经典解读:到底什么是传导骚扰测试?

  传导骚扰测试(Conducted Emission)简称CE测试,通常也会被称为传导发射测试或骚扰电压测试等。传导骚扰的实质是电磁波在低频时由于波长原因需要依附导体进行传播,根据导体的性质,我们通常将传导骚扰分为:电源端传导骚扰、信号端传导骚扰、负载端传导骚扰。传导骚扰需要一个专业的测试环境,需要隔绝外部空间的电磁骚扰信号,因此在标准中规定传导骚扰必须在屏蔽室内进行。传导骚扰需要哪些测试设备呢?主要有接收机、人工电源网络、电压探头、脉冲限幅器(若人工电源网络内置脉冲限幅器也可不配)等。

  电源端CE

  电源端的传导骚扰是最常见的,也是我们最容易理解的,电源端CE指的是EUT供电电源线上的传导骚扰,拿照明产品为例,一个灯具在正常工作时,内部电路会产生电磁骚扰,一部分低频骚扰信号会依靠电源线传输至电网,这部分电磁骚扰信号就是我们所指的电源端传导骚扰信号。具体哪些产品需要做电源端CE呢?我们按目前主流行业分类有以下几类:照明行业、家电行业、医疗行业、电源行业、电力电表行业、新能源及汽车行业等。电源端CE的主要测试设备有接收机、人工电源网络、脉冲限幅器。行业内对接收机、脉冲限幅器应该再熟悉不过了,本文就不再赘述了,本文主要讲解一下人工电源网络。

  人工电源网路(Articial main network)简称AMN。在GB6113.102-2018中对AMN的描述如下:人工电源网络在射频范围内向EUT提供规定范围阻抗,并能将实验电路与供电电源上的无用射频信号进行隔离,进而将骚扰电压耦合到测量接收机上的网络。

  AMN分为两种类型:V-AMN(用于耦合非对称电压)和△-AMN(分别用于耦合对称电压和不对称电压)。V-AMN我们又称为线路阻抗网络(LISN)。

  这里首先我们要知道几个概念:对称电压、不对称电压、非对称电压。

  常规民品的电源端CE我们测试的是非对称电压,比对L对PE,或N-PE,所以我们一般会选择V-AMN。常规民品电源端CE测试频段需覆盖9kHz-30MHz,V-AMN需要满足阻抗要求(50uH+5Ω)// 50Ω,在这里可能有些读者会有疑问,标准GB6113.102的4.3和4.4条例中指出(50uH+5Ω)// 50ΩV型AMN适用于(9kHz-150kHz),(50uH)// 50ΩV型AMN适用于(150kHz-30MHz),那为什么市面上的(50uH+5Ω)// 50Ω的V-AMN能满足要求呢?

  我们仔细阅读标准发现,在GB6113.102的附录A.2中指出(50uH+5Ω)// 50Ω也能满足4.4中对(50uH)// 50ΩV-AMN的要求。

  信号端CE

  信号端的传导骚扰的应用多见于信息技术设备,如电脑、监控设备等,信息技术设备大多都包含电信/网络端口,在GB9254-2008中对电信/网络端口的定义如下:

  在实际测试中最常见的端口就是交换机网口、监控系统的网络端口等。一般的信息技术设备都有相应的辅助设备AE,信号端CE主要测试的是EUT与AE之间的信号线上的骚扰信号,我们在测试时应该模拟EUT正常使用时的状态,连接上所有的辅助设备,并保证其正常工作。电源端CE的主要测试设备有接收机、不对称人工电源网络、脉冲限幅器。

  不对称网络(asymmetric artificial network)简称AAN,又称Y型网络,我们常见的T型网络是一种常见的Y型网络。AAN用于测量非屏蔽平衡信号线上的共模电压,同时又能抑制信号线上的差模信号。这里我们需要注意的是ANN测试的非屏蔽平衡信号线,在这里首先我们要明白什么是非屏蔽平衡线?这里有两个概念“屏蔽”和“平衡线”。“屏蔽”比较好理解,有些信号线会带有屏蔽层,用于屏蔽外部信号耦合,这些线就是屏蔽线。“平衡线”的概念多见于音视频连接线,为了更好理解平衡线,我们必须知道什么是非平衡线?两者的区别在于信号传输方式上,非平衡线一般有信号端与地端,信号端为高端,地端为低端,利用信号端与地线电位差进行信号传输,如我们常见的RS232传输方式。平衡线与之不同,他是利用不同信号线之间的电位差进行信号传输,如我们常见的RS485传输方式。由于传输方式上的不同,平衡线避免了信号地环路引起的电位差问题,平衡线在长距离传输上有巨大优势。在ANN的选型中,我们需要注意一个特别的参数:纵向转换损耗(LCL)。LCL指的是在一个单端口或双端口网络中,由互联线上的纵向(不对称)信号在网络端子上产生无用横向(对称模式)信号程度的量度,标准GB6113.102-7.2中对不同类型的线型的LCL做了以下规定。

