无线电力传输设备磁场要求检测指南

一、核心检测项目

1.磁场强度（Magnetic Field Strength）

• 测试目的：评估设备运行时产生的磁场强度是否在安全限值内，避免对人体或周边设备造成危害。
• 测试方法：
  • 使用高精度高斯计或磁强计，在设备工作状态下测量不同距离（如10 cm、50 cm、1 m）的磁场强度。
  • 依据标准：ICNIRP（非电离辐射防护委员会）指南、IEEE C95.1（电磁场安全标准）。
• 限值要求：通常工频磁场强度需低于27 µT（公众暴露限值），高频磁场需符合频率相关限值。

2.磁场频率范围

• 测试目的：验证设备工作频率是否符合设计规范及法规要求。
• 测试方法：
  • 通过频谱分析仪或示波器捕捉磁场频率信号，分析基频和谐波成分。
  • 典型频率范围：低频系统（kHz级，如Qi标准）、高频系统（MHz级，如磁共振技术）。

3.磁场空间分布

• 测试目的：分析磁场在传输区域内的均匀性和覆盖范围，优化能量传输效率。
• 测试方法：
  • 使用三维磁场扫描系统，在设备周围建立网格化测量点，生成磁场分布图。
  • 重点关注能量传输核心区域（如发射线圈周围）的磁场梯度变化。

4.谐波与杂散磁场

• 测试目的：检测磁场中是否存在非工作频率的谐波或杂散分量，避免对其他电子设备造成干扰。
• 测试方法：
  • 利用频谱分析仪测量磁场信号的谐波失真（THD）和杂散发射。
  • 依据标准：CISPR 11（工业/科学/医疗设备电磁干扰标准）。

5.效率与能量损耗

• 测试目的：评估设备在磁场传输过程中的能量转换效率。
• 测试方法：
  • 测量输入功率（发射端）与输出功率（接收端）的比值，计算传输效率。
  • 需考虑不同负载条件下的效率变化（如空载、半载、满载）。

6.人体安全与生物效应

• 测试目的：确保磁场暴露不会对人体组织产生热效应或神经刺激。
• 测试方法：
  • 使用人体模型（如仿真组织等效液体）和SAR（比吸收率）测试系统。
  • 依据标准：IEC 62311（电子设备人体暴露评估）。

7.电磁兼容性（EMC）测试

• 测试目的：验证设备在磁场发射和抗干扰方面的合规性。
• 测试方法：
  • 辐射发射测试：测量设备对外的磁场辐射是否符合限值。
  • 抗扰度测试：评估设备在外部磁场干扰下的稳定性。
  • 依据标准：FCC Part 15（美国）、GB 4343（中国）。

8.长期稳定性与温升

• 测试目的：检测设备持续工作时的磁场稳定性及发热情况。
• 测试方法：
  • 连续运行设备24小时以上，监测磁场强度波动和线圈温度变化。
  • 温升需符合UL 2738（无线电力传输设备安全标准）。

二、测试设备与工具

• 磁场测量仪器：高斯计、磁强计、霍尔探头。
• 频谱分析仪（如Rohde & Schwarz FSW系列）。
• 三维磁场扫描系统（含自动化控制软件）。
• 功率分析仪（用于效率测试）。
• 电磁兼容测试系统（如EMI接收机、电波暗室）。

三、测试流程

1. 准备工作：校准仪器，确定测试环境（如屏蔽室或开阔场）。
2. 设备配置：设置发射端与接收端的相对位置和负载条件。
3. 数据采集：按预设测试点记录磁场强度、频率、效率等参数。
4. 分析报告：对比标准限值，生成合规性评估报告。

四、法规与标准参考

• 标准：ICNIRP 2020、IEEE Std 62704-4（人体暴露评估）。
• 中国标准：GB/T 37132（无线充电设备电磁兼容性要求）。
• 行业规范：Qi标准（WPC联盟）、AirFuel共振标准。

五、注意事项

• 环境干扰：测试时需远离强磁场源（如变压器、电机）。
• 设备校准：定期对测量仪器进行计量认证。
• 多场景测试：模拟不同使用场景（如金属物体靠近、多设备共存）。

结论

无线电力传输设备的磁场检测需覆盖强度、频率、分布、效率及安全性等关键指标。通过科学严谨的测试流程和符合性评估，可确保设备在运行的同时满足健康、安全和环保要求。

以上内容可作为设备研发、生产认证及质量控制的参考依据。