一文读懂电磁兼容（EMC）之传导发射测试数据

目录

1. EMI与EMS合格评定区别

2. 传导发射数据解读

2.1 数据单位dBμV的意义

2.2 峰值、准峰值、平均值检波方式

1. EMI与EMS合格评定区别

        电磁兼容测试项目包括抗扰EMS和骚扰EMI两部分。抗扰度试验合格评定是针对产品是否存在性能下降，说的直白一点就是测试过程中出现了异常现象。产品是否出现异常，对产品研发负责人来说太熟悉不过了，所以抗扰度试验只需要搞清楚在什么级别允许什么样的性能降级即可。EMI试验则不同，每项试验都有对应的测试数据，若没有一定的EMC理论基础知识，很难真正读懂这些数据代表的含义，更别说从这些数据中分析出产品存在的EMC风险点。往往是测试人员告诉你，测试通过不通过或者裕量不足3dB，通过则皆大欢喜，不通过则哦哦哦，一脸懵XX地点着头。下面开始看图说话。

2. 传导发射数据解读

       传导发射也称传导骚扰，Condμcted Emission简称CE，在家用电器产品标准里称为端子电压测试，以下都简称CE。这几个称呼都指的是同一项测试。下图便是CE试验的典型测试数据。

从这份数据最直接看到的便是蓝色峰值线超过了红色限值要求，不合格。

2.1 数据单位dBμV的意义

      横坐标是测量的频率范围0.15~30MHz，纵坐标是骚扰电压的-10~90dBμV。红色曲线是准峰值QP限值要求，绿色是平均值AVG限值要求。

      dBμV：其中dB是比例数值，就是一种倍数。也就是测试数据与参考标准的相对差异表示，因为电磁兼容里的数据较大，所以采用这种方式来减小数据量。dBμV就是以1μV作为参考标准，dBmV是以1mV作为参考标准，dBV是以1V作为参考标准。1V就等于120dBμV

图中限值66dBμV,换算为电压单位

可求得电压约等于2mV。

       这份数据依据的测试标准是EN55014，欧洲的家用和类似电器的电磁兼容性标准，这个标准规定了家用电器在电磁环境中应有的辐射发射和传导发射限值,包括灯具、电动工具、厨房家用电器等，等同于国家标准GB 4343.1。

    将上表中的dBμV单位换算成mV单位。

在0.15~30MHz频段内，产品从电源线对外产生的干扰电压值不能超过2~0.2mV。

       而我们常常说的3dB裕量和6dB裕量，要求设计预留空间便是1.4μV和2μV。是不是比想象中的小太多，但也还经常被这1μV和2μV的差别搞得焦头烂额。这个换算值对于前期设计阶段是非常重要的指标数据。

       图中在150kHz准峰值QP与平均值的测量值分别是73.86dBμV和53.4dBμV,换算为mV则是4.932mV0.468mV。限值分别是66dBμV（1.995mV）和59dBμV(0.89mV),测量差与限值的差值分别是7.86dB（2.937mV）和-5.6dB(-0.422mV)。

即表达在150kHz这个频率点准峰值超出限值7.86dB，平均值有5.6dB裕量。

2.2 峰值、准峰值、平均值检波方式

峰值、准峰值、平均值是EMI接收机对干扰电压的三种检波方式。

三者测量值的关系是：平均值≤准峰值≤峰值。

三者测量时间的关系是：峰值=平均值≤准峰值

      峰值检波器可以理解为直接采样电阻电压没有任何延时和波形处理，检测时间最快，是为了获得信号的最大值

       准峰值检波用来检测信号包络加权后的峰值( 准峰值)，它根据时长和重复率对信号加权。准峰值检波的平均过程需耗费时间，测试时间长，不利于日常诊断。由于准峰值检波测试幅度结果永远小于或等于峰值检波的测试结果，因此在进行EMI 诊断时，用峰值检波可以快速发现EMI 问题。若峰值不超出限值要求，那准峰值肯定合格，当峰值超出限值要求后，再进行特定频段的准峰值测量。不过现在有些新式的EMI接收机检测将准峰值的检测速率提升，可以直接测出准峰值的曲线波形。

        准峰值检波器的引入是为了模拟人的主观感受，比如人眼 / 听力对高幅度/低重复率的脉冲电压，与低幅度/高重复率的电压感受较为一致。举例而言，一个每秒闪烁一次的光源，给人的感觉比每 10 秒闪烁一次的光源，主观上更难受；人的听力也是如此，一般感觉更高重复率的信号更加烦人。主要是评估产品产生的干扰信号对电网中其它产品模拟电路的影响。

   对于宽带信号：平均值≤准峰值≤峰值，比如开关电源干扰信号；

   对于窄带信号基本：平均值=准峰值=峰值，比如时钟干扰信号。

平均值主要是评估产品产生的干扰信号对电网中其它产品数字电路的影响。

        因此针对这三种检波方式，在产品设计中便有采用抖频的电源IC，或者展频的时钟芯片，其目的是降低单位时间的信号能量，使准峰值和平均值大幅下降。