“芯朋杯”电磁兼容设计竞赛决赛测试评分细则
1. 评分规则
参赛作品须满足所有基础技术要求方可获得基础分。若作品达到选测项要求或超过基础技术要求，将在基础分的基础上予以加分。若不满足基础技术要求，将在基础分的基础上予以扣分，单相基础分扣完为止。最终得分将四舍五入至小数点后一位。分项总分合计为测试总分，测试总分占比80%，PPT答辩专家组打分占比20%，测试分与专家组打分之和为比赛总分。
2. 测试检查
测试前对样机拍照、测量尺寸、PCB板检查。每参赛队先进行电气指标测试，再进行噪声指标测试。
3. PCB板检查
PCB为4层板K1=30分，2层板K1=40分，单层板K1=50分，超过4层板，每增加2层扣10分，下限0分。
参赛选手应提交与参赛作品中电路板同一批次的PCB文件，并提供PCB制图软件中三维图尺寸标注图片作为体积测量参考。
4. 作品体积
如果有额外的开关电源或蓄电池，其体积与被测样机一起评估体积。
电源适配器 | 长(cm) | 宽(cm) | 高(cm) | 体积(cm3) | 得分 |
A1=长*宽*高 | B1=(80+(400cm3×95%-A1)×100/400 cm3) 0≤B1≤100，四舍五入取整 |
电源适配器基准体积400cm3，当体积为基准体积95%时，可得基础分80分。体积每减小基准体积1%加1分，每增加基准体积1%扣1分，得分范围限制在0分（超过基准体积175%）~100分（小于基准体积75%）。
测量设备：游标卡尺和三角尺。
将待测电源适配器（EUT）放置于水平桌面上，用游标卡尺或三角尺测试样品的最长长度、最宽宽度、最高高度，记录数据。
5. 电气性能
全程测试不断电进行，过程中除非测试条件的工况改变，否则不能对作品进行任何操作。若测试过程中出现作品失效，允许进行一次作品维修和更换，更换作品之后所有数据重新测试。
测试流程：接入电网220VAC，样机输出12VDC即为正常工作，直流侧带电阻负载，使输出功率达300W。等待系统稳定运行10分钟后记录被测作品的各项参数。
5.1 电源适配器转换效率
在额定工况下测量电源适配器转换效率。
工况：220VAC@300W | 效率(%) | 得分 |
A2 | B2=80-(94%-A2) ×100×10 0≤B2≤100，四舍五入取整 |
电源适配器基准效率94%，当测试效率为基准效率时，可得基础分80分。效率每少1个百分点扣10分，每多1个百分点加10分，得分范围限制在0分（小于86%）~100分（大于96%）。
按图1测试连线，待电源适配器样机稳态工作10分钟后，记录输入功率、输出电压和输出电流，计算得出待测电源适配器总体效率。
5.2 功率因数
在额定工况下测量电源适配器输入侧功率因数。
工况：220VAC@300W | 功率因数(0.01) | 得分 |
A4 | B4=40 -(0.95-A4) ×100 0≤B4≤50 |
基准功率因数0.95，当测试功率因数为基准功率因数时，可得基础分40分。功率因数每减少0.01扣1分，每增加0.01加1分，得分范围限制在0分~50分。
按图1测试连线，记录电能质量分析仪测量到的功率因数和电流THD。
图1 电气指标测试连线图
5.3 对地漏电流
测试电源适配器总体原副边漏电流。由于漏电流测试需要施加绝缘高压，可能会导致待测样机的损坏，因此放到最后的测试环节。
工况：264VAC@300W | 漏电流(mA) | 得分 |
A3 | B3=80+(QUOTIENT((7mA-A3)/3.5mA)+ sgn(7mA-A3)×1)×10 0≤B3≤100 |
商取整函数QUOTIENT ( )和符号函数sgn( )，漏电流值对应的分数情况：
0mA<A3<3.5mA时， QUOTIENT ( )=1，sgn( )=1，加20分；
3.5mA<A3<7mA时， QUOTIENT ( )=0，sgn( )=1，加10分；
7mA<A3<10.5mA时， QUOTIENT ( )=0，sgn( )= -1，扣10分；
10.5mA<A3<14mA时， QUOTIENT ( )= -1，sgn( )= -1，扣20分；
14mA<A3<17.5mA时， QUOTIENT ( )= -2，sgn( )= -1，扣30分。
测试连线图如图2所示。
图2 对地漏电流测试连线图
测试步骤：
首先将待测电源适配器的输出正极和输出负极短接，并与绝缘耐压测试仪的负极相连，再将待测电源适配器的火线零线短接后连接至绝缘耐压测试仪的正极。
然后，施加264VAC电压到待测电源适配器，测试时间为1分钟，同时记录漏电流大小。
5.4 电磁兼容性能
在额定工况、背景噪声<6dB条件下测量电源适配器的传导干扰准峰值、平均值，满足GB/T9254标准等级B限值，限值幅频曲线如图3所示，B限值的准峰值记为BLimitQ、平均值记为BLimitA。
图3 电磁兼容GB/T9254标准等级B限值曲线
项目 | L线总电磁噪声 | N线总电磁噪声 | |
准峰值QP | A5 | A7 | |
B5=80+ max(BLimitQ-A5)×2 0≤B5≤100 | B7=80+ max(BLimitQ-A7)×2 0≤B7≤100 | ||
平均值AV | A6 | A8 | |
B6=80+max(BLimitA-A6)×2 0≤B6≤100 | B8=80+ max(BLimitA-A8)×2 0≤B8≤100 | ||
条件 | 输入电压220VAC，满载功率 300W±10W | ||