  标准规定了三类、五类、六类线的LCL要求,三五六类线的概念多见于网线,网线分为UTP(非屏蔽双绞线)和STP(屏蔽双绞线)两类。UTP属于非屏蔽平衡线,是可以用AAN进行测试的。由于不同的线型对ANN有不同的LCL要求,所以当客户对三类、五类、六类网线都有测试要求时,是否需要同时采购3种ANN?在标准GB6113.102表5中对设备的符合性描述如下:对于发射试验,CISPR规定使用规定的LCL模拟不同类别电缆的对称性。所以答案也显而易见,测试不同类型的电缆,需要选配不同的ANN。

  负载端CE

  负载端的概念在GB17743-2017中有所提及,我们常规LED照明产品包含两部分:驱动器和灯具。在这个例子中灯具就是驱动器的负载。在标准GB17743-2017的图5中对负载端描述如下:

  图中LT是DUT与负载连接线,P指的是电压探头,从原理图上我们发现,负载端CE的实质和电源端CE是一致的,都是测L-PE或N-PE的非对称信号,为了区别电源端CE,避免混淆,标准又定义了负载端CE。当然并不仅仅照明行业有负载端的概念,家电行业中空调的外机也是一种常见的负载。看到这里可能有读者会问,既然负载端CE与电源端CE实质相同,直接用AMN是否可以?这个问题我们可以在电压探头的实际应用中找到答案,举个列子,比如空调的负载端测试,若用电压探头,测试时直接将探头夹在外机L或N端,PE接地即可,若用AMN,还需考虑端子类型与AMN供电插座的兼容性,需定制转换插座,十分不方便。若是碰到一些高压负载还需额外采购高压AMN。所以客户若有负载端CE的需求,还是推荐采购电压探头。

  另外在电压探头的应用中,客户经常会忽视一个问题,一般采购的电压探头会自带一个衰减器(ESH2Z31)如下图所示:

  一般客户在使用时会忽视这个衰减器,将其安装在探头上直接测试,这样势必会导致测试结果的误差,这个衰减器的实际作用是用于测试线路阻抗的,通过计算添加衰减器与不添加衰减器的差值,再对照差值与阻抗参数表,查找出对应的线路阻抗。

  试验布置

  常见的台式设备的CE试验布置有以下两种,标准上规定EUT边界对参考接地板分别距离80cm或40cm,图a中EUT边界距离垂直参考接地板距离80cm,距离水平参考接地板40cm。图b中EUT边界距离垂直参考接地板距离40cm,距离水平参考接地板80cm。所以我们会发现会有不同高度的测试桌,当遇到EUT设备较重的情况下,我们推荐使用40cm测试桌。除上述两个距离要求之外,我们还需关注EUT电源端与AMN电源输出端之间的直线距离,该距离需满足80cm,当EUT供电电缆超过80cm时,需要8字绕接,保证80cm要求。

  CE测试小知识点

  常规的产品比如灯具、家电类都是测试其电源输入端,但是也有产品是测试其电源输出端,比如光伏发电类产品,这些产品一般内部都有AC/DC模块,光伏发电产品需要将自身转化的电能输出至电网,若产品自身EMC性能较差,输出至电网的电能就会夹杂很多电磁干扰,从而影响电网的用电质量,这也是为什么在2019年12月17日发布的新版GB4824中会新增“光伏发电系统”在8.2.2中新增“并网电网转换器的测量”。如下图所示。

  常见的光伏发电系统是DC输入,AC输出,直流电源供电至DC-AN再给EUT供电,EUT交流输出至LISN输出端,这块要特别注意,常规产品一般是EUT输入端接入LISN输出端,光伏发电类产品的工作特性,我们需要关注其交流输出端的传导骚扰。若EUT非并网设备,切忌不可如此连接,否则会损坏设备。一般实验室为了稳妥起见,还会在EUT并网端连接与EUT相应功率的纯阻性负载,在保证EUT满载的同时也起到一个保护设备的作用。如下图所示

  总结

  传导骚扰是最用于范围最广的EMC测试项目之一,本文着重讲解了传导骚扰耦合单元的参数与标准、EUT的标准布置。需要补充一点,以上文章讲述的是常规民品CE的测试,在CE测试的大范畴中还有喀呖声测试,还有汽车电子VCE和ICE测试等...精准益天下,精进致远方。 Everfine,fine forever. ——远方电磁兼容第 2 篇电器“招雷”远方雷击浪涌发生器有多牛?春夏是雷雨天气高发季节,这期间电器受损频发,原因就是遭雷击!雷电有直击雷和感应雷(间接雷)之分,而影响电器安全的主因是感应雷。感应雷的“入侵”除了可以通过外部线路(电线、电缆、信号线)对电器造成直接的严重损坏之外,还会在其沿着建筑物外墙或柱子流入地下的过程中产生大电流并在周围的空间产生强大的电场和磁场,对附近的电器造成不可逆的损坏。很显然,无论您的电器设备功能如何强大,预防雷击浪涌才是第一关!工程师兄弟们,您的电器设备做好抵抗雷击浪涌的准备了吗?您的产品具备足够的EMS能力了吗?您是否已经拥有一台波形精准、经久耐用、操作简单的雷击浪涌发生器了呢?

