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        新版GB 4343.1—201X中電動(dòng)工具相關(guān)技術(shù)內(nèi)容變化

        2017-02-27 05:48:02還雅萍朱志鵬尹海霞
        電動(dòng)工具 2017年1期
        關(guān)鍵詞:電動(dòng)工具器具限值

        還雅萍,朱志鵬,尹海霞

        ( 中認(rèn)尚動(dòng)(上海)檢測技術(shù)有限公司,上海 200233 )

        新版GB 4343.1—201X中電動(dòng)工具相關(guān)技術(shù)內(nèi)容變化

        還雅萍,朱志鵬,尹海霞

        ( 中認(rèn)尚動(dòng)(上海)檢測技術(shù)有限公司,上海 200233 )

        解讀新版GB 4343.1—201X中與電動(dòng)工具有關(guān)的主要技術(shù)內(nèi)容變化,分析輻射騷擾限值規(guī)定和限值應(yīng)用等關(guān)鍵變動(dòng),介紹輻射騷擾測量方法和以限值總裕量為依據(jù)的測試統(tǒng)計(jì)方法。

        電動(dòng)工具;輻射騷擾;裕量

        0 引言

        GB4343.1—201X《家用電器、電動(dòng)工具和類似器具的電磁兼容要求第1部分:發(fā)射》等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)CISPR 14-1:2011第5.2版,目前已處于報(bào)批階段,即將發(fā)布實(shí)施。該版標(biāo)準(zhǔn)與GB4343.1—2009相比,需對(duì)不滿足一定條件的產(chǎn)品進(jìn)行輻射騷擾測量,測試頻率上限已擴(kuò)展至1000MHz。本文主要介紹新舊版本的中有關(guān)電動(dòng)工具技術(shù)內(nèi)容的差異變化。

        1 概述

        GB4343.1是我國電動(dòng)工具產(chǎn)品CCC強(qiáng)制認(rèn)證依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)之一,電動(dòng)工具生產(chǎn)企業(yè)需提前了解該標(biāo)準(zhǔn)的新要求,以便盡早應(yīng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)換版,及時(shí)制定出必要的預(yù)防措施。

        2 技術(shù)內(nèi)容

        新版標(biāo)準(zhǔn)中與電動(dòng)工具產(chǎn)品有關(guān)的技術(shù)內(nèi)容變化如下。

        2.1 增加名詞術(shù)語

        1)電池供電器具

        器具只能通過電池工作,不論是直接連接到電網(wǎng)或通過電源裝置連接到電網(wǎng),都不能執(zhí)行其預(yù)期的功能。

        能夠充電但在充電期間不能執(zhí)行其預(yù)期功能的器具被認(rèn)為是電池供電器具。因此GB3883.1附錄K范圍內(nèi)的電動(dòng)工具屬于該標(biāo)準(zhǔn)所定義的電池供電器具。

        2)電網(wǎng)供電器具

        除電池供電器具外的所有器具。

        3)時(shí)鐘頻率

        裝置中使用的任何信號(hào)的基波頻率,集成電路(IC)內(nèi)單獨(dú)使用的信號(hào)除外。

        高頻通常由集成電路(IC)外的較低時(shí)鐘振蕩頻率通過其內(nèi)的鎖相環(huán)(PLL)電路產(chǎn)生。目前無刷電動(dòng)工具產(chǎn)品的時(shí)鐘頻率為kHz量級(jí),通過時(shí)鐘頻率設(shè)定和齒輪機(jī)械減速獲得所需轉(zhuǎn)速。

