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電磁連續(xù)騷擾電壓測(cè)試和功率測(cè)試
發(fā)布時(shí)間:2019-01-25 責(zé)任編輯:xueqi
【導(dǎo)讀】連續(xù)騷擾電壓測(cè)量主要測(cè)量EUT沿著電源線向電網(wǎng)發(fā)射的騷擾電壓,測(cè)量頻率為0.15~30MHz。測(cè)量一般在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。當(dāng)測(cè)量頻率升高到30MHz以上時(shí),人工電源網(wǎng)絡(luò)AMN內(nèi)的電感、電容器分布參數(shù)影響加大,使其不能起到良好的隔離和濾波作用,所以應(yīng)采用功率吸收鉗進(jìn)行測(cè)量。
騷擾的傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試
傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試是測(cè)量受試設(shè)備(EUT)通過(guò)電源線或信號(hào)線向外發(fā)射的騷擾。根據(jù)騷擾的性質(zhì),傳導(dǎo)騷擾測(cè)試可分為連續(xù)騷擾電壓測(cè)量、騷擾功率測(cè)量、斷續(xù)騷擾喀嚦聲測(cè)量、諧波電流測(cè)量、電壓波動(dòng)和閃爍測(cè)量。
1.1.2.1連續(xù)騷擾電壓測(cè)試
連續(xù)騷擾電壓測(cè)量主要測(cè)量EUT沿著電源線向電網(wǎng)發(fā)射的騷擾電壓,測(cè)量頻率為0.15~30MHz。測(cè)量一般在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行。測(cè)量時(shí)需要在電網(wǎng)和EUT之間插入一個(gè)人工電源網(wǎng)絡(luò)(LISN或AMN),其原理如圖15所示。AMN的作用是隔離電網(wǎng)和EUT,使測(cè)到的騷擾電壓
圖15:人工電源網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)
圖16:50Ω/50μH 的V型AMN
圖17:150Ω的Δ型AMN
圖18:臺(tái)式設(shè)備的傳導(dǎo)騷擾測(cè)量布置圖
僅是EUT發(fā)射的,不會(huì)有電網(wǎng)的騷擾混入。另一作用是為測(cè)量提供一個(gè)穩(wěn)定的阻抗,因?yàn)殡娋W(wǎng)的阻抗是不確定的,阻抗不一樣EUT的騷擾電壓值也不相同,所以要規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的阻抗,通常為50Ω。AMN實(shí)際上是個(gè)雙向低通濾波器,電網(wǎng)中的騷擾由50μH和1.0μF的濾波器濾掉,不能進(jìn)人騷擾測(cè)量?jī)x,而EUT發(fā)射的騷擾由于50μH濾波器的阻擋不能進(jìn)人電網(wǎng),只能通過(guò)0.1μF電容進(jìn)入騷擾測(cè)量?jī)x。測(cè)量?jī)x的輸入阻抗是50Ω,所以EUT騷擾的負(fù)載阻抗約等于50Ω。對(duì)于50Hz的工頻電源,仍然可以通過(guò)AMN向EUT供電。圖15中的AMN僅是一種基本結(jié)構(gòu),由基本結(jié)構(gòu)可以組成V型AMN,用于測(cè)量電源中相線—地線和零線—地線的不對(duì)稱(chēng)騷擾電壓,見(jiàn)圖16。也可組成Δ型AMN,除了測(cè)量線-地間的不對(duì)稱(chēng)騷擾電壓外還可以測(cè)量相線—零線間的對(duì)稱(chēng)騷擾電壓,見(jiàn)圖17。測(cè)量時(shí)EUT和AMN的布置、連接線的長(zhǎng)度和走向等都應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求進(jìn)行。AMN外殼要良好接地,否則將影響電網(wǎng)和EUT之間的隔離。圖18為臺(tái)式設(shè)備的傳導(dǎo)騷擾測(cè)量布置圖。
1.1.2.2連續(xù)騷擾的功率測(cè)試
