LCDEMC测试方法.pptx

主讲人：主讲人：Sam DongEMC工程师工程师LCD/Plasma TV EMC 测试测试要求及常见问题分析要求及常见问题分析EMC Compliance For LCD/PDP TVCEFCC/ICEMC Compliance For LCD/PDP TVCEC-tickFCC/ICVCCI(Voluntary Control Council for Interference by ITE)CE-DirectiveA Directive is not Federal European LowA Directive is an agreement between EU Member States to harmonize their laws A manufacturer has access to the single European Market National laws apply for enforcement A manufacturer cant be prosecuted by a European CourtR&TTE Directive 1999/5/ECEMC Directive-89/336/EECLVD Directive 73/23/EECStandard:EMIEMI:EN55013,EN55022,EN61000-3-2,EN55013,EN55022,EN61000-3-2,EN61000-3-3 EN61000-3-3EMSEMS:EN55020,EN55024EN55020,EN55024Note:EN55022&EN55024 is only for the Monitor Note:EN55022&EN55024 is only for the Monitor FunctionFunction LCD/PDP TV CE-EMC Test LCD/PDP TV CE-EMC Test RequirementRequirement试验信号电视接收机电视接收机：电视接收机和其他具有视频输入/输出和/或RF调制器的设备，其标准测试信号是标准彩条信号与非调制的声音载波信号。亮度值如下：黑条2cd/m*m品红条30cd/m*m白条80cd/m*m试验信号电视接收机标标准准彩彩条条信信号号 ITU-R BT 471-1 试验信号数字电视接收机EN55013测试项目一、电源端的骚扰电压二、天线输入端的骚扰电压三、有关设备的RF输出端的有用信号和骚扰电压（集成或者附加的RF视频调制）四、骚扰功率五、辐射骚扰六、功率辐射 EN55013测试项目电源端的骚扰电压电源端的骚扰电压(传导传导)电源端骚扰电压限值测试限值等同于EN55022CLASSB。适用于电视接收机、声音接收机以及有关设备。电源端骚扰电源测试布置被测接收机和人工电源网络之间的电源线应尽可能短，超过0.8m的部分要在中间折叠成0.3-0.4m长的线束；如果设备提供了安全接地点，应用最短的线缆连接到人工电源网络的接地点；如果被测设备有一个同轴RF输入端口，则测试应在RF输入端口的屏蔽层接地和不接地的情况下分别进行，无其它的接地；如果被测设备无RF输入端口，且有接地端子，则测试应在接地端子接地的情况下进行。Testing ResultMEASUREMENT RESULT:deng-VOLTAG qp-pk Frequency Level Limit AV LIM MHz dBV dBV dBV 0.1500 55.60 66 43.50 56.00 0.2085 57.30 63.2 52.30 53.20 EN55013测试项目天线输入端的骚扰电压天线输入端的骚扰电压(带带Tuner须做须做)天线端的骚扰电压限值要求30MHz-2.15GHz 30MHz-2.15GHz 的的RFRF输入端的天线端骚输入端的天线端骚扰电压测量方法扰电压测量方法在测试过程中，辅助信号发生器要对被测接收机或相关设备提供RF信号；辅助信号发生器的输出电平应设置到使被测接收机的天线输入端口的输入电平为60dBuV（调频接收机），或70dBuV（电视接收机），阻抗为75欧姆；如果是调频接收机，辅助信号应为非调制的载频信号Note:如果RF阻抗不是75欧姆,限值计算方法:Lz=L75+10 Log(Z/75)dB(V)同轴天线端骚扰电压测试布置用同轴电缆和最小衰减值为6dB的阻性混合网络将被测设备天线端、辅助信号发生器与干扰测试仪相接，从被测设备向混合网络看过去的阻抗要等于其标称天线输入阻抗。调谐干扰测量仪到相应骚扰频率，测量的骚扰电平应计入被测设备天线端到干扰测量仪输入端的衰减值。