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，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對受試設(shè)備在30MHz～1000MHz范圍內(nèi)的發(fā)射水平進(jìn)行評估，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)評定

用統(tǒng)計(jì)的方法評定批量生產(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。使用該方法評估測試不通過時(shí)，可再按另外的其它方法進(jìn)行評估。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。