  这一课,小编带你领略国内一线品牌

  “远方EMC”雷击浪涌发生器的风采

  1

  EMS61000-5A

  这台超高颜值的浪涌发生器就是国内一线品牌远方EMC的EMS61000-5A:

  10.1英寸智能触摸屏,支持安卓系统,界面友好、操作简单;

  内置标准测试等级,即使新人也能快速上手;

  内置单相CDN(耦合/去耦网络)全自动切换耦合路径;

  设有“急停按钮”,可主动掌控EUT测试进程,更有利于失效分析,并保证测试的安全性;

  内置电压及电流差分探头,实现浪涌电压、电流峰值实时测量功能;可实时显示浪涌测试波形(选配);

  独有的“浪涌阀值”设定并判限功能,让检测变得简单高效;

  设备可对接远方云平台(选配),进入检测的大数据时代。

  支持无线通讯(选配),实现远程控制;

  内置文件系统,支持U盘读写,可方便的导入、导出和保存相关程序和测试报告。

  2

  EMS61000-5H

  那么电器设备有更高电压等级需求怎么办?小编给您推荐5H的方案。这台“高大上”的设备就是EMS61000-5H:

  10.1英寸智能触摸屏,支持安卓系统,界面友好、操作简单;

  集成了CWG(组合波)、MF(脉冲磁场)、HVP(高压脉冲)等波形,实现了一机多用;

  内置电压及电流差分探头,实现浪涌电压、电流峰值实时测量功能;

  内置智能模块,可实时显示浪涌测试波形;

  独有的“浪涌阀值”设定并判限功能,让检测变得简单高效;

  内置单/三相CDN(耦合去耦网络)全自动切换耦合路径;

  机箱设有“高压锁”和“急停按钮”,保证测试安全性和利于失效分析;

  接受定制,最大开路电压可达20kV;

  设备可对接远方云平台(选配),进入检测的大数据时代;

  支持无线通讯(选配),实现远程控制;

  内置文件系统,支持U盘读写,可方便的导入、导出和保存相关程序和测试报告。

  3

  SGN系列

  随着通信技术不断进步,结合标准要求,信号线测试已成常态。在此,向您推荐SGN网络:雷击浪涌发生器需匹配专用的CDN(耦合/去耦合网络)SGN-5/-8进行信号线测试。

  抽屉式可变阻抗和耦合器件,能实现一机多用;

  满足:信号、音频、视频、通讯等1 对/2 对/3 对/4 对非屏蔽对称(不对称)线耦合;

  能匹配振铃波、振荡波信号发生器使用,解决了面对一堆的耦合网络时的选择困难症,也为您降低设备选购成本。

  此外,我们还有:专门应用于新能源汽车行业,大容量(AC 690V/100A,DC 1000V/100A)的EMS61000-5N系列雷击浪涌发生器;专门应用于通信行业,CCITT波形(10/700µs)要求的EMS61000-5D系列雷击浪涌发生器;总之,远方EMC致力于为各行业电器设备的EMS设计和雷击浪涌检测提供最专业的EMC解决方案。精准益天下,精进致远方。

  Everfine,fine forever.

  ——远方电磁兼容

  第 三 篇

  经典解读:到底什么是传导骚扰测试?

  传导骚扰测试(CE)分为电压端CE、信号端CE、负载端CE。在上一篇文章中已经对这些内容进行了详细讲解。在本篇文章中我们将重点讲解一下传导骚扰中的喀呖声测试。

  01PART概念定义

  传导骚扰测试根据信号的连续性,分为连续骚扰和断续骚扰。断续骚扰是指家用电器、电动工具、医疗器械、通信产品等类似产品,在设备启动或停止的瞬间所产生的电磁干扰,其值明显大于连续骚扰。断续骚扰又分为非喀呖声和喀呖声。在标准GB4343.1-2018中对喀呖声的定义如下:

  从喀呖声的定义来看,界定喀呖声有两个重要因素:1.骚扰信号的持续时间2.前后两个骚扰信号的间隔时间。我们可以通过以下几个例子来学习一下喀呖声信号。

  图3 a)中虽然骚扰信号是一个连续脉冲信号,但是脉冲持续时间≦200ms,且仅有单个脉冲,故其与下一个脉冲的间隔肯定大于200ms。图3 b)与图3 a)同理,都属于一个喀呖声。图3 c) 中有2个骚扰信号,一个连续脉冲信号,一个断续脉冲信号,两个信号持续时间都不大于200ms,间隔时间不小于200ms。所以图3 c)中有两个喀呖声。