调整辅助信号发生器输出电平，对应75欧姆阻抗，FM接收机天线输入端为60dBuV，电视接收机天线输入端为70dBuV。同轴天线端骚扰电压测试方法被测接收机和辅助设备的阻抗应与天线端的输入阻抗相等；被测设备调谐到有用信号的频段；测试设备调谐到相应的辐射频段测量骚扰电平，并将衰减器的衰减考虑进去。Testing Result020406080100120LeveldBV30M500M1G1.5G2.15GFrequencyHzMarker:1.084GHz54.98dBVMESConstant:46dBVMEASUREMENT RESULT:deng-TVD TAINqp-pkFrequency Level Limit MHz dBV 1084.300000 54.50 54 RF输出端的有用信号和骚扰电压（集成或者附加的RF视频调制）限值30MHz-2.15GHz30MHz-2.15GHz接收机和具有接收机和具有RFRF输输出端的天线端骚扰电压测量方法出端的天线端骚扰电压测量方法设备（如录像机、摄像机和解码器等）RF输出端与电视接收机天线端连接时，应测量设备RF输出端的有用信号和骚扰信号电平。用同轴电缆和匹配网络（如需要）将被测设备的RF输出端与干扰测量仪的输入端相接，同轴电路的特性阻抗应与被测设备的标称输出阻抗相同。被测设备应输出RF载波信号，其视频调制信号为垂直彩条信号。干扰测量仪或频谱分析仪的指示值加匹配网络插入损耗值即为RF输出电平。EN55013测试项目辐射骚扰辐射骚扰3m法辐射骚扰的限值要求30MHz-1GHz30MHz-1GHz频率范围内频率范围内3m3m法辐射场强的测量方法法辐射场强的测量方法作为可选的,按照EN 55022的方法进行测量。Testing ResultMEASUREMENT RESULT:EN 55013 Field QP Frequency Level Limit MHz dBV/m dBV/m 221.180 38.23 40.0 EN55022Information Technology equipment Radio disturbance characteristics Limits and methods of measurementEN55022测试项目RE-Radiated EmissionsCE-Conducted EmissionsRE：Radiated emissionRE主要是考察设备在正常工作时自身对外界的辐射干扰强度，测试频段根据不同的标准要求不同，在CISPR 22中，测试频段为301000MHz。RE问题是EMC中的难点。主要因为RE设计产品EMC设计的各个环节：屏蔽、滤波、接地。测试标准：ITE设备为CISPR 22。测试示意图如右图CE：Conducted emission任何一个非便携式设备都和其他设备有电缆互连关系，无论是通过电源电缆还是信号电缆，只要有这种互连关系的存在，设备就有一个途径将自身的共模电流传导给与其互连的设备，这种现象就叫传导干扰，又成为传导发射。传导发射包含两个部分：电源端CE和通信端CE电源端CE：测试设备通过自己的电源端口向交流电网或直流配电网络传送的干扰，测试频段为150kHz30MHz，（原来直流的测试频段起始频率为20MHz，新版的欧洲386标准将其改为150kHz，此外FCC标准中测试频段也已经和CISPR 22一致了）。通信端CE、测试频段同上，此处描述的通信端指得是针对接驳到公网的端口，如网口、ISDN口等才有CE测试要求，而对于接终端的信号端口如音视频端口则无CE要求。CE：测试示意图（电源端）测试示意图（电源端）LISN：Line impedance stabilization network线路阻抗稳定网络，用来进行电源端CE测试时的阻抗稳定，并且该网络上面有一取样端子，EUT沿电源线向外的干扰就从此端子取出，送至接收机进行检波。的C1.2法）EN55020声音和电视广播接收机的抗扰度限值和测声音和电视广播接收机的抗扰度限值和测试方法试方法 EN55020测试项目简介天线输入端口的抗扰度测试(S1/S2b/S4)感应电压（CS）的抗扰度测试(S2a)电源端EFT测试(EFT)整机抗扰度测试(S3/S5/ESD)性能判据A音频除非特别说明，该标准中性能判据要求是：有用信号和干扰信号的比率为大于等于40dB，有用信号的音频信号功率为50mW。如果S/N小于43dB，音频质量的性能判据是实际的S/N比减3dB。记录刚开始的S/N比作为音频质量评估的参考值。对于调幅AM声音接收机的判据是大于等于26dB，在音频功率为50mW时。