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eLibrary > BS EN 61000-4-9:2016 Electromagnetic compatibility (EMC) - Testing and measurement techniques. Impulse magnetic field immunity test >

BS EN 61000-4-9:2016 Electromagnetic compatibility (EMC) - Testing and measurement techniques. Impulse magnetic field immunity test, 2017

30299245-VOR.pdf [Go to Page]
English [Go to Page]
CONTENTS
FOREWORD
INTRODUCTION
1 Scope and object
2 Normative references
3 Terms, definitions and abbreviated terms [Go to Page]
3.1 Terms and definitions
3.2 Abbreviated terms
4 General
5 Test levels
6 Test instrumentation [Go to Page]
6.1 General
6.2 Combination wave generator [Go to Page]
6.2.1 General
6.2.2 Performance characteristics of the generator
6.2.3 Calibration of the generator
6.3 Induction coil [Go to Page]
6.3.1 Field distribution
6.3.2 Characteristics of the standard induction coils of 1 m × 1 m and 1 m × 2,6 m
6.4 Calibration of the test system
7 Test setup [Go to Page]
7.1 Test equipment
7.2 Verification of the test instrumentation
7.3 Test setup for impulse magnetic field applied to a table-top EUT
7.4 Test setup for impulse magnetic field applied to a floor standing EUT
7.5 Test setup for impulse magnetic field applied in-situ
8 Test procedure [Go to Page]
8.1 General
8.2 Laboratory reference conditions [Go to Page]
8.2.1 Climatic conditions
8.2.2 Electromagnetic conditions
8.3 Execution of the test
9 Evaluation of test results
10 Test report
Annexes [Go to Page]
Annex A (informative) Characteristics of non standard induction coils [Go to Page]
A.1 General
A.2 Determination of the coil factor [Go to Page]
A.2.1 General
A.2.2 Coil factor measurement
A.2.3 Coil factor calculation
A.3 Magnetic field measurement
A.4 Verification of non standard induction coils
Annex B (informative) Information on the field distribution of standard induction coils [Go to Page]
B.1 General
B.2 1 m × 1 m induction coil
B.3 1 m × 2,6 m induction coil with reference ground plane
B.4 1 m × 2,6 m induction coil without reference ground plane
Annex C (informative) Selection of the test levels
Annex D (informative) Measurement uncertainty (MU) considerations [Go to Page]
D.1 General
D.2 Legend
D.3 Uncertainty contributors to the surge current and to the surge magnetic field measurement uncertainty
D.4 Uncertainty of surge current and surge magnetic field calibration [Go to Page]
D.4.1 General
D.4.2 Front time of the surge current
D.4.3 Peak of the surge current and magnetic field
D.4.4 Duration of the current impulse
D.4.5 Further MU contributions to time measurements
D.4.6 Rise time distortion due to the limited bandwidth of the measuring system
D.4.7 Impulse peak and width distortion due to the limited bandwidth of the measuring system
D.5 Application of uncertainties in the surge generator compliance criterion
Annex E (informative) Mathematical modelling of surge current waveforms [Go to Page]
E.1 General
E.2 Normalized time domain current surge (8/20 μs)
Annex F (informative) Characteristics using two standard induction coils [Go to Page]
F.1 General
F.2 Particular requirements for calibration
F.3 Field distribution of the double induction coil arrangement
Annex G (informative) 3D numerical simulations [Go to Page]
G.1 General
G.2 Simulations
G.3 Comments
Bibliography
Figures [Go to Page]
Figure 1 – Simplified circuit diagram of the combination wave generator
Figure 2 – Waveform of short-circuit current (8/20 μs) at the output of the generator with the 18 μF capacitor in series
Figure 3 – Example of a current measurement of standard induction coils
Figure 4 – Example of test setup for table-top equipment showing the vertical orthogonal plane
Figure 5 – Example of test setup for floor standing equipment showing the horizontal orthogonal plane