        2.2 增加限值規(guī)定

        1)騷擾功率測量裕量

        利用吸收鉗進(jìn)行騷擾功率測量是一種將電源線上的傳導(dǎo)騷擾通過輻射方式進(jìn)行測量的方法,達(dá)到以較經(jīng)濟(jì)的方式獲得產(chǎn)品較高頻段的符合性評(píng)價(jià)結(jié)果。該標(biāo)準(zhǔn)在原騷擾功率測量中增加一個(gè)判定條件,即需考慮在200MHz~300MHz頻段內(nèi),準(zhǔn)峰值測量結(jié)果是否有0dB~10dB的測量裕量,以確定是否要進(jìn)行后續(xù)輻射騷擾的測量。裕量限值見表1。隨頻率線性增大,某頻率的測量結(jié)果應(yīng)小于相應(yīng)限值減去對(duì)應(yīng)裕量。產(chǎn)品實(shí)測示例見圖1,可見在200MHz~300MHz頻段已將準(zhǔn)峰值限值降低以考核產(chǎn)品。

        表1 頻率范圍為30MHz~300MHz的騷擾功率測量裕量

        圖1 頻率范圍為30MHz~300MHz騷擾功率的產(chǎn)品實(shí)測示例

        2)輻射騷擾限值

        頻率范圍為30MHz~1000MHz的輻射騷擾限值和測量方法見表2。根據(jù)不同的測量場地,采用相應(yīng)的限值,轉(zhuǎn)折頻率處采用較低限值。需要說明的是,TEM-波導(dǎo)測量只適用于電池供電器具,并且受產(chǎn)品外形尺寸限制。目前,電磁兼容領(lǐng)域輻射騷擾項(xiàng)目主要測量場地為半電波暗室,多數(shù)實(shí)驗(yàn)室采用3m的測量距離,此時(shí)對(duì)應(yīng)的限值分別為40dBμV/m和47dBμV/m。輻射騷擾測試的影響因素較多,測量不確定度較大,通常在5dB左右。當(dāng)對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生爭議時(shí),在需驗(yàn)證初始測量的情況下,應(yīng)采用原來的測量方法和測量距離,以確保結(jié)果的一致性。

        表2 頻率范圍為30MHz~1000MHz的輻射騷擾限值

        3 限值應(yīng)用

        1)電網(wǎng)供電器具

        可采用方法A或B對(duì)受試設(shè)備在30MHz~1000MHz范圍內(nèi)的發(fā)射水平進(jìn)行評(píng)估,測試流程如圖2所示。

        方法A需同時(shí)滿足:受試設(shè)備的所有發(fā)射讀數(shù)低于適用限值減去表1規(guī)定的相應(yīng)裕量;最大時(shí)鐘頻率應(yīng)小于30MHz。如任一條不滿足,應(yīng)進(jìn)行300MHz~1000MHz頻段的輻射測量,采用表2中該頻段限值。

        方法B符合表2限值。制造商可以選擇表2提及的任一測量場地和方法,TEM-波導(dǎo)法僅適用于不打算連接外部線纜的電池供電器具。

        測試報(bào)告應(yīng)寫明采用的方法和限值。

        圖2 30MHz~1000MHz頻段電網(wǎng)供電器具發(fā)射測試流程

        目前,電動(dòng)工具產(chǎn)品最大時(shí)鐘頻率均小于30MHz,因此只要30MHz~300MHz的騷擾功率測量結(jié)果不滿足降低后的限值,就必須進(jìn)行300MHz~1000MHz的輻射騷擾測量,或直接進(jìn)行30MHz~1000MHz的輻射騷擾測量??紤]到測試成本,生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)了解產(chǎn)品本身質(zhì)量狀況,選擇更合適的測試流程和方法,最好是僅進(jìn)行一次性的騷擾功率測試或輻射騷擾測試解決方案。

        2)電池供電器具

        對(duì)所有電池供電器具,在30MHz~ 1000MHz頻段內(nèi),適用表2所示限值。制造商可選擇表2中提及的任一測量方法,TEM-波導(dǎo)法僅適用于不進(jìn)行連接外部線纜的電池供電器具。

        如電池供電器具不包含有源電子線路或電動(dòng)機(jī),則無需進(jìn)行輻射騷擾測量,直接認(rèn)為產(chǎn)品符合要求。

        有源電子線路的例子,包括含有晶體管、晶閘管和繼電器的電路。以連接到電池的LED為例,當(dāng)電流僅通過一個(gè)電阻或線性工作的晶體管限定,則不認(rèn)為該LED是有源電子線路;當(dāng)電流通過晶體管進(jìn)行脈沖調(diào)制,則認(rèn)為該LED是有源開關(guān)線路。