对于AM和FM的汽车收音机和计算机的广播接收机卡的判据是大于等于26dB，在音频输出功率为50mW时。性能判据A视频在评估图像质量时，有用信号产生一个标准的图像，干扰信号产生图像的性能下降。性能下降的形式有多种，如图像重叠、同步的干扰、几何失真、图像对比的丢失、颜色丢失等。图像的性能判据是刚出现可察觉的图像性能下降。观察距离为屏幕高度的六倍。性能判据B音频和视频在测试结束后被测设备应能继续正常工作。测试结束后不允许出现功能丢失，但是出现瞬间的处理延时是允许的，并且要求能自动恢复正常。实际的操作状态不允许出现改变，如频道的改变、存储数据和设置的改变，在测试过程中，性能下降是允许的。EN55020测试项目天线输入端口的抗扰度测试(S1/S2b/S4)(带有FM/TV tuner需做测试)天线输入端口的抗扰度测试项目一、声音接收机FM模块的RF电压（差模）的内部抗扰度测试(S1)二、电视接收机和其它具有调谐器的视频设备（包括卫星电视接收机）的RF电压（差模）的内部抗扰度测试(S1)三、天线端口的RF电压（共模）的抗扰度测试(S2b)四、天线端的屏蔽效能测试(S4)电视接收机和其它具有调谐器的视频设备（包括卫星电视接收机）的RF电压（差模）的内部抗扰度测试(S1)天线输入端口的抗扰度测试项目电视接收机和视频磁带机的内部抗扰度要求（测试电平要求）电视接收机和视频磁带机的内部抗扰度要求（测试电平要求）PAL制式电视接收机和视频磁带机的内部抗扰度要求（测试电平要求）L制式电视接收机和视频磁带机的内部抗扰度要求（测试信号要求）具有集成的电视广播接收设备的电视接收机、视频磁带机，应在RF录制模式下和具有调谐端的其它相关视频设备，在调谐到电视频道N，将干扰信号加到频道M，电平nf，共有以下几种模式：A：一个在图像载频的未调制信号；B：两个未调制的干扰信号，一个在图像载频+0.5MHz，另一个在图像载频的-0.5MHz；C：一个在声音载频的调制信号，1kHz FM调制，30kHz频偏；模式C应用到单声道电视的国家中。对于双声道电视的国家，两个声音载频的调制信号：C1：第一个声音载频频率调制信号，1kHz FM调制，30kHz频偏；C2：第二个声音载频的频率调制信号，1kHz FM调制，30kHz频偏。同时适用。D：在图像载频的幅度调制信号，1kHz AM调制，调制深度为80。D1:针对于System L/L,在声音载频的幅度调制信号,1KHz AM调制,调制深度为 80%,强度低于信号D 5dBE：幅度调制信号，1kHz AM调制，调制深度为80。电视接收机和视频磁带机的内部抗扰度要求（测试方法）Testing Result Test:Input Immunity S1 Test Mode:TV-Sound Monitor:Speaker Channel:4 (200.00 MHz)S/N:41.5 dB Country:France_1(IF 38.90)AF Level:49 mW Interf.Signal:Type D,300606-00005-007,2006-6-30,10:40:15 Test:Input Immunity S1 Test Mode:TV-Picture Channel:4 (200.00 MHz)Country:France_1(IF 38.90)Interf.Signal:Type D,240806-00113-001,2006-8-24,15:08:36 Testing Result天线端口的RF感应电流的抗扰度测试(S2b)天线输入端口的抗扰度测试项目天线端的共模RF电压试验电平测试应满足声音性能判据和视频性能判据。天线端的共模RF电压试验原理天线端的共模RF电压天线端的耦合器天线端的共模RF电压测试电路Test:Immunity Conducted Currents S2b Test Mode:TV-Picture Channel:9 (199.25 MHz)Country:Poland(IF 38.90)Interf.Signal:Antenna,080706-00036-004,2006-7-8,15:40:29 Testing Result Test:Immunity Conducted Currents S2b Test Mode:TV-Picture Channel:9 (199.25 MHz)Country:Poland(IF 38.90)Interf.Signal:Antenna,240806-00119-004,2006-8-24,16:37:45 708090100110120130140150Level(E.M.F.)dBV26M27M28M29M30MFrequencyHzTesting Result天线端的屏蔽效能测试(S4)天线输入端口的抗扰度测试项目天线端的屏蔽效能要求天线端的屏蔽效能测试电路要求接收机应放置在0.8m高的非金属桌子上，在天线端应有4m长的桌子以便吸收钳移动，也为0.8m高。