1. 标准依据
IEC 61000-6-4:2018《电磁兼容性 (EMC) 第 6-4 部分:通用标准 工业环境的排放标准》IEC Webstore
适用范围:工业环境中使用的电气和电子设备,包括工业机器人及其末端执行器IEC Webstore
频率覆盖:0 Hz 至 400 GHz,本测试重点关注 150kHz-30MHz 频段
2. 测试目的
确认末端执行器电源驱动单元在 150kHz-30MHz 频段的辐射发射水平
验证在不同末端动作 (夹持、旋转等) 状态下的辐射稳定性
确保符合 IEC 61000-6-4 标准限值要求,避免干扰周边设备
1. 测试环境
屏蔽室 / 电波暗室:背景噪声低于限值 6dB 以上 (即 < 73dBμV)
测试距离:推荐 3 米法 (若标准要求 10 米法,需进行 - 10dB 换算)
环境参数:温度 (23±5)℃,相对湿度 (45-75)% RH,大气压力 (86-106) kPa
2. 测试设备
频谱分析仪 (覆盖 150kHz-30MHz)
环形天线 / 杆状天线 (适用于低频段)
转台 (用于全方位扫描)
电源阻抗稳定网络 (LISN,用于传导发射辅助测试)
示波器 (监测末端执行器动作信号)
3. 被测设备准备
末端执行器电源精密驱动单元 (含控制器、驱动器、执行元件)
模拟负载 (与实际工况一致)
通信接口 (确保测试期间可远程控制动作)
确认设备工作状态正常,无故障报警
记录设备额定参数 (电压、电流、功率)
制定末端执行器测试动作序列 (至少包含:
静止状态
快速启停 (模拟冲击负载)
连续周期性动作 (如夹持 - 松开循环)
Zui大负载运行)
步骤 1:背景噪声测量
关闭 EUT,在测试位置测量环境背景噪声
确保所有测量点背景噪声至少低于标准限值 6dB
步骤 2:辐射发射扫描
EUT 置于转台中心,按标准要求布置 (如高度 1 米)
设置频谱仪参数:
频率范围:150kHz-30MHz
分辨率带宽 (RBW):10kHz (150kHz-1MHz),100kHz (1MHz-30MHz)
检波器:峰值 (预扫)→准峰值 (正式测量)
扫描时间:足够捕捉所有干扰信号
步骤 3:末端动作关联测试
对每个预设动作状态重复步骤 2,同步记录:
频谱数据 (关注 150kHz-30MHz 内的峰值)
动作时序与辐射信号的对应关系
异常辐射出现时的具体动作参数
每个频率点取准峰值测量值 (符合标准要求)
制作 "频率 - 辐射值 - 动作状态" 三维关系图
识别异常辐射点 (> 标准限值) 及其对应的动作模式
计算各动作状态下的辐射平均值和Zui大值
1. IEC 61000-6-4 工业环境辐射发射限值
传导发射限值 (电源端口参考):
| 150kHz-500kHz | 79dBμV | 66dBμV |
| 500kHz-30MHz | 73dBμV | 60dBμV |
辐射发射限值 (150kHz-30MHz 频段):
电场辐射:≤40dBμV/m (30MHz-230MHz),≤47dBμV/m (230MHz-1GHz)
磁场辐射:需参考具体产品标准或行业规范
2. 判定准则
所有测量点辐射值≤标准限值: PASS
存在超标点: FAIL,需进行整改后复测
特别关注:与末端动作相关的辐射异常 (如特定动作下辐射急剧增加)
电源转换部分:
开关电源 PWM 信号 (基频及谐波,常见于 2-5MHz)
整流电路产生的高次谐波 (150kHz-30MHz)
电源滤波器失效或设计不足
驱动电路部分:
MOSFET/IGBT 开关过程产生的电压 / 电流突变 (dv/dt, di/dt)
电机绕组感应噪声 (特别是启动 / 停止瞬间)
控制电路时钟信号及谐波
机械结构与布线:
线缆辐射 (未屏蔽或屏蔽不良的动力线、信号线)
接地不良导致的共模辐射
PCB 布局不当引起的内部耦合
电源输入优化:
增加多级滤波 (差模 + 共模):
plaintext
推荐:π型滤波器(10μH电感+2×100nF电容),截止频率<100kHzPCB 与电路设计:
多层 PCB (≥4 层),电源层与地层紧邻,形成低阻抗回流路径
功率器件选用 EMI 优化封装 (如带 Kelvin 源极的 MOSFET)
在 IC 电源引脚旁放置 0.1μF+10μF 去耦电容组合 (高频 + 低频滤波)
屏蔽与接地:
关键电路采用金属屏蔽罩,单点接地
线缆处理:
plaintext
动力线与信号线分离(间距>100mm)所有外部连接器周围设置接地环("EMI环")控制策略调整:
优化 PWM 波形 (如增加上升 / 下降时间,降低 dv/dt)
采用软启动 / 软停止,减少瞬态干扰
负载均衡控制,避免电流突变
1. 整改后测试
针对每个超标点实施对应整改措施
重复步骤 3 的完整测试流程,确认辐射值已降至限值以下
特别验证之前异常动作状态下的辐射稳定性
2. Zui终报告内容
测试目的、环境、设备与方法概述
原始测量数据 (含背景噪声)
各动作状态下的辐射发射频谱图
超标点分析与整改措施记录
整改前后对比数据
结论与建议 (如维护注意事项、定期 EMC 检查建议)
1. 关键发现
末端执行器电源驱动单元在特定动作状态下 (如快速启停、满载) 辐射发射会显著增加
150kHz-30MHz 频段辐射主要源于电源开关、驱动电路和线缆耦合
良好的 EMC 设计可使辐射发射控制在标准限值内,确保设备稳定运行且不干扰周边系统
2. 后续建议
将 EMC 设计纳入产品研发早期阶段 (而非事后整改)
建立定期 EMC 巡检制度,特别是设备大修或升级后
考虑在设备操作手册中增加 EMC 注意事项,指导用户正确安装和接地
EMC摸底测试 、EMC技术整改、EMC整改器件、EMC设计仿真
一般经营项目是:电子产品及电子元器件的研发,设计,销售及技术方案设计,技术转让,技术咨询;电子产品的检测,检验,认证服务;五金产品,塑料制品,新能源产品,机械设备的研发设计及销售;计算机软硬件、系统软件、应用软件的研发和销售;软件技术咨询服务;企业管理咨询服务;国内贸易;货物及技术进出口。,许可经营项目是:
深圳市南柯电子科技有限公司成立于2020年,是一家从事EMC设计,测试,整改,培训,及EMC器件研发,生产,销售为一体的全方位电磁兼容(EMC)解决方案服务商,总部位于深圳宝安。 由南柯电子投...