验结果接触放电试验未通过。5 试验分析打印机锁孔位置距离控制板距离很近，在进行接触放电实验时锁孔对控制板进行了静
7、电放电，导致充电桩死机。分析 1：可能锁芯和柜体的链接部位存在缝隙，导致柜体的放电回路被破坏。5原来是放电点的电荷直接通过柜体流入接地点。但是存在缝隙时候，导致静电产生的场通过孔缝向设备内部辐射,如下图：分析 2：关于放电时，LCD 屏幕工作异常，估计设备内走线距离静电电流泄放途径过近，特别是当放电路径上存在结构缝隙时，缝隙附近有信号线，高能脉冲信号破坏了 LCD 的工作状态。分析 3：根据实物观察了柜体地线处理方法如下：当电流从接地螺丝流出时，如果接地线在设备内部长度过长将会导致静电电流的辐射，干扰单板正常工作。66.解决方法： （1）增加端口 ESD 防护，采用 TVS 管进行静电抑制，选
8、用抗静电能力较强的接口芯片。（2）针对柜体结构的缝隙，采用铜箔、铝箔或导电布将此孔缝“电堵住” 。（3）针对 LCD 屏幕，检测此处电缆的走线方式，让电缆远离放电途径或放电途径上的孔缝；同时在信号线上增加磁环，切断静电感应的共模电流。（4）接地。建议 PE 线最好接在设备金属壳的外表面，如果在内表面建议长度小于 6cm。7三 快速瞬变脉冲群抗扰度试验快速瞬变脉冲群抗扰度试验主要测试产品设备对于由闪电、接地故障或切换电感性负载而引起的瞬时扰动的抗干扰能力。1 试验方法通过在产品设备的电源输入端加载间隔为 300ms 的连续脉冲群干扰，测试产品的抗干扰能力。2 试验过程将充电桩的 L、N 端分别接
9、入到实验设备的 L1、N 端，测试等级为三级，2000V，2500Hz 的干扰。3 试验现象第一次， 在开始测试的瞬间，充电桩接触器断开，停止充电，显示显示是否打印凭条，重新上电之后，显示屏无法控制。第二次， 重新整改之后再次测试，在开始测试的瞬间，充电桩接触器断开，显示屏显示是否打印凭条，再次上电显示屏工作正常。4 试验结果试验时充电桩无法正常输出，快速瞬变脉冲群试验不通过。5 试验分析电快速瞬变脉冲群产生的原理：当电感性负载（如继电器、接触器等）在断开时，由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因，在断开处产生的瞬态骚扰。当电感性负载多次重复开关，则脉冲群又会以相应的时间间隙多次重复出现。
10、这种瞬态骚扰能量较小，一般不会引起设备的损坏，但由于其频谱分布较宽，所以会对设备的的可靠工作产生影响。下图是快速脉冲加到受检测设备的示意图：8干扰信号从相线(从中线、地线加入，情况类似)加入的示意图。由于左边有击耦台网络阻挡，所 EFT信号只能被强制加到受试设备的电源端。对一个输入阻抗为1M的受试设备(输入阻抗为其他值时的情况与此类似)，试验表明，当从相线加入EFT信号时，在受试设备的L、N、G端会同时得到差模电压和共模电压，即在（L、N）之间、在（L、G）之间、在（N、G）之间会得到不同的电压。所以，当EFT源输出2000V (这是用的最多的试验等级)电压时，一般会有1000V左右的差模和共
11、模电压从受试设备的电源加入， 这个量级远远超过了以往电磁兼容性试验的要求。如果受试设备在电源端没有良好的滤波性能，则EFT信号会有一部分进入受试设备的后续电路众所周知，现代电子设备很少有不舍数字电路的，而数字电路对脉冲干扰是比较敏感的。侵入到后续电路的EFT信号通过直接触发或静电耦合，使数字电路工作异常。6.解决方法增强受试设备抵抗EFT的措施主要从以下几方面来考虑：（1）使用能有效滤除EFT的滤波器。根据前面的分析，EFT既能以共模、同时又能以差模的形式对受试设备进行干扰，因此，滤波器中应同时具有共模和差模抑制原件。推荐使用下面形式的滤波器：（2） 设计PCB时努力减小地线公共阻抗值。可以从以下方面努力：9a缩短印制线的长度，这可由良好的布线来实现。b使用低阻抗地线，如使用含有接地的多层板来实现。c. 对电源去耦。d.推荐的PCB布局：（3） 正确使用接地技术；（4） 对数字信息设备，在软件中加入有效指令来提高设备的抗扰能力；（5）将干扰源和敏感源适当隔离。四 总结到目前为止 EMC 试验总共做了 6 项，分别为 静电放电抗扰度试验，快速瞬变脉冲群抗扰度试验，传导发射试验，浪涌试验，辐射抗扰度试验，辐射度试验。