Figure 6 – Example of test setup for floor standing equipment showing the vertical orthogonal plane
Figure 7 – Example of test setup using the proximity method
Figure A.1 – Rectangular induction coil with sides a + b and c
Figure A.2 – Example of verification setup for non standard induction coils
Figure B.1 – +3 dB isoline for the magnetic field strength (magnitude) in the x-y plane for the 1 m × 1 m induction coil
Figure B.2 – +3 dB and –3 dB isolines for the magnetic field strength (magnitude) in the x-z plane for the 1 m × 1 m induction coil
Figure B.3 – +3 dB isoline for the magnetic field strength (magnitude) in the x-z plane for the 1 m × 2,6 m induction coil with reference ground plane
Figure B.4 – +3 dB and -3 dB isolines for the magnetic field strength (magnitude) in the x-y plane for the 1 m × 2,6 m induction coil with reference ground plane
Figure B.5 – +3 dB isoline for the magnetic field strength (magnitude) in the x-y plane for the 1 m × 2,6 m induction coil without reference ground plane
Figure B.6 – +3 dB and –3 dB isolines for the magnetic field strength (magnitude) in the x-z plane for the 1 m × 2,6 m induction coil without reference ground plane
Figure E.1 – Normalized current surge (8/20 μs): Width time response Tw
Figure E.2 – Normalized current surge (8/20 μs): Rise time response Tr
Figure E.3 – Current surge (8/20 μs): Spectral response with Δf = 10 kHz
Figure F.1 – Example of a test system using double standard induction coils
Figure F.2 – +3dB isoline for the magnetic field strength (magnitude) in the x-y plane for the double induction coil arrangement (0,8 m spaced)
Figure F.3 – +3 dB and –3 dB isolines for the magnetic field strength (magnitude) in the x-z plane for the double induction coil arrangement (0,8 m spaced)
Figure G.1 – Current and H-field in the centre of the 1 m × 1 m induction coil
Figure G.2 – Hx-field along the side of 1 m × 1 m induction coil in A/m
Figure G.3 – Hx-field in direction x perpendicular to the plane of the 1 m × 1 m induction coil
Figure G.4 – Hx-field along the side in dB for the 1 m × 1 m induction coil
Figure G.5 – Hx-field along the diagonal in dB for the 1 m × 1 m induction coil
Figure G.6 – Hx-field plot on y-z plane for the 1 m × 1 m induction coil
Figure G.7 – Hx-field plot on x-y plane for the 1 m × 1 m induction coil
Figure G.8 – Hx-field along the vertical middle line in dB for the 1 m × 2,6 m induction coil
Figure G.9 – Hx-field 2D plot on y-z plane for the 1 m × 2,6 m induction coil
Figure G.10 – Hx-field 2D plot on x-y plane at z = 0,5 m for the 1 m × 2,6 m induction coil
Figure G.11 – Helmholtz setup: Hx-field and 2D plot for two 1 m × 1 m induction coils, 0,6 m spaced
Figure G.12 – Helmholtz setup: Hx-field and 2D plot for two 1 m × 1 m induction coils, 0,8 m spaced
Tables [Go to Page]
Table 1 – Test levels
Table 2 – Definitions of the waveform parameters 8/20 μs
Table 3 – Specifications of the waveform time parameters of the test system
Table 4 – Specifications of the waveform peak current of the test system
Table D.1 – Example of uncertainty budget for surge current front time (Tf)
Table D.2 – Example of uncertainty budget for the peak of surge current (IP)
Table D.3 – Example of uncertainty budget for current impulse width (Td)
Table D.4 – factor (see equation (D.10)) of different unidirectional impulse responses corresponding to the same bandwidth of system B
Table D.5 – β factor (equation (D.14)) of the standard current surge waveform
Table F.1 – Specifications of the waveform peak current of this test system
Français [Go to Page]
SOMMAIRE
AVANT-PROPOS
INTRODUCTION
1 Domaine d'application et objet
2 Références normatives
3 Termes, définitions et termes abrégés [Go to Page]
3.1 Termes et définitions
3.2 Termes abrégés
4 Généralités
5 Niveaux d'essais
6 Instrumentation d'essai [Go to Page]
