GB 4706.1中19.11.4測試的要求及對策

柯懿栒，劉宇峰，譚 艷

（廣東出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，廣州 510623）

引言

我國最新版本的家用電器安全標(biāo)準(zhǔn)GB 4706.1-2005《家用和類似用途電器的安全 第1部分:通用要求》于2005年8月26日正式頒布，2006年8月1日實(shí)施。與98版相比，05版的標(biāo)準(zhǔn)在許多方面，特別是在非正常測試方面有了很多變化，帶有電子斷開開關(guān)、待機(jī)等的家用電器產(chǎn)品，需要進(jìn)行19.11.4的EMS測試，這些變化將會影響未來家用電器及類似產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)該引起相關(guān)家電產(chǎn)品設(shè)計和測試人員的足夠重視。

1 19.11.4的EMS測試項(xiàng)目分析

GB 4706.1-2005中19.11.4規(guī)定：“帶有一個電子斷開獲得斷開位置的開關(guān)的器具或者處于待機(jī)狀態(tài)開關(guān)的器具，經(jīng)受19.11.4的試驗(yàn)”。在19.7的試驗(yàn)中運(yùn)行30s或5min的產(chǎn)品，不進(jìn)行EMS測試。

各EMS測試項(xiàng)目及要求如表1所述。

表1 EMS測試項(xiàng)目及要求

在進(jìn)行測試時，受試設(shè)備（EUT）連接額定電壓，開關(guān)被設(shè)置在斷開位置或待機(jī)狀態(tài)，并將器具中防浪涌裝置斷開后進(jìn)行試驗(yàn)，除非其內(nèi)置電火花控制裝置。如果EUT有多種控制方式，則要分別進(jìn)行下列試驗(yàn)。

1.1 靜電放電

靜電放電是模擬操作人員或物體在接觸EUT時放電，及人和物體對附近物體的放電，靜電放電分為接觸放電和空氣放電，試驗(yàn)首選接觸放電，依據(jù)GB/T 17626.2（idt IEC 61000-4-2），靜電放電施加于操作人員正常使用設(shè)備時可能接觸的點(diǎn)和表面上。為防止損壞EUT，施加的電壓不應(yīng)超過產(chǎn)品的規(guī)范值。以連續(xù)單次放電的方式進(jìn)行試驗(yàn)，EUT的布置根據(jù)樣品的實(shí)際情況參照GB/T 17626.2的布置圖進(jìn)行布置，設(shè)備的導(dǎo)電外殼和耦合板采用接觸放電，絕緣外殼及表面采用空氣放電。在預(yù)選點(diǎn)上,至少施加20次單次放電(正負(fù)極各為10次)，連續(xù)單次放電之間的間隔一般為1s，也可能需要較長的間隔來確定EUT是否發(fā)生故障。靜電放電器保持與EUT被試表面垂直,以增加試驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性。

1.2 射頻電磁場輻射

依據(jù)GB/T 17626.3（idt IEC 61000-4-3）測試信號采用1kHz正弦波進(jìn)行幅度調(diào)制，調(diào)制深度80%，發(fā)射天線對被測設(shè)備的四個側(cè)面逐一進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)EUT能以不同方向(如垂直或水平)放置使用時，各個側(cè)面均應(yīng)試驗(yàn)。對被測設(shè)備的每一側(cè)面需在發(fā)射天線的兩種極化狀態(tài)下進(jìn)行試驗(yàn)，一次天線在垂直極化位置，另一次天線在水平極化位置。

1.3 電快速瞬變脈沖群、電壓浪涌、射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾、電壓暫降與短時中斷

根據(jù)EUT的不同類型和測量的端口類型，按表1的要求加在EUT上。

1.4 諧波、諧間波

該測試需要進(jìn)行諧波組合使用和掃頻試驗(yàn)：諧波組合試驗(yàn)分為平頂波試驗(yàn)和尖頂波試驗(yàn)；掃頻試驗(yàn)根據(jù)頻率范圍的差異，測試電壓產(chǎn)生波動進(jìn)行試驗(yàn)。

