玩具產(chǎn)品EMC測(cè)試及其存在的主要問(wèn)題

隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，玩具已不僅僅是面向孩子們的產(chǎn)品，已經(jīng)深人到各個(gè)年齡階層。相應(yīng)地對(duì)玩具的生產(chǎn)設(shè)計(jì)也提出了更高的要求，其中電子化、智能化已是當(dāng)今玩具發(fā)展的主流。

所以許多國(guó)家和地區(qū)對(duì)進(jìn)出口玩具的要求除了通常要求的幾方面測(cè)試(包括電性能安全性、物理及化學(xué)特性)外，電磁兼容水平的測(cè)試也逐漸成了非常重要的一環(huán)。我國(guó)大部分玩具出口地是歐洲和美國(guó)，因此了解當(dāng)?shù)氐碾姶偶嫒菟?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/測(cè)試">測(cè)試要求是相當(dāng)重要的。對(duì)于玩具測(cè)試而言，歐洲的CE/EMC測(cè)試要求較美國(guó)的FCC測(cè)試更為完整，前者包括電磁干擾(EMI:electromagneticinterference)和抗擾度(EMS:electromag-neticsusceptibility)兩方面的要求;而目前美國(guó)FCC測(cè)試只對(duì)EM工有要求。所以下面就以歐洲CE認(rèn)證為基礎(chǔ)，介紹玩具EMC測(cè)試的要求和產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)所需注意的主要問(wèn)題。

測(cè)試依據(jù)

歐共體關(guān)于EMC的基本保護(hù)要求體現(xiàn)在其89/336/EEC指令中，所有進(jìn)人歐洲市場(chǎng)的電子電氣產(chǎn)品都必需符合該指令要求。該要求最終是通過(guò)貫徹歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其標(biāo)準(zhǔn)體系如圖1所示，由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CENELEC)制定實(shí)施。

從圖1可看出，歐洲標(biāo)準(zhǔn)由通用標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)兩部分組成，而基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)往往會(huì)被其余兩種標(biāo)準(zhǔn)所引用，起支撐作用。測(cè)試的依據(jù)是以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為優(yōu)先，無(wú)相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則優(yōu)先選用通用標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于玩具產(chǎn)品，歐洲暫時(shí)未有正式的EMC測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)要求，但根據(jù)以上準(zhǔn)則，我們可結(jié)合通用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)玩具產(chǎn)品實(shí)施完整的EMC測(cè)試，進(jìn)而使產(chǎn)品獲得CE標(biāo)志

按照定義，電動(dòng)玩具包含在歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN55014-1,''?所定義的產(chǎn)品范圍內(nèi)，但該標(biāo)準(zhǔn)又未能涵蓋全部玩具電子產(chǎn)品，其EMI要求主要針對(duì)的是如線(xiàn)控車(chē)及軌道車(chē)等類(lèi)的玩具的端口的騷擾，而對(duì)于由玩具內(nèi)部馬達(dá)及內(nèi)部電路振蕩所引起的輻射騷擾未加以具體限定。但實(shí)踐證明后面兩種情況引起的騷擾也會(huì)非常嚴(yán)重，這時(shí)就可利用歐洲通用標(biāo)準(zhǔn)EN50081-1來(lái)判斷測(cè)試要求。此外，對(duì)于使用變壓器(俗稱(chēng)火牛)供電C幾作的玩其，其工作時(shí)仍有可能對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)牛一定程度的干擾，這類(lèi)玩具就必需另外符合EN61000一3一2和EN61000-3-3的要求。

通過(guò)以上介紹，找們找到了玩具電子產(chǎn)品EMC測(cè)試的總體依據(jù)，但對(duì)于不同類(lèi)別產(chǎn)品其具體要求仍有很多不同，詳細(xì)情況將于第二部分加以描述。

產(chǎn)品分類(lèi)及適用標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)玩具供電方式、頻率以及功能的不同，其EMC測(cè)試要求可大體按表1進(jìn)行，其中的定義及注意事項(xiàng)如下:
.DC供電:專(zhuān)指電池供電的玩具。
.AC供電:指通過(guò)市電，用變壓器轉(zhuǎn)換供電的玩具。
.所有測(cè)試均在正常工作模式或制造商要求的模式下進(jìn)行。
.對(duì)變壓器只用于充電的玩具，測(cè)試將分別按充電模式和正常工作模式進(jìn)行。
.對(duì)于所有雙供電的玩具，測(cè)試需同時(shí)符合兩方面的要求。

表1不包括以無(wú)線(xiàn)電發(fā)射接收為主要功能的玩具(如遙控車(chē)、對(duì)講機(jī)等).歐洲對(duì)該類(lèi)產(chǎn)品有專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)要求，在此就不另行介紹。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)如何符合CE/EMC

相對(duì)其它電r產(chǎn)品而言，大部分玩具的線(xiàn)路設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，因此要滿(mǎn)足EMc測(cè)試要求也是比較容易的，但以下幾個(gè)方面仍需在設(shè)計(jì)時(shí)注意:

馬達(dá)

馬達(dá)騷擾的典型頻譜是一頻帶很寬且雜亂的脈沖信號(hào)，如未采取必要抑制措施，很多情況其騷擾電平會(huì)超過(guò)限值。典型抑制電路可參考下圖,注憊管腳要盡量地短。



對(duì)于從電源線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)輻射騷擾首先在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在線(xiàn)路上使用濾波器等方式抑制內(nèi)部信號(hào)強(qiáng)度。其次可考慮使用在線(xiàn)上使用鐵氧體環(huán)，其主要作用是高頻去藕、寄生抑制和屏蔽，當(dāng)所抑制的信號(hào)頻率超過(guò)1MHz時(shí)，提供的抑制效果就相當(dāng)明顯。如單個(gè)鐵氧體環(huán)不能提供有效地衰減，可用多個(gè)鐵氧體環(huán)抑制。鐵氧體環(huán)位置應(yīng)盡量靠近產(chǎn)品主體。

內(nèi)部振蕩

由于玩具功能的不斷增強(qiáng)，越來(lái)越多的產(chǎn)品使用數(shù)字集成電路，內(nèi)部及外圍晶體的振蕩也成了主要的騷擾源。對(duì)于此類(lèi)干擾可采用濾波及抑制晶體振蕩幅度(如在晶體一管腳串接電阻)的方法來(lái)減小輻射。

避免靜電干擾

打靜電是玩具EMC測(cè)試中最主要的測(cè)試項(xiàng)目，為避免測(cè)試出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)注意以下幾方面:
A.螺絲尖頭應(yīng)盡量遠(yuǎn)離內(nèi)部線(xiàn)路板及電池。
B.在引出的開(kāi)關(guān)線(xiàn)兩端加一小瓷片電容。
C.各種插頭(特別是直流電源插頭)插上后不要露出金屬部分。

如今，歐洲對(duì)玩具產(chǎn)品EMC測(cè)試已提出了標(biāo)準(zhǔn)草案(EN55029)，但還沒(méi)有正式提出實(shí)施日期。隨著各種針對(duì)玩具產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)的制定，相信玩具產(chǎn)品的EMC測(cè)試將更規(guī)范化和專(zhuān)業(yè)化。