6.1 Généralités
6.2 Générateur d'ondes combinées [Go to Page]
6.2.1 Généralités
6.2.2 Caractéristiques de performances du générateur
6.2.3 Etalonnage du générateur
6.3 Bobine d'induction [Go to Page]
6.3.1 Distribution du champ
6.3.2 Caractéristique des bobines d'induction normalisées de 1 m × 1 m et de 1 m × 2,6 m
6.4 Etalonnage du système d'essai
7 Montage d'essai [Go to Page]
7.1 Équipement d'essai
7.2 Vérification de l'instrumentation d'essai
7.3 Montage d'essai pour le champ magnétique impulsionnel appliqué à un EUT de table
7.4 Montage d'essai pour le champ magnétique impulsionnel appliqué à un EUT posé au sol
7.5 Montage d'essai pour le champ magnétique impulsionnel appliqué in situ
8 Procédure d'essai [Go to Page]
8.1 Généralités
8.2 Conditions de référence du laboratoire [Go to Page]
8.2.1 Conditions climatiques
8.2.2 Conditions électromagnétiques
8.3 Exécution de l'essai
9 Évaluation des résultats d'essais
10 Rapport d'essai
Annexes [Go to Page]
Annexe A (informative) Caractéristiques des bobines d'induction non normalisées [Go to Page]
A.1 Généralités
A.2 Détermination du facteur de bobine [Go to Page]
A.2.1 Généralités
A.2.2 Mesure du facteur de bobine
A.2.3 Calcul du facteur de bobine
A.3 Mesure des champs magnétiques
A.4 Vérification des bobines d'induction non normalisées
Annexe B (informative) Informations relatives à la distribution du champ des bobines d'induction normalisées [Go to Page]
B.1 Généralités
B.2 Bobine d'induction de 1 m × 1 m
B.3 Bobine d'induction de 1 m × 2,6 m avec plan de masse de référence
B.4 Bobine d'induction de 1 m × 2,6 m sans plan de masse de référence
Annexe C (informative) Choix des niveaux d'essais
Annexe D (informative) Considérations relatives à l'incertitude de mesure (MU) [Go to Page]
D.1 Généralités
D.2 Légende
D.3 Contributeurs à l'incertitude de mesure du courant de choc et du champ magnétique transitoire
D.4 Incertitude du courant de choc et étalonnage du champ magnétique transitoire [Go to Page]
D.4.1 Généralités
D.4.2 Durée du front du courant de choc
D.4.3 Crête du courant de choc et du champ magnétique
D.4.4 Durée du courant de choc
D.4.5 Autres contributions à l'incertitude de mesure pour les mesures de temps
D.4.6 Distorsion du temps de montée en raison de la largeur de bande limitée du système de mesure
D.4.7 Distorsion de la crête et de la largeur d'impulsion en raison de la largeur de bande limitée du système de mesure
D.5 Application des incertitudes au critère de conformité du générateur d'ondes de choc
Annexe E (informative) Modélisation mathématique des formes d'onde de courant de choc [Go to Page]
E.1 Généralités
E.2 Courant de choc dans le domaine temporel normalisé (8/20 μs)
Annexe F (informative) Caractéristiques utilisant deux bobines d'induction normalisées [Go to Page]
F.1 Généralités
F.2 Exigences particulières en matière d'étalonnage
F.3 Distribution du champ de la disposition de bobine d'induction double
Annexe G (informative) Simulations numériques 3D [Go to Page]
G.1 Généralités
G.2 Simulations
G.3 Commentaires
Bibliographie
Figures [Go to Page]
Figure 1 – Schéma de circuit simplifié du générateur d'ondes combinées
Figure 2 – Forme d'onde du courant de court-circuit (8/20 μs) à la sortie du générateur avec le condensateur de 18 μF en série
Figure 3 – Exemple de mesure du courant des bobines d'induction normalisées
Figure 4 – Exemple de montage d'essai pour équipement de table montrant le plan orthogonal vertical
Figure 5 – Exemple de montage d'essai pour équipement poséau sol montrant le plan orthogonal horizontal
Figure 6 – Exemple de montage d'essai pour équipement poséau sol montrant le plan orthogonal vertical
Figure 7 – Exemple de montage d'essai utilisant la méthode de proximité
Figure A.1 – Bobine d'induction rectangulaire avec les côtés a + b et c
