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1、引言

由于高效、節(jié)能、省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，微波爐是許多家庭廚房中不可或缺的家用電器之一。大多數(shù)微波爐使用2.45GHz的基波頻率，屬于工科醫(yī)（ISM）頻段，雖然在該頻段的輻射騷擾屬于豁免頻段，但其在較寬頻段范圍內(nèi)仍會(huì)產(chǎn)生影響其他電子電器設(shè)備的電磁騷擾。微波爐屬于使用9kHz～400GHz頻段有意產(chǎn)生射頻能量的設(shè)備，因此其電磁輻射騷擾測(cè)試適用工科醫(yī)射頻騷擾標(biāo)準(zhǔn)GB 4824。

2、GB 4824標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

GB 4824標(biāo)準(zhǔn)為工作頻率在0Hz～400GHz范圍內(nèi)的工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療電氣設(shè)備以及設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生和/或局部使用射頻能量的家用及類似器具規(guī)定了限值和測(cè)量方法。工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備是一個(gè)覆蓋范圍很廣的行業(yè)領(lǐng)域，這一領(lǐng)域的很多產(chǎn)品及產(chǎn)品類的電磁兼容（EMC）發(fā)射測(cè)試要求大多引用GB 4824。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)CISPR 11，其相關(guān)制定和修訂工作歸屬國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)CISPR B分會(huì)。

GB 4824-2019版（下文簡(jiǎn)稱“新版”）于2019年12月17日正式發(fā)布，將于2020年7月1日正式實(shí)施，替代GB4824-2013版（下文簡(jiǎn)稱“舊版”）。新版國(guó)標(biāo)發(fā)布后到實(shí)施日期之間的時(shí)間稱為“過(guò)渡期”，GB 4824-2019版標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)渡期為2019年12月17日至2020年7月1日，在該過(guò)渡期內(nèi)符合新版（2019版）或舊版（2013版）標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品均可生產(chǎn)、銷售；2020年7月1日實(shí)施日期之后，只允許符合新版（2019版）標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售。

3、微波爐適用的電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

微波爐的加熱原理不同于傳統(tǒng)烹飪食物從外向里慢慢加熱，它主要是通過(guò)裝置在微波爐頂部的磁控管將電能轉(zhuǎn)化為微波能，當(dāng)磁控管以2.45GHz的頻率發(fā)射出微波能時(shí)，置于微波爐爐腔內(nèi)的待加熱食物內(nèi)部的分子在高頻磁場(chǎng)中發(fā)生震動(dòng)，分子間相互碰撞、磨擦而產(chǎn)生熱能，從而達(dá)到加熱食物的目的。

微波爐屬于標(biāo)準(zhǔn)GB 4824范圍中的“設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生和/或局部使用射頻能量的家用及類似器具”，依據(jù)GB4824的附錄A“設(shè)備分組的舉例”，微波爐屬于GB 4824中定義的2組設(shè)備。

微波爐雖然是家用電器中的一員，但因其使用了射頻能量作為工作原理，所以適用于GB 4824標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行電磁發(fā)射騷擾的測(cè)試。對(duì)于帶有燒烤功能的微波爐，其燒烤功能部分開(kāi)啟工作時(shí)則還要依據(jù)家用電器電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行符合性測(cè)試。微波爐產(chǎn)品適用的電磁兼容測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

4、微波爐的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容變化

新版標(biāo)準(zhǔn)等同采用CISPR 11:2016版，標(biāo)準(zhǔn)名稱與國(guó)際命名統(tǒng)一，在舊版標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上有微小調(diào)整，由原《工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療（ISM）射頻設(shè)備騷擾特性限值和測(cè)量方法》修改為《工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備射頻騷擾特性限值和測(cè)量方法》。

新版標(biāo)準(zhǔn)主要變化是輻射騷擾測(cè)試項(xiàng)目增加了試驗(yàn)場(chǎng)地：開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)（OATS）或者半電波暗室（SAC）、全電波暗室（FAR）條件下3m或10m的限值、1GHz～18GHz輻射騷擾測(cè)試方法的變化以及輻射騷擾測(cè)試中增加了共模吸收裝置的CMAD的使用。下文將針對(duì)微波爐產(chǎn)品涉及到的測(cè)試條款進(jìn)行詳細(xì)解析。

