图 7 使用频谱分析仪进行传导骚扰预兼容测试的典型系统
传导骚扰的EMI测试通常要带电运行,而且需要区分测试结果中的骚扰究竟来自于被测设备还是电网中原来就存在的骚扰,因此需要有特定的隔离设备组合:
线性阻抗稳定网络LISN(Line Impedance Stabilization Network):由于电源传导发射的强度与电网的阻抗有关,为了使测量具有唯一性,必须在特定的阻抗条件下测量,LISN就提供了这样一个环境,CISPR标准规定的LISN为50Ω/50μH。LISN也对来自电网的干扰信号进行滤波,使电网内的干扰与被测设备相互隔离,但是将被测试设备对电网的干扰耦合出来,送到LISN的输出测试端,提供标准的共模和差模阻抗,再送出给测试设备(一般是频谱仪或EMI接收机)。LISN是传导测试中的核心设备,本质上讲它是一个单向高通滤波器,只将特定频段的干扰信号筛选出来进行测试。
隔离变压器:由于LISN的设计原理限制,它的供电存在较大的漏电流,要求实际应用时需要良好接地,必须要加隔离变压器与电网隔离开使用。
瞬态限幅器:传导骚扰可能存在很大的能量,为防止测试设备过载或烧毁,需在频谱仪的测量端口前加限幅保护,并在结果中补偿。
被测设备:测量对象一般是交流供电端的三条线,以及部分的电气信号线。
测试设备:具有符合EMI传导测试功能的EMI接收机或频谱分析仪。
辐射发射骚扰测试系统
数字设备由于脉冲电流和开关电源的使用,具有丰富的谐波,一旦接地回路或接口处理不当就会对外产生较强的辐射骚扰,而芯片部分的低压使系统的抗扰度降低。这些辐射骚扰的频率没有特定的范围,从测试标准上看通常从 30 MHz 到 1 GHz /18 GHz。
近场测试非常适合产品开发阶段辐射骚扰的EMI诊断。在这个阶段,标准测试方法或许能给出精确的结果,但却无法显示问题的来源所在,近场探头就是很合适的定位工具;然而必须认识到,近场探头的测试结果几乎不能给出有关设备辐射水平的准确信息,误差和波动可达到20dB以上。使用近场探头测试的过程中,要保证测量结果远小于标准中规定的骚扰限值;在整改过程中,也要保证每次尝试整改后的复测结果好于前面的各种测量。为了通过近场测试大致了解产品是否能通过最终的兼容测试,需要在已经确知结果的样品上进行多次尝试。