RF信号发生器，同轴转换开关和可调衰减器放在另外一个桌子上。Test:Screening Effectiveness S4 Test Mode:TV-Picture Monitor:Video Out Channel:55 (743.25 MHz)Ref.Level:76.9 dBV Country:Germany(IF 38.90)Interf.Signal:-,040706-00022-001,2006-7-4,16:12:20 Testing Result EN55020测试项目感应电压（CS）的抗扰度测试(S2a)感应电压的抗扰度测试项目(S2a)一、音频接口的抗扰度测试（包括喇叭、耳机输出端口，音频输入/出端口)二、AC电源端口的抗扰度要求音频输入/出口的抗扰度要求AC电源端口的抗扰度要求感应电压的抗扰度测试测试电路感应电压的抗扰度测试测试电路注释感应电压的抗扰度测试测试电路注释感应电压的抗扰度测试干扰信号感应电压的抗扰度测试测试布置有用信号通过连接器S/V/S/T分别连接到信号发生器G1/G2/G3/G4;干扰信号发生器G5;RCi为音频输入端口的匹配网络，RCo为音频输出端口的匹配网络，MSF为电压端口滤波器和干扰信号注入设备；被测设备放置在距接地铜板0.1m高。电源线小于0.3m；为了避免地环路问题，测试仪器应为不接地类型，或者通过隔离变压器进行供电；连接电缆应为50欧姆同轴电缆；未用的输入端口应合适的负责电阻进行匹配；对于立体声或双声道电视应同时在两个声音输入通道分别注入干扰信号。输出端口也要分别进行测试；要测试音频输出功率；干扰信号为1kHz幅度调制信号，调制深度为80；音频输出功率应为50mW或500mW。立体声设备在平衡状态下两个声道的输出功率为50mW。Test:Immunity Conducted Voltages S2a Test Mode:TV-Picture Channel:3 (77.25 MHz)Country:Poland(IF 38.90)Interf.Signal:Headphones,030706-00017-001,2006-7-3,14:42:47Testing Result EN55020测试项目电源端EFT测试AC电源端口EFT测试测试方法以及测试步骤依据标准IEC 61000-4-4。EN55020测试项目整机抗扰度测试(S3/S5/ESD)整机抗扰度要求测试项目环境电磁场的抗扰度(S3/S5)静电放电抗扰度测试(ESD)环境电磁场的抗扰度要求(S3)整机抗扰度要求测试项目环境电磁场的抗扰度测试电平环境电磁场的抗扰度要求声音广播接收机环境电磁场的抗扰度要求电视广播接收机环境电磁场的抗扰度要求有关的视频磁带机设备环境电磁场的抗扰度要求其它的有关设备环境电磁场的抗扰度测试布置图环境电磁场的抗扰度测试布置TEM放置在0.8m高的非金属桌子上，顶部的平板距离天花板距离不小于0.8m；TEM小室敞开的侧边应距离墙边0.8m远；在屏蔽室里应用时，吸波材料应放置在小室的各边与墙壁之间；被测设备放置在0.1m高的非金属材料上，如正常使用时放置在小室中间；连接电缆通过小室下面平板的洞进行连接，小室内的电缆应越短越好，并完全要加磁环来衰减感应电流；电源线长度应小于0.3m；平衡转非平衡变压器应连接到被测设备的线缆应尽可能短；未用到端口要进行端接；连接到被测设备天线端或视频输入端口的线缆和连接器应是高品质的，同轴电缆的屏蔽层要额外接地，增加RF滤波器和磁环以减小干扰。Test:Immunity Radiated Fields S3 Test Mode:TV-Sound Monitor:Speaker Channel:82 (63.75 MHz)S/N:34.2 dB Country:France_1(IF 38.90)AF Level:76 mWInterf.Signal:Scan,110706-00045-001,2006-7-11,17:23:01 K2=6.0 dB Testing Result环境电磁场的抗扰度要求(S5)整机抗扰度要求测试项目环境电磁场的抗扰度S5 Test:Keyed Carrier S5 Test Mode:TV-Sound Monitor:Speaker Channel:26 (511.25 MHz)S/N:22.6 dB Country:Poland(IF 38.90)AF Level:56 mW Interf.Signal:Scan,060706-00027-003,2006-7-6,15:48:36 905MTesting Result静电放电抗扰度测试要求 整机抗扰度要求测试项目静电放电抗扰度测试电平静电放电测试方法(ESD)依据IEC 61000-4-2进行测试；对于双层绝缘设备，对于不接地的CLASS II设备，对于便携式设备，因为静电不能充分泄放，因此在放电间隔应保证足够时间。