  02PART设备组成

  喀呖声属于传导骚扰测试,测试端口与传导连续骚扰一致。喀呖声测试需要哪些测试设备呢?下图是我司推荐的喀呖声测试的标准方案,由于喀呖声测试对信号的采集、分析与连续骚扰不同,故常规的接收机已不能满足喀呖声测试要求,这里我们就需要用到喀呖声分析仪。在耦合单元方面喀呖声测试与连续骚扰还是一致的,常规电源端口使用LISN,信号端、负载端和高压大电流电源端使用电压探头。测试环境需要使用屏蔽室环境。

  EUT布置

  喀呖声测试的布置也与连续骚扰一致,我们需要做到2个80cm,1个40cm,EUT摆放高度80cm,EUT末端距离AMN电源端口80cm,距离屏蔽室墙面40cm。

  03PART测试流程

  喀呖声的测试流程是理解整个喀呖声测试的最关键点,下面我们重点描述一下喀呖声测试的流程。下图是标准GB4343.1-2018中图9。

  我们从流程图上的第一个分支点切入,首先我们可能看到一个重要的概念-喀呖声率。那到底什么是喀呖声率呢?

  标准上对喀呖声率描述如下:一般指一分钟内的喀呖声数或开关操作数,用此数字用来确认喀呖声限值。标准上根据EUT内部运行原理的差异,规定了两种喀呖声的计算方式,一种依据实际检测到的喀呖声数,一种依据开关操作次数。常规产品的喀呖声率N=n1/T,n1是在观察时间T内的喀呖声总数。对于某些特定的器具(标准GB4343.1附录A)喀呖声率N=n2×f/T,n2是在观察时间T内的开关操作总数,f是附录A表2中给出的因数。

  这两种算法对应的测试方式也是不同的,用喀呖声数计算出的喀呖声率只需要观测150kHz和500kHz两个频点对应的准峰值数值。用开关操作次数计算出的喀呖声率需要观测150kHz和500kHz,1.4MHz,30MHz四个频点对应的准峰值数值。这里可能很多读者会问这几个频点的数据是否能真实反映EUT在150kHz-30MHz整个频段的骚扰噪声?其实喀呖声通常由开关操作产生而且喀呖声是一种最大频谱特性在2MHz以下的宽带骚扰,因此在规定的频点上进行测量是足够的。另外由于喀呖声的影响不仅取决于喀呖声的幅度也取决于持续时间、分布和重复率。因此试验的观测时间也是一个重要考量因素。标准规定如下:

  标准上根据设备的运行状态,将设备分为两类:一种是一直运行的设备,另一种是自动停止的设备。当设备是一直运行的设备如冰箱,当设备运行120min还未观测到40个喀呖声或者40次开关次数,则测试停止,或者在120min中之内也观测到40个喀呖声或者40次开关次数,则测试停止。当设备是自动停止的设备如洗衣机,判定依据还是一致的,我们需要保证观测时间内包含最小数量的完整程序且一个程序结束和下一个程序开始的间隔是需要扣除的。

  所以在测试的第一步,我们首先要确认EUT的类别,是否属于附录A中某种器具。正如上文所说,不同类型的EUT,在标准上的观测频段和算法都不同。

  为了读者方便理解,喀呖声率的相关参数见下表:

计算依据

计算公式

观测频段

检波器

观测时间

喀呖声数

N=n1/T

150kHz,500kHz

Qp

a)40个喀呖声/40次开关操作

b)120min

T为a和b中较短时间

开关操作次数

N=n2×f/T

150kHz,500kHz

1.4MHz,30MHz



  在确定了喀呖声率之后,建议判断4.2.3.3瞬时开关的例外规则的适用性。如果当EUT满足所有的喀呖声持续时间<20ms,90%的喀呖声率持续时间<10ms,喀呖声率N<5(GB4343.1见4.2.3.3),则EUT喀呖声测试合格。

  当上述情况测试不合格时,我们再去考虑是否所有的喀呖声持续时间和分布符合喀呖声的定义(GB4343.1见3.2),因为只有这种情况下才对断续骚扰使用放宽的限值。

  当观测到断续骚扰的参数不符合喀呖声的定义,应再检查该断续骚扰是否属于GB4343.1-4.2.3和附录A中规定的喀呖声定义的例外情况。

  当喀呖声的喀呖声率、持续时间和分布测量证实了对断续骚扰适用放宽限值,则喀呖声的幅度应使用上四分位法评估。这里有两个问题,1.如何放宽限值?2.什么是上四分位法?

  标准上规定放宽后的限值Lq=L+△L,这里的L是标准GB4343.1中4.1.1表1中内容。

  对△L的定义如下:

  △L=44 dB N<0.2

  △L=[20lg(30/N)] 0.2≦N<30

  喀呖声率N是由我们初扫取得的测试数据,在知道了N,△L后我们就可以知道放宽后的限值Lq。

  那什么是上四分位法呢?标准上对上四分位法的定义如下:

  我们可以参照标准GB4343.1中附录C中的实例对上四分位法进行学习。首先进行第一轮初扫,确定喀呖声率N=47/35=1.3,从而推导出放宽后的限值Lq=56+20Lg(30/1.3)=83.5。再利用上四分位法推导出第二轮测试允许超过限值Lq的喀呖声数=47(第一轮测出的喀呖声重数)/4=11.75,即第二轮测试只允许11个喀呖声超过放宽后的限值。

  04PART最后小结

  实践出真知,将这些的知识巧妙的运用于实际测试中才是我们真正要做到的大学问。但是若是使用非专业设备和人脑的计算难免出现计算错误且费时费力。我司推荐的喀呖声的标准系统操作界面简单,只需要根据标准选择合适的EUT类型,系统即可依据标准算法自动计算出EUT是否符合标准,测试精准,性能优越。

  精准益天下,精进致远方。

  Everfine,fine forever.