4.1 標(biāo)準(zhǔn)中的分組和分類

為了簡(jiǎn)化區(qū)分GB 4824標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)限值，采用GB 4824開(kāi)始被測(cè)設(shè)備的測(cè)試前，首先需要對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行分組和分類。

新版標(biāo)準(zhǔn)在分組分類的部分與舊版標(biāo)準(zhǔn)有所不同，新版標(biāo)準(zhǔn)有如下幾點(diǎn)變化：

（1）2組設(shè)備定義中增加了“用于傳輸電磁能量的工科醫(yī)射頻設(shè)備”；

（2）A類設(shè)備定義部分由舊標(biāo)準(zhǔn)的“非家用和不直接連接到住宅低壓供電網(wǎng)設(shè)施中使用的設(shè)備”變?yōu)椤胺蔷幼…h(huán)境和不直接連接到住宅低壓供電網(wǎng)設(shè)施中使用的設(shè)備”；

（3）新版標(biāo)準(zhǔn)中刪除了A類設(shè)備的“警告：A類設(shè)備用于工業(yè)環(huán)境中。在用戶文件中應(yīng)提醒用戶注意，由于（設(shè)備的）傳導(dǎo)騷擾和輻射騷擾，在其他的環(huán)境中要確保電磁兼容可能有潛在的困難”內(nèi)容。

雖然對(duì)分組分類的內(nèi)容部分有所差異，但是新舊版本對(duì)微波爐的設(shè)備分類沒(méi)有區(qū)別。依據(jù)GB 4824-2019附錄A：設(shè)備分組的舉例，微波爐屬于2組設(shè)備。依據(jù)A類設(shè)備、B類設(shè)備的分類定義，微波爐屬于B類設(shè)備。因此微波爐的電磁騷擾測(cè)試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中2組B類設(shè)備的要求進(jìn)行。

4.2 標(biāo)準(zhǔn)限值規(guī)定

微波爐對(duì)應(yīng)采用2組B類設(shè)備的限值要求。需進(jìn)行試驗(yàn)項(xiàng)目包括：150kHz～30MHz傳導(dǎo)騷擾；150kHz～30MHz輻射騷擾；30MHz～1GHz輻射騷擾；1GHz～18GHz輻射騷擾。

新版標(biāo)準(zhǔn)表格排序發(fā)生變化，各項(xiàng)目試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的限值如表2所示。

150kHz～30MHz傳導(dǎo)騷擾、150kHz～30MHz輻射騷擾和30MHz～1GHz輻射騷擾試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)限值內(nèi)容并未發(fā)生實(shí)質(zhì)變化，后兩項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目新版標(biāo)準(zhǔn)增加了開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)（OATS）或者半電波暗室（SAC）、全電波暗室（FAR）條件下3m或10m的限值。1GHz～18GHz輻射騷擾部分的限值新版標(biāo)準(zhǔn)較舊版標(biāo)準(zhǔn)有較大變化。

4.3 試驗(yàn)方法

微波爐產(chǎn)品的150kHz～30MHz傳導(dǎo)騷擾、150kHz～30MHz輻射騷擾、30MHz～1GHz輻射騷擾試驗(yàn)項(xiàng)目依據(jù)新舊版標(biāo)準(zhǔn)并未本質(zhì)變化，但是1GHz～18GHz輻射騷擾試驗(yàn)方法有較大的技術(shù)內(nèi)容變化，下面將重點(diǎn)介紹該試驗(yàn)的變化內(nèi)容。

首先，1GHz～18GHz輻射騷擾試驗(yàn)流程，依據(jù)舊版標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)中的圖5，本文中為圖1。

圖1 工作頻率在400MHz以上的2組B類工科醫(yī)設(shè)備在1GHz～18GHz的輻射測(cè)量值決策流程框圖

新版標(biāo)準(zhǔn)中，1GHz～18GHz輻射騷擾試驗(yàn)流程見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)中圖12，本文中為圖2。