EN55024Information technology equipment-Immunity Information technology equipment-Immunity characteristics-Limits and methods of measurementcharacteristics-Limits and methods of measurementEN55024-EMS TestA级：在规范极限值内性能正常；B级：功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复，储存数据不应丢失；C级：功能或性能暂时降低或丧失，但需操作者干预或系统重调(或复位），存储在非易失存储器内的或由备用电池保护的功能和（或）信息不应丢失；D级：因装置(或元件）损坏而不可恢复的功能降低或丧失或内存数据丢失。EN55024-测试项目ESDRSEFTSurgeCSDipsESD：Electrostatic dischargeESD：静电放电，考察设备在接收外界静电源（如带电人体、带电设备等）所产生的直接放电或静电场干扰时的抵抗能力。测试标准：IEC 61000-4-2。静电波形及参数Tr约为0.7至1ns，因上升时间非常短，根据傅利叶变换，其产生干扰的频率可以延伸至500MHz。ESD：试验介绍静电放电试验包含两个部分：直接放电和间接放电直接放电直接放电：又包含接触放电和空气放电 接触放电主要针对设备表面的金属裸露部分进行。空气放电主要针对设备表面覆盖有绝缘物质的地方进行，入喷有绝缘漆等。直接放电主要模拟人体或其他带电源直接对设备放电的现象。间接放电间接放电：只包含接触放电 对水平耦合板和垂直耦合板进行放电，耦合板距离设备一定距离，耦合板通过两个470k欧姆的电阻接地，所以当对耦合板放电时，耦合板上的静电不会马上泄放到地，而以耦合板为静电源形成一静电场，对设备进行干扰。模拟设备抗静电场干扰的能力货。EFT/B：Electrical fast transient burstEFT/B：电快速瞬变脉冲群 模拟设备附近或设备所在的电网中发生切断感性负载时导致的脉冲干扰。测试标准：IEC 61000-4-4。EFT/B波形及主要参数双指数脉冲双指数脉冲15ms脉冲串脉冲串(5kHz)脉冲串间隔是脉冲串间隔是300ms上升沿：5ns脉宽：50ns干扰覆盖频率：60至100MHzEFT/B：试验介绍EFT/B试验包含两个部分电源端试验使用耦合去耦网络（CDN）进行注入。信号端试验使用容性耦合夹进行干扰耦合，具体试验做法为使信号线从容性耦合夹中穿过因为容性耦合夹和信号线之间存在分布电容（33至200pF），从而使得干扰被注入至信号线内部。受试设备辅助设备信号源容性耦合夹信号源受试设备辅助设备耦合去耦DIP/interruptions：试验介绍DIP/interruptions：该试验主要是模拟交流电网中接入大功率设备引起的电网电压下降甚至短时中断的现象，考察设备在处于这种工作状态中的性能稳定性。交流测试标准：IEC 61000-4-11。跌落深度持续时间性能判据70500msC010msB05sC试验组合DIP/interruptions：试验介绍试验仪器控制试验的跌落深度、持续时间以及跌落相位。其中相位为0、45 、90 、135 、180 、225 、270 、315 、360。试验仪器电源电源受试设备（EUT）Surge：浪涌试验浪涌试验用来模拟自然雷击或者电网中接入大容性负载时所产生的脉冲对设备的影响。包含电源端和信号端测试。测试标准：IEC 61000-4-5。电源端测试包括L和N线间、L对保护地、N线对保护地、L&N对保护地，其中第一种属于差模干扰，后三种为共模干扰。信号端测试如果是屏蔽线，干扰加在屏蔽层上，如果是非屏蔽线，干扰加在信号线上，例如对用户线，直接加在AB线上。Surge：浪涌波形浪涌波形有：1.2/50(8/20)组合波，10/700电压波，其中1.2/50、1.2/50(8/20)波形用在电源端和室内信号端的试验上，而10/700电压波用在室外信号端的浪涌试验上。