  ——远方电磁兼容

  第四篇静电危害有多大?远方“静电”有多强!

  静电的产生

  静电的产生一般常见是摩擦起电和人体静电。当两种物体相互摩擦时,一种物体中的电子因受原子核的束缚较弱,跑到另一个物体上去,使得到电子的物体由于其中的负电荷多于正电荷,因而显出带负电;失去电子的物体由于其中的正电荷多于负电荷,因而显出带正电,这就是摩擦起电现象。如玻璃棒与绸子摩擦,玻璃棒带正电。物体所带的电称为“静电”,当其积聚到一定程度电压可达几万伏。静电这个“捣蛋鬼”在工业领域会给产品和设备带来很大的危害。

  静电的危害

  静电的危害方式很多,包括静电吸附、静电放电和静电感应。不论是哪种方式,其都是电子、微电子工业中主要的危害源。静电电荷的积累及由此产生的静电电荷放电现象,烧毁或者击穿电子元器件,造成产品次品率高,放电火花引发火灾等。因此,电子工程师必须在产品研发源头就对产品的抗静电能力进行识别、评估和予以有效控制。

  随着电子信息技术的飞速发展,电子线路设计的高度集成化已成常态,电子产品、电器设备对静电的敏感度急剧提高,这一期小编带你关注静电抗扰度。

  工程师朋友们,您在产品研发初期有专业的EMC设计方案吗?您的产品具备足够的抗静电能力吗?您是否拥有一台放电模拟精准、经久耐用、操作简单的静电放电发生器呢?

  1

  EMS61000-2A

  这台超高颜值的静电放电发生器就是国内一线品牌远方EMC的EMS61000-2A:

  它拥有:

  7英寸大触屏,界面友好、操控智能高效;

  电压峰值30kV(可接受定制);

  主机自触发、电压自动渐升扫描,可直接观测电压变化过程;

  可智能识别多种外接放电阻容模块进行ESD测试;

  具有放电检测功能,放电检测灵敏度可调可确保放电每次真实有效;

  支持市电和锂电两种供电模式,便携式设计、使用方便;

  支持无线通讯(选配)和接入远方云平台(选配),实现远程控制,进入检测的大数据时代;

  支持RJ45 通信、USB 通信功能,文件系统管理简单高效;

  远方EMS61000-2A完全符合IEC61000-4-2/GBT17626.2等标准。

  2

  ESD-1000

  同时,针对人体(HBM)、机器(MM)、带电器件(F-CDM)的不同静电放电模型,我们打造了ESD-1000LED抗静电能力自动测试系统,专门供特殊应用场景尤其是LED行业产品的测试需求。

  3

  EMS-208

  另外,我们还有针对LED芯片、LED器件、IC等电子元件的抗静电能力试验而专门设计的高性能、高性价比EMS-208半导体静电放电发生器。

  EMS-208集成了人体放电模式(HBM)和机械放电模式(MM),符合GB/T17626.2、IEC61000-4-2、ANSI/ESD STM5.1、EIA/JESD22 –A114C.01、MIL-STD-883E 、ANSI/ESD STM5.2 、EIA/JESD22 –A115-A等标准要求。

  4

  ESDD-2

  值得一提的是,为了提高静电放电试验的重复性与可比性,针对电磁兼容试验-静电放电抗扰度试验对试验配置的要求而专门设计的ESDD-2_静电放电试验台(配套装置)。该平台完全符合IEC以及国家标准,以提供规范化的试验环境。

  总之,远方EMC致力于为各行业电器设备的EMC设计和静电放电检测提供最专业的解决方案。

  精准益天下,精进致远方。

  Everfine,fine forever.

  ——远方电磁兼容

  第五篇

  EMC新标准来袭,智能电表能过关吗?

  随着电子信息技术的高速发展,加之国家利好政策的大力扶持,智能电表已经逐渐取代老式机械电表慢慢走入千家万户。作为电力计量器具,精度和稳定性的要求对于电表来说极为严格,而电表在研发阶段的电磁兼容(EMC)设计就是其优异性能的重要前提和保障。目前,电能表行业的EMC标准GB17215.211-2020即将发行,值得一提的是新标增加了差模电流干扰的测试项目,并要求强制执行。

  远方EMC公司已成功研发出针对该测试项目的专用设备YF2405(差模电流干扰发生器)。它是一款可编程扫频输出的高频电流源,完全符合电表行业PD CLC/TR 50579:2012和GB17215.211-2020等国际、国内最新标准,用于电能表设备高频电流抗扰能力的评价。

  YF2405差模电流干扰发生器,是一款2kHz-150kHz可编程扫频输出的高频电流源,它的特点包括:

  测试模式:单频点模式、扫频模式;

  扫频模式下,可编程设置起始频率,中间频率,终止频率以及不同频率段注入的电流值;

  具有调制输出功能、中断输出功能;

  具有多组测试记忆组;

  提供输出电流信号BNC观测端子;

  触摸屏操控,配置“启动”、“停止”、“暂停”物理按键。

  工程师朋友们,新标来袭,不用怕!远方YF2405差模电流干扰发生器助您确保电能表优秀品质,顺利过关!