Figure A.2 – Exemple de montage de vérification des bobines d'induction non normalisées
Figure B.1 – Isoligne +3 dB pour l'intensité du champ magnétique (amplitude) dans le plan x-y pour la bobine d'induction de 1 m × 1 m
Figure B.2 – Isolignes +3 dB et –3 dB pour l'intensité du champ magnétique (amplitude) dans le plan x-z pour la bobine d'induction de 1 m × 1 m
Figure B.3 – Isoligne +3 dB pour l'intensité du champ magnétique (amplitude) dans le plan x-z pour la bobine d'induction de 1 m × 2,6 m avec plan de masse de référence
Figure B.4 – Isolignes +3 dB et -3 dB pour l'intensité du champ magnétique (amplitude) dans le plan x-y pour la bobine d'induction de 1 m × 2,6 m avec plan de masse de référence
Figure B.5 – Isoligne +3 dB pour l'intensité du champ magnétique (amplitude) dans le plan x-y pour la bobine d'induction de 1 m × 2,6 m sans plan de masse de référence
Figure B.6 – Isolignes +3 dB et -3 dB pour l'intensité du champ magnétique (amplitude) dans le plan x-z pour la bobine d'induction de 1 m × 2,6 m sans plan de masse de référence
Figure E.1 – Courant de choc normalisé (8/20 μs): Réponse dans l'intervalle de temps Tw
Figure E.2 – Courant de choc normalisé (8/20 μs): Réponse de temps de montée Tr
Figure E.3 – Courant de choc (8/20 μs): Réponse spectrale avec Δf = 10 kHz
Figure F.1 – Exemple de système d'essai utilisant des bobines d'induction doubles normalisées
Figure F.2 – Isoligne +3 dB pour l'intensité du champ magnétique (amplitude) dans le plan x-y pour la disposition de bobine d'induction double (espacée de 0,8 m
Figure F.3 – Isolignes +3 dB et –3 dB pour l'intensité du champ magnétique (amplitude) dans le plan x-z pour la disposition de bobine d'induction double (espacée de 0,8 m)
Figure G.1 – Courant et champ H au centre de la bobine d'induction de 1 m × 1 m
Figure G.2 – Champ Hx le long de la bobine d'induction de 1 m × 1 m, en A/m
Figure G.3 – Champ Hx dans le sens x perpendiculaire au plan de la bobine d'induction de 1 m × 1 m
Figure G.4 – Champ Hx le long du côté, en dB, de la bobine d'induction normalisée de 1 m × 1 m
Figure G.5 – Champ Hx le long de la diagonale, en dB, de la bobine d'induction de 1 m × 1 m
Figure G.6 – Tracé du champ Hx sur le plan y-z pour la bobine d'induction de 1 m × 1 m
Figure G.7 – Tracé du champ Hx sur le plan x-y pour la bobine d'induction de 1 m × 1 m
Figure G.8 – Champ Hx le long de la ligne médiane verticale, en dB, de la bobine d'induction de 1 m × 2,6 m
Figure G.9 – Tracé 2D du champ Hx sur le plan y-z pour la bobine d'induction de 1 m × 2,6 m
Figure G.10 – Tracé 2D du champ Hx sur le plan x-y à z = 0,5 m pour la bobine d'induction de 1 m × 2,6 m
Figure G.11 – Montage de Helmholtz: Champ Hx et tracé 2D pour deux bobines d'induction de 1 m × 1 m, espacées de 0,6 m
Figure G.12 – Montage de Helmholtz: Champ Hx et tracé 2D pour deux bobines d'induction de 1 m × 1 m, espacées de 0,8 m
Tableaux [Go to Page]
Tableau 1 – Niveaux d'essai
Tableau 2 – Définitions des paramètres de forme d'onde 8/20 μs
Tableau 3 – Spécifications des paramètres temporels de forme d'onde du système d'essai
Tableau 4 – Spécifications du courant de crête de forme d'onde du système d'essai
Tableau D.1 – Exemple de budget d'incertitude pour la duréedu front du courant de choc (Tf)
Tableau D.2 – Exemple de budget d'incertitude pour la crête du courant de choc (IP)
Tableau D.3 – Exemple de budget d'incertitude pour la largeur de courant de choc (Td)
Tableau D.4 – Facteur (voir l'équation (D.10)) de différentes réponses impulsionnelles unidirectionnelles correspondant à la même largeur de bande du système B
Tableau D.5 – Facteur β (équation (D.14)) de la forme d'onde de courant de choc normalisé
Tableau F.1 – Spécifications du courant de crête de forme d'onde de ce système d'essai [Go to Page]

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