        4 測量方法

        標(biāo)準(zhǔn)中沒有詳述輻射騷擾的測量方法,根據(jù)測量場地的不同可參考CISPR16-2-3:2006和IEC 61000-4-20:2003基礎(chǔ)測量標(biāo)準(zhǔn)。圖3為開闊試驗(yàn)場內(nèi)進(jìn)行輻射騷擾測量的原理圖。EUT置于地平面具有一定高度的支持臺(tái)上,臺(tái)面高度通常為0.8m。天線按規(guī)定的距離放置,與EUT一般距離3m或10m。在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)EUT,保持最大讀數(shù)位置的角度。調(diào)節(jié)天線高度,使直射波和地面反射波接近或達(dá)到同相疊加,天線調(diào)節(jié)高度范圍通常1m~4m。找到最大騷擾后,進(jìn)行整個(gè)頻段內(nèi)掃描測量。

        圖3 開闊試驗(yàn)場內(nèi)測量電場強(qiáng)度原理

        5 統(tǒng)計(jì)評(píng)定

        用統(tǒng)計(jì)的方法評(píng)定批量生產(chǎn)產(chǎn)品的限值符合性,可采用三種測試方法,分別為以限值總裕量為依據(jù)的測試、以非中心t分布為依據(jù)的測試和以二項(xiàng)式分布為依據(jù)的測試。前二者測試的統(tǒng)計(jì)評(píng)定應(yīng)在產(chǎn)品中抽取不少于五個(gè)樣品的樣本上進(jìn)行,但特殊情況也可使用四個(gè)或三個(gè)樣品的樣本。以二項(xiàng)式分布為依據(jù)的測試需在不少于七個(gè)樣品的樣本上進(jìn)行。

        標(biāo)準(zhǔn)新增的以限值總裕量為依據(jù)的測試統(tǒng)計(jì)方法判定具有操作上的便利性,推薦使用該方法。使用該方法評(píng)估測試不通過時(shí),可再按另外的其它方法進(jìn)行評(píng)估。以限值總裕量為依據(jù)的測試要求樣本中所有樣品的測量值低于限值,并且限值總裕量不小于表3給出的總裕量值時(shí),應(yīng)判定批量產(chǎn)品符合。

        表3 用于統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)的限值總裕量

        6 結(jié)語

        綜上所述,新版國家標(biāo)準(zhǔn)GB 4343.1—201X即將發(fā)布實(shí)施,不滿足騷擾功率測量裕量的電網(wǎng)供電器具和幾乎所有的電池供電器具都需進(jìn)行輻射騷擾測試。囿于電動(dòng)工具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造成本的考慮,不可能使用復(fù)雜的抑制措施應(yīng)對(duì)電磁兼容問題,而近年來采用無刷電機(jī)的有繩和無繩工具大量使用和推廣,產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員不得不考慮由此而帶來的輻射騷擾問題。

        [1]CISPR 14-1Edition 5.2Electromagnetic compatibility-Requirements for household appliances, electrictools and similar apparatus-Part 1: Emission.

        [2]CISPR 16-2-3:2006Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatusand methods-Part 2-3: Methods of measurement of disturbances and immunity-Radiateddisturbance measurements.

        Introduce of Main Technical Changes Related to the Toolsin New Version of GB 4343.1-201X

        HuanYapinZhuzhipengYin Haixia

        ( CQC Standard Testing Technology (Shanghai) Co., Ltd., Shanghai 200233, China )

        This paper introduces main technical changes related to the tools in new version of GB 4343.1-201X, describes the limits and application about radiated disturbance in detail and statesmethods of measurement and test based on a general margin to the limit in brief.

        Electric tools; Radiated disturbance; Margin

        TM930.12

        A

        1674-2796(2017)01-0016-04

        2016-12-03

        還雅萍(1982—),女,大學(xué)本科,主要從事電磁兼容測試技術(shù)與研究。

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