  第六篇

  经典解读:到底什么是传导骚扰测试?

  汽车电子行业的传导骚扰测试是一个相对复杂的测试,由于汽车系统的供电电压分为低压系统和高压系统,另外电机、点火系统等不同部件的测试方式也不同,测试方式又分电压法与电流法,看到这里读者们先不要太头疼,下面我就将各个分支整理一下为大家细细讲解。

  01PART参考标准

  目前汽车EMC标准体系可分为国际标准(ISO/ IEC/ CISPR)、国家标准(ANSI/ FCC/ SAE/ FTZ/ VDE/ BSI/ VCCI)、企业标准(EMC-CS-2009/ DC-10614/ GMW-3097)、地区标准(ECE法规/EEC指令)。其中企业标准比国际上通用的标准要严格很多,我国电磁兼容标准制定工作起步较晚,大多数标准都引用国际标准,其中GB代表强制标准,GB/T一般为非强制标准(除另有法规或文件规定除外)。其中GB/T 18655是国内应用最广的汽车电子EMC测试标准,本文也是根据此标准进行讲解的。

  02PART电压法(低压)

  2.1 测试设备

  电压法主要测试设备包括: 接收机、LISN、参考接地平面、绝缘衬垫,其中:

  接收机需要满足以下条件:

  1. 频率需要覆盖150kHz-108MHz;

  2. 中频带宽需要满足9kHz,120kHz;

  3. 检波器包含Peak,Qpeak,CAvg

  LISN需要满足 5uH/50Ω,阻抗要求需满足GB/T 18655附录E

  参考接地平面需满足以下条件:

  1. 材质要求:紫铜、青铜、黄铜或镀锌钢板

  2. 厚度≧0.5mm

  3. 最小尺寸:1000mm×400mm

  4. 距离地面高度:900mm±100mm

  5. 接地导电带间距≦300,最大长宽比7:1

  绝缘衬垫需满足以下条件:

  1. 低相对界电常数≦1.4

  2. 高度50mm

  2.2 电压法限值(低压)

  2.3 试验布置

  试验线束要求:

  电压法根据电源回线的长度分为近端接地和远端接地

  被测线远端接地(指车辆电源回线大于200mm),每一条线(电源正极和电源回线)都应相对于参考接地平面进行电压测试(见图9);

  被测线近端接地(指车辆电源回线小于或等于200mm),电源正极线应相对于参考接地平面进行电压测试(见图10);

  所以两者区别在于使用LISN的数量和测试次数。

  试验布置图:

  另外汽车电子产品中还有电机、点火系统零部件等产品,这些产品的电压法测试具体见图11、图12。

  03PART电压法(高压)

  由于新能源汽车的发展,电动车产品脱颖而出,而电动车的供电系统与传统内燃机的供电方式不同,常规的低压供电已经不能满足新能源汽车的要求,故而在GB18655-2018中更新了附录I—《电动和混合动力车辆内屏蔽的高压电源系统的试验方法》

  3.1 标准要求

  3.2 测试设备

  在低压的测试基础上高压测试还需增加高压直流电源、高压LISN及屏蔽罩、为了配合电机测试还需要穿墙轴设计等。

  3.3 电压法限值(高压)

  3.4 试验布置

  试验线束要求:

  试验布置图:

  通过布置图我们可以发现高压系统采用的两台高压LISN对EUT进行供电,并且为了防止高压线束与低压线束间的信号耦合,这两台高压LISN必须放置在屏蔽盒中且高压线束与低压线速之间需间隔100+200mm,另外为避免LISN正极与负极间信号耦合,正极线束与负极线束之间间距≧200。

  从表I.1中我们也可以发现汽车电子的限值非常低,所以测试系统的背景噪声要求就相当高了。测试必须在屏蔽室中进行,另外所有自身会产生EMI辐射的测试设备包括:电脑、监测系统、HV电源等必须放置在实验室之外。

  电机的传导骚扰测试布置的最核心点在于穿墙轴的设计,因为电机的负载即制动或驱动电机在工作时会产生较大的EMI干扰,故需要将其放置在屏蔽室之外,但是其与单机之间必须用机械轴承连接。所以在保证机械轴承安全连接电机与负载的前提下,又能保证穿墙轴的完美屏蔽,这需要一套高技术的方案,故而穿墙轴方案的价格都十分昂贵。

