某電子產(chǎn)品正在進(jìn)行傳導(dǎo)騷擾測試
傳導(dǎo)騷擾測試(Conducted Emission)簡稱CE測試,通常也會被稱為傳導(dǎo)發(fā)射測試或騷擾電壓測試等。
傳導(dǎo)騷擾測試主要測試電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在正常工作時自身的電壓電流通過信號線、電源線或地線傳輸出去而對其他設(shè)備造成的干擾強度,測試這些騷擾量是否超過標(biāo)準(zhǔn)要求的界限值。與輻射發(fā)射類似,通過將試驗測量值與限值比較來判斷EUT(受試設(shè)備)的傳導(dǎo)發(fā)射是否合格,測量值低于限值則通過,反之則失敗,以此保證在公共電網(wǎng)上工作的其他設(shè)備免受干擾。
簡單而言,傳導(dǎo)騷擾測試是一種判斷電子設(shè)備工作時對公共電網(wǎng)是否產(chǎn)生過大干擾信號的方法。本文主要介紹EMI傳導(dǎo)騷擾測試設(shè)備及設(shè)計方案。
一、分類
傳導(dǎo)騷擾的實質(zhì)是電磁波在低頻時由于波長原因需要依附導(dǎo)體進(jìn)行傳播,根據(jù)導(dǎo)體的性質(zhì),傳導(dǎo)騷擾主要分為:電源端傳導(dǎo)騷擾、信號端傳導(dǎo)騷擾和負(fù)載端傳導(dǎo)騷擾三種。
(1)電源端傳導(dǎo)騷擾:
電源端的傳導(dǎo)騷擾為常見,指的是EUT供電電源線上的傳導(dǎo)騷擾。拿照明產(chǎn)品為例,一個燈具在正常工作時,內(nèi)部電路會產(chǎn)生電磁騷擾,一部分低頻騷擾信號會依靠電源線傳輸至電網(wǎng),這部分電磁騷擾信號就是電源端傳導(dǎo)騷擾信號。具體哪些產(chǎn)品需要做電源端傳導(dǎo)騷擾測試呢?我們按目前主流行業(yè)分類有以下幾類:照明行業(yè)、家電行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)、電源行業(yè)、電力電表行業(yè)、新能源及汽車行業(yè)等。電源端傳導(dǎo)騷擾測試的主要設(shè)備有EMI接收機、人工電源網(wǎng)絡(luò)、脈沖限幅器。
技術(shù)人員正在進(jìn)行汽車電子產(chǎn)品傳導(dǎo)干擾測試布線
(2)信號端傳導(dǎo)騷擾:
信號端的傳導(dǎo)騷擾的應(yīng)用多見于信息技術(shù)設(shè)備,如電腦、監(jiān)控設(shè)備等。一般的信息技術(shù)設(shè)備都有相應(yīng)的輔助設(shè)備AE,信號端CE主要測試的是EUT與AE之間的信號線上的騷擾信號,在測試時應(yīng)該模擬EUT正常使用時的狀態(tài),連接上所有的輔助設(shè)備,并保證其正常工作。信號端傳導(dǎo)騷擾測試的主要設(shè)備有EMI接收機、不對稱人工電源網(wǎng)絡(luò)、脈沖限幅器。
圖1
(3)負(fù)載端傳導(dǎo)騷擾:
以常規(guī)LED照明產(chǎn)品為例,它一般包含兩部分:驅(qū)動器和燈具。燈具就是驅(qū)動器的負(fù)載。在標(biāo)準(zhǔn)GB17743-2017的介紹圖中對負(fù)載端描述如下:
圖1中LT是DUT與負(fù)載連接線,P指的是電壓探頭,從原理圖上能夠看出,負(fù)載端傳導(dǎo)騷擾測試的實質(zhì)和電源端傳導(dǎo)騷擾測試一致,都是測L(火線)-PE(地線)或N(零線)-PE的非對稱信號,為了區(qū)別電源端傳導(dǎo)騷擾測試,避免混淆,標(biāo)準(zhǔn)又定義了負(fù)載端傳導(dǎo)騷擾。當(dāng)然并不僅僅照明行業(yè)有負(fù)載端的概念,家電行業(yè)中空調(diào)的外機也是一種常見的負(fù)載。
二、主要設(shè)備
傳導(dǎo)騷擾測試系統(tǒng)需要的測試設(shè)備主要有EMI測量接收機、人工電源網(wǎng)絡(luò)、電壓探頭、電流探頭、脈沖限幅器(若人工電源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)置脈沖限幅器也可不配)等。
(1)EMI測量接收機
EMI測量接收機是EMI(電磁干擾性能)測試中常用的基本測試儀器,測量接收機的幾個重要指標(biāo)分別是:6dB(峰值功率的25%)處的帶寬、充電時間常數(shù)、放電時間常數(shù)、臨界阻尼指示器的機械時間常數(shù)、過載系數(shù)。
(2)人工電源網(wǎng)絡(luò)
人工電源網(wǎng)絡(luò)又稱電源阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò),主要用于測量被測樣品沿電源線向電網(wǎng)發(fā)射的連續(xù)騷擾電壓。人工電源網(wǎng)絡(luò)在射頻范圍內(nèi)向被測樣品提供一個穩(wěn)定的阻抗,并將被測樣品與電網(wǎng)上的高頻干擾隔離開,然后將干擾電壓耦合到EMI接收機上。人工電源網(wǎng)絡(luò)分為兩種基本類型:V-AMN(用于耦合非對稱電壓)和△-AMN(分別用于耦合對稱電壓和不對稱電壓)。V-AMN又被稱為線路阻抗網(wǎng)絡(luò)(LISN)。
(3)電流探頭、電壓探頭
電流探頭是根據(jù)法拉第原理設(shè)計的用來測量導(dǎo)線中干擾電流信號的磁環(huán),本質(zhì)上是一個匝數(shù)為1的變壓器。使用電流探頭能夠測量流經(jīng)導(dǎo)線的電流大小。電壓探頭則是測量電壓值大小的裝置。
(4)脈沖限幅器
脈沖限幅器是專為連接于人工電源網(wǎng)絡(luò)與EMI接收機之間而設(shè)計的保護(hù)裝置,可有效的抑制功率信號進(jìn)入測量設(shè)備前級燒毀敏感器件。
三、現(xiàn)場測試布置及設(shè)計方案
測試布置主要分為臺式設(shè)備試驗布置和落地式設(shè)備試驗布置,示意圖如下:
測試時,人工電源網(wǎng)絡(luò)的輸出端子與受試設(shè)備端子應(yīng)相距0.8m,并用一根0.8m長的三芯軟纜中的兩根動力線連接。臺式受試設(shè)備的高度要求0.8m以上,落地式設(shè)備的高度要求0.1m以上。墻面和地面要放置接地金屬板,EUT距離垂直接地金屬板0.4m。
另外,傳導(dǎo)騷擾測試需要一個專業(yè)的測試環(huán)境,要能隔絕外部空間的電磁騷擾信號,因此在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定傳導(dǎo)騷擾測試必須在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。