當(dāng)測(cè)量頻率升高到30MHz以上時(shí),人工電源網(wǎng)絡(luò)AMN內(nèi)的電感、電容器分布參數(shù)影響加大,使其不能起到良好的隔離和濾波作用;所以應(yīng)采用功率吸收鉗進(jìn)行測(cè)量。功率吸鉗的結(jié)構(gòu)如圖19(a)所示。
圖19:30—300MHz連續(xù)騷擾的功率測(cè)試
(a)功率吸收鉗的結(jié)構(gòu) (b) 測(cè)量布置
其中C是電流探頭,包括鐵氧體環(huán)和探測(cè)線圈,作用是測(cè)量電源線上的騷擾共模電流。D是鐵氧體環(huán)組,作為騷擾共模電流的穩(wěn)定負(fù)載,吸收騷擾功率,并用于隔離EUT和電網(wǎng)。如果在50MHz以下鐵氧體環(huán)組D不能充分起到射頻隔離作用,則應(yīng)在電網(wǎng)端再加一個(gè)輔助吸收鉗F,它也是由鐵氧體環(huán)組成。E也是鐵氧體環(huán)組,用于吸收外場(chǎng)在電流探頭引出電纜上產(chǎn)生的共模電流,以免影響測(cè)量結(jié)果。測(cè)量布置如圖19(b)所示,測(cè)試應(yīng)在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行,電源線長(zhǎng)度應(yīng)大于6m,即大于30MHz的半波長(zhǎng)加上吸收鉗的長(zhǎng)度。對(duì)于每一個(gè)測(cè)試頻率點(diǎn),吸收鉗都應(yīng)沿著電源線移動(dòng),找出最大值,因?yàn)楣材k娏髟趯?dǎo)線上是以駐波形式出現(xiàn)的。功率吸收鉗測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)事前進(jìn)行校準(zhǔn),得到修正因子—頻率曲線。校準(zhǔn)布置如圖20所示。
圖20:功率吸收鉗的校準(zhǔn)布置
校準(zhǔn)時(shí)先把校準(zhǔn)信號(hào)直接輸入測(cè)量接收機(jī),記錄讀數(shù)a’;然后把校準(zhǔn)信號(hào)輸入到校準(zhǔn)線上,移動(dòng)功率吸收鉗,找出第一個(gè)最大值,記錄讀數(shù)a;于是得到插入損耗L= a’-a。因?yàn)轵}擾功率用dB(pW)表示,測(cè)量接收機(jī)的讀數(shù)是dB(μV),對(duì)于50Ω系統(tǒng),二者差17dB,為了方便起見(jiàn),廠家直接將17dB從插入損耗中減去,給出修正因子。所以測(cè)量時(shí),只要將測(cè)量接收機(jī)的讀數(shù)加上修正因子就是騷擾功率。
應(yīng)注意的是功率吸收鉗雖然是加在電源線上進(jìn)行測(cè)試,但是測(cè)量的實(shí)際上并不非傳導(dǎo)發(fā)射,而是輻射發(fā)射。EUT的輻射發(fā)射有二種類(lèi)型,一類(lèi)是EUT內(nèi)部各種電流環(huán)路中的差模電流產(chǎn)生的電磁波,通過(guò)機(jī)箱殼體的縫隙向外的輻射,另一類(lèi)是共模電流輻射。共模電流輻射需要共模源和天線,由于電路設(shè)計(jì)或布線不當(dāng),在EUT內(nèi)部形成等效的共模源;等效共模天線的一部分是外接電纜,另一部分則是往往EUT內(nèi)部的地和金屬機(jī)箱。當(dāng)機(jī)箱尺寸接近被測(cè)頻率的四分之一波長(zhǎng)時(shí),機(jī)箱作為等效共模天線的一部分發(fā)射效率將大大提高,這是吸收鉗法不適合評(píng)價(jià)EUT全部輻射能力的原因之一。此外如果EUT除電源線外還有其他外接電纜,這些電纜也可能有共模電流輻射。所以用吸收鉗法來(lái)評(píng)價(jià)EUT全部輻射能力的限制條件是:小型EUT、30~300MHz頻率段、單電纜連接。當(dāng)然如果用吸收鉗法來(lái)進(jìn)行診斷測(cè)試,上述限制就沒(méi)有必要,吸收鉗法測(cè)到的是連接被測(cè)電纜的等效共模源的騷擾功率,用50Ω標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的功率表示。由于被測(cè)電纜相當(dāng)于輻射天線,所以測(cè)試時(shí)人應(yīng)遠(yuǎn)離測(cè)試裝置,吸收鉗和測(cè)量接收機(jī)之間的連接電纜最好也套上磁環(huán)。
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