  当汽车电源系统中包含逆变器时,我们测试的时候需要保证EUT满载运行,故而我们需要将EUT产生的电能通过V-LISN,将其输出至屏蔽室外部的交流负载模拟器进行消耗。若采用的是纯阻性负载,我们也可将其放置在屏蔽室之内。

  我们粗看充电机的试验布置图可能觉得与逆变器的试验布置图一样,其实两个供电回路是完全相反的。图I.4中的24代表的是交流电源,通过V-LISN对EUT上电,EUT输出的直流高压通过屏蔽罩内的高压LISN传输至15直流负载进行消耗,直流负载若是纯阻性的话也可放置在屏蔽室内。另外在充电时我们还需要通过交流充电模拟负载对系统的充电状态进行监测。

  04PART小结

  本文依据标准GB/T 18655-2018将电压法分成低压及高压两个部分详细讲解,由于篇幅原因,汽车电子电流法我们将会在下篇文章中详细讲解,敬请期待。

  第七篇远方JCM-02舰载脉冲试验仪为中国海军舰艇护航!

  自20世纪初无线电技术应用于舰船以来,电子、电气系统在舰艇的各种使命中(作战、导航、指挥、控制、通信等)起着关键作用,舰载系统对外辐射千瓦级甚至兆瓦级电磁能量的同时,又可能接收微瓦级的信号电平。随着这些系统的不断增加,在空间上、时间上和频谱上占据着非常有限的电磁环境,电磁兼容问题日益突出。为了合理利用这些有限环境,舰艇设计师必须尽力权衡这些系统的要求,并使彼此之间的干扰减到最小,因此必须采用最优的电磁兼容设计方案。

  现代战争中,没有电磁权就很难取得控制权、制海权,从而丧失战场的主动权。二十世纪九十年代的海湾战争,以美国为首的多国部队使用了高功率微波武器,其中以电子战飞机和舰艇上的电子干扰设备构成的电子干扰系统对伊军C²I系统和雷达进行压制性干扰,结果多国部队以极小的损失取得了战场的主动权。正是基于此原因,我们已有等效于美国国军标MIL-STD-461D的GJB-151A/152A中国国军标 ,明确提出了舰载设备或分系统在25Hz-40GHz频段内电磁发射和敏感度要求,使我国海军新型舰船在实现自兼容的基础上同时具有较强的抗恶劣电磁环境能力,以适应现代战争的需要。

  远方JCM-2舰船设备CS106脉冲试验仪就是针对GJB151A、GJB152A、GJB151B标准中的CS106测试要求而设计交付的一款产品,其适用于潜艇和水面舰船设备和分系统的交流和直流输入电源线(不包括地线和回线)试验。

  它的主要特点包括:◐ 10.1英寸触控大屏,支持PC端Win7以上版本的操作系统,操控简单高效;◐ 可连续观测20个波形,波形精准、稳定;◐ 具有智能模块,可进行远程控制与数据传输;◐ 用户测试程序可编辑,测试步骤可链接;◐ 具备自动/手动/外部触发,三种触发模式;◐ 输出正负双极性(0.15μs仅正极性);◐ 数据存储接口,可连接U盘,导出测试数据;◐ 实现环境监测,实时显示温度、湿度、气压等参数;

  值得一提的是,JCM-2试验仪完全符合GJB151A、GJB152A、GJB151B等中国军标要求。

  远方EMC不仅是民用产品电磁兼容解决方案提供商,也是军用设备EMC专业解决方案服务商。先进舰艇是建设祖国深蓝海军的核心保障,远方EMC为中国海军舰艇护航!

  第八篇远方HKM-2脉冲试验仪为中国战机护航!

  飞机的电子电气系统十分复杂,工程师们若对其电磁兼容性能缺乏完善的设计,系统内和系统外产生的电磁干扰,轻则引起设备性能降低,重则影响飞行安全。这种干扰主要由同一供电系统中其他设备开关操作(例如:电容器组的切换、晶闸管的通断、主电源系统切换、配电系统内在仪器附近开关动作或负荷变化、与开关装置有关的谐振电路及各种系统故障等)引起的瞬变尖峰干扰。为了使被测设备能在所处供电网络中正常工作,需要对其承受该供电网络中可能存在的尖峰干扰的能力进行考核。

  由于军用飞机和民用飞机在用途、使命任务、寿命等方面的的不同,使得军用飞机和民用飞机的电磁环境存在很大的不同。通常,军用飞机强调的是在军事行动中的高性能要求,其寿命只是民用飞机的约十分之一。因此,军用飞机较之民用飞机其机载电子设备考核的标准和要求也不一样。目前我国军用飞机电子设备电磁兼容性主要依据GJB181-86、GJB181A-2003、RTCA/DO-160E等标准。

  GJB181-86、GJB181A-2003国军标规定飞机电力系统中用电设备输入端的供电特性,并限制用电设备对供电特性的不利影响,使供电系统和用电设备之间能够协调。其中耐电压尖峰试验的目的是为了飞机上的用电设备能够满足飞机规范要求,在飞机供电系统中能正常工作。

