解析GB/T 37132-2018

董奇峰，劉 建，郭 雨，王連鋼

（1.國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心檢測(cè)中心，北京 100041；2.北京市無(wú)線電監(jiān)測(cè)站，北京 100013）

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)文件，推薦性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定項(xiàng)目《無(wú)線充電設(shè)備的電磁兼容性通用要求和測(cè)試方法》由國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心檢測(cè)中心安全與電磁兼容事業(yè)部牽頭制定，聯(lián)合各手機(jī)廠商、零部件企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)及科研院所等組成標(biāo)準(zhǔn)制定工作組。根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)公告（2018年第17號(hào)），該標(biāo)準(zhǔn)已于2018年12月28日正式發(fā)布，并于2019年7月1日正式實(shí)施，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB/T 37130-2018。本文將介紹標(biāo)準(zhǔn)制定的背景、意義、參考依據(jù)和主要技術(shù)內(nèi)容等。

1 標(biāo)準(zhǔn)制定的背景及意義

在科技高速發(fā)展的當(dāng)下，越來(lái)越多的電池被廣泛應(yīng)用到電子電器設(shè)備上，豐富了人們的生活，但電池傳統(tǒng)的導(dǎo)線充電方式給大家?guī)?lái)了諸多不便，無(wú)線充電方式便能解決這個(gè)難題，無(wú)線充電可以克服傳統(tǒng)導(dǎo)線充電方式所具有的電擊、火花、磨損等缺陷，實(shí)現(xiàn)電能傳輸過(guò)程的安全、可靠、靈活及高效。隨著技術(shù)不斷成熟，無(wú)線充電設(shè)備會(huì)越來(lái)越多樣化、復(fù)雜化，同時(shí)意味著外部電磁環(huán)境污染會(huì)更嚴(yán)重，這使得設(shè)備安全、可靠和穩(wěn)定工作成為亟待解決的問(wèn)題。然而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)大部分生產(chǎn)廠商只會(huì)根據(jù)市場(chǎng)需求來(lái)生產(chǎn)設(shè)備，各自為營(yíng)，導(dǎo)致無(wú)線充電設(shè)備的抗擾和騷擾性能參差不齊，產(chǎn)品相互干擾，影響了正常使用，甚至因設(shè)備相互干擾失效后出現(xiàn)安全隱患，給人們的人身和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了危險(xiǎn)。

在此背景下，無(wú)線充電方式亟需制定一種科學(xué)的電磁兼容測(cè)試方法，來(lái)評(píng)定電磁輻射水平。通過(guò)對(duì)大量廠家和客戶的調(diào)研，及現(xiàn)有市場(chǎng)中常見(jiàn)的無(wú)線充電產(chǎn)品實(shí)際摸底測(cè)試，結(jié)合中國(guó)國(guó)情，歷經(jīng)4年，由國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心檢測(cè)中心最終牽頭完成了GB/T 37132-2018《無(wú)線充電設(shè)備的電磁兼容性通用要求和測(cè)試方法》的制定。

2 標(biāo)準(zhǔn)制定依據(jù)

目前，主流的無(wú)線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有三種：Power Matters Alliance（PMA）標(biāo)準(zhǔn)、Qi 標(biāo)準(zhǔn)、Alliance for Wireless Power（A4WP）標(biāo)準(zhǔn)。此次標(biāo)準(zhǔn)制定結(jié)合這三類無(wú)線充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)EN 303417，GB 4824，GB/T 17799.3，GB/T 17799.4，GB 17625.1，GB 17625.2，GB/Z 17625.3，GB/Z 17625.6，GB/T 21437.2 等 國(guó)內(nèi)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合我國(guó)實(shí)際使用情況，制定詳盡的測(cè)試計(jì)劃，有條不紊試驗(yàn)后并根據(jù)專家意見(jiàn)制定了本標(biāo)準(zhǔn)。

3 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容

3.1 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

GB/T 37132-2018《無(wú)線充電設(shè)備的電磁兼容性通用要求和測(cè)試方法》主要適用于采用無(wú)線充電技術(shù)進(jìn)行電能發(fā)射和/或接收的無(wú)線充電設(shè)備。主要規(guī)定了無(wú)線充電設(shè)備的電磁兼容性要求，包括限值、性能判據(jù)和測(cè)量方法等。但不適用于電動(dòng)汽車無(wú)線充電系統(tǒng)。

