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1、引言
由于高效、節(jié)能、省時等優(yōu)點，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試適用工科醫(yī)射頻騷擾標準GB 4824。
2、GB 4824標準簡介
GB 4824標準為工作頻率在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)定了限值和測量方法。工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備是一個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)射測試要求大多引用GB 4824。該標準等同采用國際標準CISPR 11，其相關(guān)制定和修訂工作歸屬國際標準化技術(shù)委員會CISPR B分會。
GB 4824-2019版（下文簡稱“新版”）于2019年12月17日正式發(fā)布，將于2020年7月1日正式實施，替代GB4824-2013版（下文簡稱“舊版”）。新版國標發(fā)布后到實施日期之間的時間稱為“過渡期”，GB 4824-2019版標準的過渡期為2019年12月17日至2020年7月1日，在該過渡期內(nèi)符合新版（2019版）或舊版（2013版）標準的產(chǎn)品均可生產(chǎn)、銷售；2020年7月1日實施日期之后，只允許符合新版（2019版）標準的產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售。
3、微波爐適用的電磁兼容測試標準
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，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中發(fā)生震動，分子間相互碰撞、磨擦而產(chǎn)生熱能，從而達到加熱食物的目的。
微波爐屬于標準GB 4824范圍中的“設(shè)計用于產(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標準對其進行電磁發(fā)射騷擾的測試。對于帶有燒烤功能的微波爐，其燒烤功能部分開啟工作時則還要依據(jù)家用電器電磁兼容標準對其進行符合性測試。微波爐產(chǎn)品適用的電磁兼容測試標準如表1所示。
4、微波爐的測試方法標準技術(shù)內(nèi)容變化
新版標準等同采用CISPR 11:2016版，標準名稱與國際命名統(tǒng)一，在舊版標準基礎(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量方法》。
新版標準主要變化是輻射騷擾測試項目增加了試驗場地：開闊試驗場（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輻射騷擾測試方法的變化以及輻射騷擾測試中增加了共模吸收裝置的CMAD的使用。下文將針對微波爐產(chǎn)品涉及到的測試條款進行詳細解析。
4.1 標準中的分組和分類
為了簡化區(qū)分GB 4824標準中的相關(guān)限值，采用GB 4824開始被測設(shè)備的測試前，首先需要對被測設(shè)備進行分組和分類。
新版標準在分組分類的部分與舊版標準有所不同，新版標準有如下幾點變化：
（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)備定義部分由舊標準的“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）新版標準中刪除了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。
雖然對分組分類的內(nèi)容部分有所差異，但是新舊版本對微波爐的設(shè)備分類沒有區(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試依據(jù)標準中2組B類設(shè)備的要求進行。
4.2 標準限值規(guī)定
微波爐對應(yīng)采用2組B類設(shè)備的限值要求。需進行試驗項目包括：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。
新版標準表格排序發(fā)生變化，各項目試驗對應(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輻射騷擾試驗項目對應(yīng)限值內(nèi)容并未發(fā)生實質(zhì)變化，后兩項試驗項目新版標準增加了開闊試驗場（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準較舊版標準有較大變化。
4.3 試驗方法
微波爐產(chǎn)品的150kHz～30MHz傳導(dǎo)騷擾、150kHz～30MHz輻射騷擾、30MHz～1GHz輻射騷擾試驗項目依據(jù)新舊版標準并未本質(zhì)變化，但是1GHz～18GHz輻射騷擾試驗方法有較大的技術(shù)內(nèi)容變化，下面將重點介紹該試驗的變化內(nèi)容。
首先，1GHz～18GHz輻射騷擾試驗流程，依據(jù)舊版標準見標準中的圖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的輻射測量值決策流程框圖
新版標準中，1GHz～18GHz輻射騷擾試驗流程見標準中圖12，本文中為圖2。
對上述兩個流程圖進行分析，發(fā)現(xiàn)1GHz～18GHz輻射騷擾試驗流程與舊版標準的主要差異分析如下：
（1）第一步的測試，舊版標準需符合“峰值＜表14限值？”；新版標準需符合“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）在第一步測試不符合限值要求后，舊版標準進行第二步“峰值＜表15限值？”；新版標準進行第二步“峰值≤表13的限值？（11.7GHz～12.7GHz）”測試。
（3）在第二步測試符合限值要求后，進行第三步測試：舊版標準只有這一種測量方法，即“在兩個選定的頻率上進行加權(quán)測量”（依據(jù)舊版表16）；新版標準多了“標準使用者選擇測量方式”，即接下來可以使用兩種方法進行測試，一種是APD加權(quán)測量法（依據(jù)表15），另一種是最終對數(shù)-平均值的加權(quán)測量法（依據(jù)表14）。
由此可見，新版標準的測試流程和加權(quán)方式與舊版標準有較大不同，也將微波爐的測試流程更加具體和細化，有助于更合理地對微波爐進行電磁輻射騷擾的測試和評估。
4.4 試驗布置
在受試設(shè)備的布置要求部分，微波爐產(chǎn)品涉及的標準部分，新版標準在7.5章節(jié)進行詳細描述并且新增加了臺式設(shè)備3m距離輻射騷擾測量的典型電纜布置俯視圖和側(cè)視圖，如圖3所示，除了布置圖的詳細指導(dǎo)外，微波爐產(chǎn)品需要注意的是，輻射騷擾測試中共模吸收裝置的CMAD的使用。
圖3 臺式設(shè)備3m距離輻射騷擾測量的典型電纜布置側(cè)視圖
4.5 受試設(shè)備的負載條件
微波爐試驗時的負載條件，舊版標準與新版標準的7.6.5章節(jié)“微波炊具”部分都是關(guān)于微波爐測試時的負載條件要求，不同的是新版標準將部分測試要求轉(zhuǎn)移到了9.4.2章節(jié)，并且新增加了微波爐在長時間工作后自動進入間歇工作模式后的試驗過程處理辦法。具體詳見表3。
5、結(jié)語
綜上所述，新版國家標準GB 4824-2019即將正式實施，微波爐產(chǎn)品的電磁騷擾測試方法也會面臨一些改變，本文針對微波爐產(chǎn)品進行的技術(shù)內(nèi)容差異梳理將有助于進一步理解和應(yīng)用微波爐產(chǎn)品的測試方法，實驗室或者制造商應(yīng)及早對標準的具體技術(shù)條款進行梳理和試驗驗證，從而對微波爐的測試認證做出技術(shù)上的調(diào)整。
本文作者
中家院（北京）檢測認證有限公司 張艷艷 楊楠 李曉娟 李滟
參考文獻
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[2] GB 4824-2019 工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療設(shè)備 射頻騷擾特性限值和測量方法[S].
[3] 李蓉, 張林昌，微波爐的電磁輻射研究及國際標準動態(tài)，家用電器科技，2000.
[4] 葉瓊瑜，宋江偉，黃雪峰. GB 4824-2013換版實施建議及發(fā)展趨勢說明. 安全與電磁兼容. 2014(06).
[5] 馬新強, 林健, 張肅, 龔純, 程杰鋒. 微波爐電磁振動噪聲機理與控制方法研究[J]. 家電科技, 2020, (03): 52-55.
來源：《家電科技》2020年第六期
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