對(duì)上述兩個(gè)流程圖進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)1GHz～18GHz輻射騷擾試驗(yàn)流程與舊版標(biāo)準(zhǔn)的主要差異分析如下：

（1）第一步的測(cè)試，舊版標(biāo)準(zhǔn)需符合“峰值＜表14限值？”；新版標(biāo)準(zhǔn)需符合“峰值≤表13的限值？”，其中新版表13增加了11.7GHz～12.7GHz的限值要求。

（2）在第一步測(cè)試不符合限值要求后，舊版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行第二步“峰值＜表15限值？”；新版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行第二步“峰值≤表13的限值？（11.7GHz～12.7GHz）”測(cè)試。

（3）在第二步測(cè)試符合限值要求后，進(jìn)行第三步測(cè)試：舊版標(biāo)準(zhǔn)只有這一種測(cè)量方法，即“在兩個(gè)選定的頻率上進(jìn)行加權(quán)測(cè)量”（依據(jù)舊版表16）；新版標(biāo)準(zhǔn)多了“標(biāo)準(zhǔn)使用者選擇測(cè)量方式”，即接下來(lái)可以使用兩種方法進(jìn)行測(cè)試，一種是APD加權(quán)測(cè)量法（依據(jù)表15），另一種是最終對(duì)數(shù)-平均值的加權(quán)測(cè)量法（依據(jù)表14）。

由此可見(jiàn)，新版標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試流程和加權(quán)方式與舊版標(biāo)準(zhǔn)有較大不同，也將微波爐的測(cè)試流程更加具體和細(xì)化，有助于更合理地對(duì)微波爐進(jìn)行電磁輻射騷擾的測(cè)試和評(píng)估。

4.4 試驗(yàn)布置

在受試設(shè)備的布置要求部分，微波爐產(chǎn)品涉及的標(biāo)準(zhǔn)部分，新版標(biāo)準(zhǔn)在7.5章節(jié)進(jìn)行詳細(xì)描述并且新增加了臺(tái)式設(shè)備3m距離輻射騷擾測(cè)量的典型電纜布置俯視圖和側(cè)視圖，如圖3所示，除了布置圖的詳細(xì)指導(dǎo)外，微波爐產(chǎn)品需要注意的是，輻射騷擾測(cè)試中共模吸收裝置的CMAD的使用。

圖3 臺(tái)式設(shè)備3m距離輻射騷擾測(cè)量的典型電纜布置側(cè)視圖

4.5 受試設(shè)備的負(fù)載條件

微波爐試驗(yàn)時(shí)的負(fù)載條件，舊版標(biāo)準(zhǔn)與新版標(biāo)準(zhǔn)的7.6.5章節(jié)“微波炊具”部分都是關(guān)于微波爐測(cè)試時(shí)的負(fù)載條件要求，不同的是新版標(biāo)準(zhǔn)將部分測(cè)試要求轉(zhuǎn)移到了9.4.2章節(jié)，并且新增加了微波爐在長(zhǎng)時(shí)間工作后自動(dòng)進(jìn)入間歇工作模式后的試驗(yàn)過(guò)程處理辦法。具體詳見(jiàn)表3。

5、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 4824-2019即將正式實(shí)施，微波爐產(chǎn)品的電磁騷擾測(cè)試方法也會(huì)面臨一些改變，本文針對(duì)微波爐產(chǎn)品進(jìn)行的技術(shù)內(nèi)容差異梳理將有助于進(jìn)一步理解和應(yīng)用微波爐產(chǎn)品的測(cè)試方法，實(shí)驗(yàn)室或者制造商應(yīng)及早對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的具體技術(shù)條款進(jìn)行梳理和試驗(yàn)驗(yàn)證，從而對(duì)微波爐的測(cè)試認(rèn)證做出技術(shù)上的調(diào)整。

本文作者

中家院（北京）檢測(cè)認(rèn)證有限公司 張艷艷 楊楠 李曉娟 李滟

參考文獻(xiàn)

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來(lái)源：《家電科技》2020年第六期