3.2 試驗(yàn)條件選擇

在GB/T 37132-2018標(biāo)準(zhǔn)中環(huán)境噪聲和EUT 的騷擾兩者之合成結(jié)果不超過(guò)規(guī)定的限值時(shí)，則不必要求環(huán)境噪聲電平比規(guī)定限值低6 dB。在這種情況下，可以認(rèn)為EUT 的發(fā)射滿足規(guī)定限值的要求；而當(dāng)環(huán)境噪聲和EUT 的騷擾兩者之合成結(jié)果超過(guò)規(guī)定的限值時(shí)，則不能判定EUT 未達(dá)到限值的要求，除非在超過(guò)限值所對(duì)應(yīng)的每一個(gè)頻率點(diǎn)上都能表明同時(shí)滿足下述兩個(gè)條件：一是環(huán)境噪聲電平至少比EUT 騷擾加上環(huán)境噪聲電平低6 dB；二是環(huán)境噪聲電平至少比規(guī)定的限值低4.8 dB。

在測(cè)試模式上標(biāo)準(zhǔn)分為空閑模式和能量傳輸模式。空閑模式：發(fā)射端設(shè)備接通電源且無(wú)接收端設(shè)備協(xié)同工作；有接收端協(xié)同工作但無(wú)電能傳輸。能量傳輸模式：發(fā)射端設(shè)備與接收端設(shè)備處于電能傳輸狀態(tài)。測(cè)試應(yīng)涵蓋以上兩種模式。具體設(shè)備測(cè)試中，廠家應(yīng)聲明典型及產(chǎn)品可允許的最大位置偏移（發(fā)射端設(shè)備與接收端設(shè)備最大的位置偏離程度）用于測(cè)試配置。測(cè)試應(yīng)在最差測(cè)試組合下進(jìn)行。

圖1 空閑模式1

圖2 空閑模式2

圖3 工作模式

免測(cè)頻段規(guī)定為無(wú)線充電設(shè)備所使用的中心工作頻率加減工作帶寬，該頻段可以免除進(jìn)行磁場(chǎng)感應(yīng)電流，傳導(dǎo)騷擾，輻射騷擾，傳導(dǎo)抗擾度和輻射抗擾度的測(cè)試。如表1所示為部分頻率示例。

表1 部分免測(cè)頻段

3.3 標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)試項(xiàng)目的適用性

3.3.1 騷擾測(cè)量

無(wú)線充電設(shè)備及其輔助設(shè)備相關(guān)端口的電磁兼容騷擾試驗(yàn)的適用性見(jiàn)表2。

表2 騷擾測(cè)量項(xiàng)目

3.3.2 抗擾度試驗(yàn)及判定依據(jù)

無(wú)線充電設(shè)備及其輔助設(shè)備相關(guān)端口的電磁兼容抗擾度試驗(yàn)的適用性見(jiàn)表3。

表3 抗擾度試驗(yàn)項(xiàng)目

無(wú)線充電設(shè)備抗擾度測(cè)試需要以配合使用的試驗(yàn)輔助設(shè)備為基礎(chǔ)，用于判斷該無(wú)線充電設(shè)備是否通過(guò)抗擾度測(cè)試。試驗(yàn)輔助設(shè)備應(yīng)不影響試驗(yàn)進(jìn)行。

（1）性能判據(jù)A。在試驗(yàn)期間和試驗(yàn)之后，被測(cè)設(shè)備應(yīng)按預(yù)定方式連續(xù)工作，無(wú)功能喪失，性能降低不允許低于制造商規(guī)定的性能水平。如果制造商沒(méi)有規(guī)定最低性能水平，則可從產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)和產(chǎn)品文件中得到，或者在被測(cè)設(shè)備按預(yù)定方式使用時(shí)，從用戶的合理期望中得出。