進(jìn)行上述試驗(yàn)時，試驗(yàn)中及試驗(yàn)后應(yīng)記錄EUT的運(yùn)行狀態(tài)和變化等情況。測試完成后，應(yīng)按條款19.13進(jìn)行核查，符合19.13的要求則合格。

2 19.11.4中EMS試驗(yàn)不合格的對策

智能家電越來越受到廣大消費(fèi)者的青睞，IC的發(fā)展一日千里，很多企業(yè)在家用電器中使用IC控制板，產(chǎn)品包括智能電熨斗、數(shù)字式直發(fā)/曲發(fā)器、多功能電風(fēng)扇等。按照2005版標(biāo)準(zhǔn)的要求，采用IC控制板等需要進(jìn)行EMS測試。

集成芯片的速度越來越快，集成度越來越高，但抗干擾能力卻大大減弱，在進(jìn)行表1的EMS測試時，家電產(chǎn)品不合格的情況一般是：靜電放電、電快速瞬變脈沖群、浪涌等幾個項(xiàng)目，整改的對策如下：

2.1 靜電放電

經(jīng)過對不合格案例的分析及整改，靜電放電不合格一般是由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的原因，如器具接地設(shè)計問題，按鍵的密封性不夠好或金屬外殼或部件與IC控制板之間的距離過短等等原因。

可以通過以下幾個措施，來降低靜電影響：

-增加外殼到控制板之間的距離；

-金屬外殼以及設(shè)備內(nèi)部的部分接地電路應(yīng)良好接地，減少接地阻抗，盡可能保持外殼連續(xù)；

-在按鍵電路，集成芯片等增加保護(hù)二極管，使按鍵回路的電壓受到限制；

-接口處安裝濾波器，注意安裝時良好搭接；

-對信號線、敏感電路等增加磁環(huán)或者屏蔽等。

2.2 電快速瞬變脈沖群

電快速瞬變脈沖干擾施加于電源線與參考大地之間，屬于共模性質(zhì)，有能量低,上升時間快,持續(xù)時間短,有較高的重復(fù)頻率等特點(diǎn)，一般情況是能量累積到一定程度，才引起EUT的出錯或誤動作等。

如電快速瞬變脈沖群試驗(yàn)不通過，有以下幾個措施：

-在電源端口處安裝濾波器，例如增加共模電感和Y電容，濾波器需要良好接地；

-對線路板合理布局，減小地線共阻抗值；

-配合吸收式共模濾波器 在干擾通道使用電快速瞬變脈沖吸收器；

-為防止電快速瞬變脈沖群干擾通過輻射到其它信號線，及由信號線侵人敏感電路，可對敏感電路和信號線進(jìn)行隔離或屏蔽，并對端口也可采取合適的共模干擾抑制措施。

2.3 浪涌

雷擊，或者電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，大負(fù)荷轉(zhuǎn)換等都可能在電源端產(chǎn)生浪涌。

如浪涌試驗(yàn)不通過，一般可采用電源端接防止浪涌干擾的氣體放電管、金屬氧化物壓敏電阻(MOVS)和硅瞬變電壓吸收二極管(TVS)等。

3 展望

隨著GB 4706.1-2005版標(biāo)準(zhǔn)的不斷推進(jìn)，更多的家電產(chǎn)品將會使用該標(biāo)準(zhǔn)，大部分的家用電器產(chǎn)品無論內(nèi)銷、外銷都要符合新版標(biāo)準(zhǔn)的要求，各相關(guān)企業(yè)應(yīng)重視GB 4706.1 中19.11.4的EMS試驗(yàn)，對原有的產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，以滿足新要求；在設(shè)計階段也要考慮電磁兼容的影響，合理設(shè)計，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，增強(qiáng)國內(nèi)國際市場的競爭力。

[1] GB 4706.1-2005，家用和類似用途電器的安全 第1部分:通用要求[S].

[2] GB/T 17626.2-2006，電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗(yàn)[S].

[3] GB/T 17626.3-2006，電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)[S].

[4] 白同云.電磁兼容設(shè)計實(shí)踐[M].北京：中國電力出版社，2007.