电源适配器样机不工作时的背景噪声<6dB | |||
分数合计 | C1=(B5+B6)/2 | C2=(B7+B8)/2 | |
分别测试L线、N线的共模、差模传导噪声，max( )为测量值偏离限值的最大值，带符号数，四舍五入为整数。当测量最大值在限值曲线上时，可得基础分80分。每上升1dB扣2分，每下降1dB加2分。每项得分范围限制在0分~100分。
总噪声测试连线图如图4所示。
图4 噪声指标测试连线图
测试步骤：
首先用上位机操控接收机进行底噪扫描，当确认低于法规限值6dB后，才能开始EMI测试。测试时，待测样机的输出电源负极接至PE。
然后上电确认电源适配器样机进入稳态工作状态后，开始测试火线L和零线N的传导骚扰，标记最大值、5个频点和余量。
6. 零分项
(1) 参赛作品未自制或使面包板，得分系数E1=0。
(2) PCB板接入后，不能让电源适配器样机在额定工况下正常运行，或影响测试仪器正常工作，得分系数E2=0。
7. 加分项
7.1 EMI滤波器体积
EMI 滤波器 | 长(cm) | 宽(cm) | 高(cm) | 体积(cm3) | 得分 |
A9=长*宽*高 | D1=(80+(60cm3×95%-A9)×100/60 cm3) 0≤D1≤100，四舍五入取整 |
EMI滤波器基准体积60cm3，当体积为基准体积95%时，可得基础分80分。体积每减小基准体积1%加1分，每增加基准体积1%扣1分，得分范围限制在0分（超过基准体积175%）~100分（小于基准体积75%）。
测量设备：游标卡尺和三角尺。
将待测电源适配器（EUT）放置于水平桌面上，用游标卡尺或三角尺测试样机中EMI滤波器的最长长度、最宽宽度、最高高度，记录数据。若EMI滤波器所在的电路区域之外还有其他EMI滤波元件，这些滤波元件的体积需附加在EMI滤波器的总体积之上。若采用有源EMI滤波器，蓄电池和隔离电源模块的体积应一并计入EMI滤波器总体积。
7.2 稳定性测试
电源适配器样机稳定运行时间10分钟后测试噪声，EMI噪声增加量ΔATT：
ΔATT在±3dB以内，得分D2=100；
3dB<ΔATT<6dB时，D2=80；
6dB≤ΔATT<10dB时，D2=60；
10dB≤ΔATT时，D2=40。
7.3 原始噪声测试
在额定工况、背景噪声<6dB条件下，去除电源适配器的EMI滤波器，测试样机原始的传导干扰准峰值、平均值。在B限值的准峰值BLimitQ、平均值BLimitA的基础上各增加15dBuV)，作为原始干扰的准峰值、平均值参考量。
项目 | L线总电磁噪声 | N线总电磁噪声 | |
准峰值QP | A10 | A12 | |
B9=80+max(15dBμV+BLimitQ -A10)×2 0≤B6≤100 | B11=80+ max(15dBμV+BLimitQ -A12)×2 0≤B8≤100 | ||
平均值AV | A11 | A13 | |
B10=80+max(15dBμV+BLimitA -A11)×2 0≤B6≤100 | B12=80+ max(15dBμV+BLimitA -A13)×2 0≤B8≤100 | ||
条件 | 输入电压220VAC，满载功率 300W±10W | ||
电源适配器样机不工作时的背景噪声<6dB | |||
分数合计 | D3=(B9+B10+B11+B12)/4 | ||
分别测试L线、N线的共模、差模传导噪声，max( )为测量值偏离限值的最大值，带符号数，四舍五入为整数。当测量最大值在限值曲线上时，可得基础分80分。每上升1dB扣2分，每下降1dB加2分。每项得分范围限制在0分~100分。
总噪声测试连线图如图4所示。
测试步骤：
首先用上位机操控接收机进行底噪扫描，当确认低于法规限值6dB后，才能开始EMI测试。测试时，待测样机的输出电源负极接至PE。
然后上电确认电源适配器样机进入稳态工作状态后，开始测试火线L和零线N的传导骚扰，标记最大值、5个频点和余量。
8. 测试环境
电源适配器不工作时的背景噪声<6dB。
电源适配器运行工况：300W±10W@12VDC, 220VAC。
决赛测试现场搭建一个电气指标测试平台（用于测试转换效率、漏电流、功率因数和THD）和一个噪声指标测试平台，示意图分别如图2和图3所示。测试组提供2套备用设备（主要是EMI接收机和连接线缆）。现场不提供调试所需的焊接等设备，需要参赛队伍自带。
参赛队的电源适配器作品位置照片如图4所示，测试平台设备清单如表1所示。
图4 参赛作品测试时放置位置
表1 测试平台的设备清单
设备名称 | 规格 | 型号 | 数量 |
示波器 | 4通道200MHz以上 | 1台 | |
隔离差分探头 | 1500V，50MHz | 2个 | |
电流探头 | 150A，10MHz | 2个 | |
漏电流测试仪 | AC 0~100mA, 1% | 美瑞克或日置 | 1个 |
功率分析仪 | 4通道 | 横河或日置 | 1台 |
手持式万用表 | Fluke | 2台 | |
程控交流电源 | 10kW | 0~300Vac | 1台 |
低压电子负载 | 1kW | 12Vdc输出 | 1台 |
电磁兼容测试系统 | EMI接收机、LISIN | 1套 | |
接插件 | 电源适配器样机输入、输出接线端子 | 若干 |
9. 总分
总分S=[(K1+B1+B2+B3+B4+C1+C2+D1+D2+D3)/9]*E1*E2*80%+ PPT答辩专家组打分*20%。
注：本评分细则的最终解释权归大赛组委会所有。