（2）性能判據(jù)B。在試驗(yàn)期間，被測(cè)設(shè)備允許性能降低或部分功能喪失，但實(shí)際工作狀態(tài)不允許改變。在試驗(yàn)之后，被測(cè)設(shè)備應(yīng)按預(yù)定方式連續(xù)工作，當(dāng)被測(cè)設(shè)備按預(yù)定方式使用時(shí)，性能降低或部分功能喪失不允許低于制造商規(guī)定的性能水平，如果制造商沒(méi)有規(guī)定最低性能水平，則可以從產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)和產(chǎn)品文件中得到，或者在被測(cè)設(shè)備按預(yù)定的方式使用時(shí)，從用戶的合理期望中得出。

（3）性能判據(jù)C。在試驗(yàn)期間，被測(cè)設(shè)備允許性能降低或喪失功能，允許實(shí)際工作狀態(tài)改變。在試驗(yàn)之后，被測(cè)設(shè)備無(wú)法按預(yù)定方式連續(xù)工作，只能通過(guò)操作控制器來(lái)恢復(fù)。

（4）性能判據(jù)D。在試驗(yàn)期間，被測(cè)設(shè)備允許性能降低或喪失功能，允許實(shí)際工作狀態(tài)改變。在試驗(yàn)之后，如果不修理或不替換設(shè)備或系統(tǒng)，則被測(cè)設(shè)備無(wú)法按預(yù)定方式連續(xù)工作。同時(shí)，無(wú)線充電設(shè)備抗擾度測(cè)試的性能判據(jù)，在有相關(guān)的專用產(chǎn)品、產(chǎn)品類電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的情況下，優(yōu)先引用其性能判據(jù)。

3.4 騷擾試驗(yàn)項(xiàng)目的限值

表4 A級(jí)無(wú)線充電設(shè)備在測(cè)試距離10米處的輻射騷擾限值

表5 B級(jí)無(wú)線充電設(shè)備在測(cè)試距離10米處的輻射騷擾限值

表6 A級(jí)無(wú)線充電設(shè)備在測(cè)試距離3米處的輻射騷擾限值

表7 B級(jí)無(wú)線充電設(shè)備在測(cè)試距離3米處的輻射騷擾限值

測(cè)量頻率上限的選擇：

⊙如果EUT 內(nèi)部源的最高頻率低于108MHz，則測(cè)量只進(jìn)行到1GHz。

⊙如果EUT 內(nèi)部源的最高頻率在108MHz-500MHz 之間，則測(cè)量只進(jìn)行到2GHz。

⊙如果EUT 內(nèi)部源的最高頻率在500MHz-1GHz 之間，則測(cè)量只進(jìn)行到5GHz。

⊙如果EUT 內(nèi)部源的最高頻率高于1GHz，則測(cè)量將進(jìn)行到最高頻率的5倍或6GHz，取兩者中的小者。

注：EUT 內(nèi)部源的最高頻率指在EUT 內(nèi)部產(chǎn)生或使用的最高頻率，或EUT 工作或調(diào)諧的頻率。

表8 A級(jí)無(wú)線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（DC電源輸入）

表9 B級(jí)無(wú)線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（DC電源輸入）

表10 A級(jí)無(wú)線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（AC電源輸入）

表11 B級(jí)無(wú)線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（AC電源輸入）

表12 A級(jí)無(wú)線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（電信端口）

表13 B級(jí)無(wú)線充電設(shè)備傳導(dǎo)騷擾限值（電信端口）

表14 電壓波動(dòng)和閃爍限值

表15 瞬態(tài)傳導(dǎo)騷擾（DC電源端口）

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，國(guó)內(nèi)外基于無(wú)線充電設(shè)備電磁兼容技術(shù)要求和測(cè)試方法仍處于缺失狀態(tài)。《無(wú)線充電設(shè)備電磁兼容技術(shù)要求和測(cè)試方法》標(biāo)準(zhǔn)制定是鑒于我國(guó)無(wú)線充電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，目的為提升無(wú)線充電系統(tǒng)的可靠性，減少系統(tǒng)間電磁干擾問(wèn)題，統(tǒng)一無(wú)線充電設(shè)備的分類，從設(shè)計(jì)源頭上引入EMC 的要求，規(guī)范國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量，滿足市場(chǎng)需求。