上述波形中的1.2、8和10都是指波形的波前时间，单位为us，50、20和700指得是波形的脉宽，单位也为us，可见浪涌波形的能量远大于EFT/B和静电，但是干扰频宽却要窄得多。RS：Radiated susceptibilityRS：辐射敏感度，该项试验的目的主要用来考察设备对于外界电磁场干扰的抗扰能力，例如在设备附近使用无线通讯设备时，设备已经在进行一场考验了，测试频段：80MHz2000MHz，使用1kHz的正弦波进行调幅。该项试验需要在电波暗室内进行。测试标准：IEC 61000-4-3。CS：Conducted susceptibility现在的空间存在太多的电磁噪声，当空间的电磁波的波长和设备线缆的长度可以比拟时，电磁波将会耦合在此段线缆上并产生感应电压/电流，沿着该电缆流进设备内部，从而对设备的正常工作产生干扰，上述的设备线缆包含电源线和信号线。测试标准：IEC 61000-4-6。电源端CS试验此时频段150kHz80MHz，加入的试验电压根据产品类型不同而不同，例如对于电信设备来说，CC08该项试验时需要加3V的骚扰电压，二对于NT1来说则需加扰10V。信号端CS试验测试频段同电源端试验，加扰的强度也因产品类型不同而不同。CS：试验示意图电源端试验信号端试验EUT信号发生器辅助设备CDN骚扰注入点0.1m木垫供电电源CDN信号发生器EUT辅助设备CDN为耦合去耦网络0.1m木垫注入点FCC 47 CFR RegulationsPart 2 General RequirementsPart 15B Unintentional RadiatorsPart 15C/D/E/F Intentional RadiatorsPart 18 ISM DevicesAll Other Rule Parts:Licensed DevicesEquipment AuthorizationsThere are three basic types of equipment authorizations:VerificationDeclaration of ConformityCertificationVerificationSimplest of all Equipment AuthorizationsNo submission to FCCData is held by Applicant/ManufacturerProof that equipment was tested and found to be compliant at a given point in timeExamples:Broadcast Receivers,TVs,Class A Digital DevicesDeclaration of ConformityMore complex than VerificationNo submission to FCCMust be done at an Accredited LaboratoryCountry where testing takes place must have signed MRA with USA“Responsible Party”must reside on US soilExamples:Class B computers and peripherals,microwave ovens for consumersLCD/PDP TV-FCCFCC Part 15LCD/PDP TV-FCC 测试项目Conducted EmissionsRadiated EmissionsAntenna Power Conduction(2nW)Picture Sensitivity(Excluding DTV)Noise Figure(Excluding DTV)IC Industrial CanadaCertification for Wireless DeviceContact PersonThe EMI testing for Canada is presented in the Industry Canada ICES-003 standard.This standard is very similar to the FCC Part 15 standard.LCD/PDP TV-IC 测试项目Conducted EmissionsRadiated EmissionsAntenna Power Conduction(2nW)Picture SensitivityNoise FigureQ&AThanks