  远方HKM-2航空设备GJB181脉冲试验仪就是针对标准中规定的电气设备试验所需要的电压尖峰信号要求而设计交付的一款产品,其主要应用于航空机载设备的电压尖峰测试实验。

  它的主要特点包括:

  10.1英寸触控大屏,支持PC端Win7以上版本的操作系统,操控简单高效;

  可连续观测多个波形,波形精准、稳定;

  具有智能模块,可进行远程控制与数据传输;

  用户测试程序可编辑,测试步骤可链接;

  具备自动/手动/外部触发,三种触发模式;

  CRO触发,示波器5V信号触发,与脉冲同步;

  失效端口检测,失效时前面版LCD显示,并中断仪器工作;

  输出正负双极性(正、负、正负交替);

  设备在长时间持续工作状态下,运行稳定可靠;

  数据存储接口,可连接U盘,导出测试数据;

  实现环境监测,实时显示温度、湿度、气压等参数。

  值得一提的是,HKM-2试验仪完全符合GJB181-86、GJB181A-2003中国军标要求。

  远方EMC不仅是民用产品电磁兼容解决方案提供商,也是军用设备EMC专业解决方案服务商。先进战机是守卫祖国蓝天的核心保障,远方EMC为中国战机战护航!

  第九篇

  IC静电防护谁重要?远方F-CDM模型告诉你!

  集成电路是一种微型电子器件,广泛应用于计算机、通讯设备、家用电器等电子产品之中。作为微电子技术的核心,集成电路是电子信息技术的基础。目前,集成电路产业已成为战略性新兴产业中新一代信息技术的重要构成。与此同时,人们对集成电路的特性要求也越来越高,电路的防护尤为重要,特别是在复杂电磁环境中的IC,静电放电对IC的损伤不可忽视。当带有一定静电量的半导体器件单独放置或装入电路模块时,器件马上就会被击穿,有可能不会立即出现功能性的损坏,但会影响元器件的可靠性。静电放电造成的损失每年可达到几十亿美元以上,因此针对集成电路等器件的静电放电抗扰度试验必不可少。

  过去人们对于人体模型(HBM)和机器模型(MM)相当重视,而忽视了带电器件模型(CDM)对器件造成的损坏,研究表明,器件本身带电造成的损坏远远多于HBM和MM。集成电路等器件本身由于接触分离或者摩擦带电,在接触或者处理器件时会发生放电,其中最常见的ESD就是CDM静电放电。CDM与HBM和MM无论从测试原理方法还有程序上都有很大的不同。通过人员和设备的接地就可以控制HBM和MM,而CDM是器件对其他物体造成的损坏,不可能通过接地来控制。

  CDM的实现第一步是让元器件(DUT)带上静电。有两种方式可使元器件带电,一种是直接对元件充电,另一种方法是通过感应使元件带电,下面是标准中测试电路要求介绍。

  1、直接充电方法D-CDM(参照标准ESD STM5.3.1-1999)

  图1 典型充电器件模型测试电路

  首先,静电电压被充入该集成电路的基体之中,并储存在其基体之中,为避免充电过程造成IC损伤,因此充电电压必须经由一高电阻值(10M欧姆以上)的限流电阻对IC基体充电,对P型基体之IC而言,Vss脚位是含连接到其基体,因此该充电电压是经由该限流电阻对IC的Vss脚充电。当IC充电之后,IC本身即便带有正极性的或负极性的电压,该IC的其它脚位(包括Input,Output,I/O,以及Vdd脚位)再分别接地放电,以完成CDM的静电放电测试。由脚位接地放电的方式,CDM又可分为socketed以及non—socketed两种,其中socketed的CDM放电是指该脚位接地放电时是经由IC插座与relay开关而接地的。而non-socketed的CDM放电是把带电的IC在浮接状态下,经由放电探棒(discharge bar)而直接接地放电。

  2、感应充电方法F-CDM(参照标准JEDEC Standard No. 22-C101C)

  图2 CDM模型

  一个可分离的放电头(discharged head),由探针,电阻器,高接地平面,半刚同轴电缆,和支架组成,被用来产生放电过程。高接地平面需是63.5mm±6.35mm (2.5in±0.25in)边长的正方形传导金属块。放电路径包括l欧姆阻抗的电流测试探针,至少1GHz带宽以进行波形监视。从l欧姆电阻到示波器的电缆也需要有至少3GHz的带宽。被测物放置于测试充电板上中间以FR-4电介质层相隔,其厚度为0.381mm±0.038mm (0.015in±0.0015in)。

  由于元器件带电对集成电路的影响极大,远方推出F-CDM模型,是一款按照标准ANSI/ESD S5.3.1-2009 & JEDEC JESD22-C101F设计的专门测试CDM的模拟器,具有试验电压宽、精度高、分辨率高、稳定性好等优点。

  远方F-CDM模型

  图3 远方F-CDM效果图

  它的主要特点包括:

  试验电压高达3kV,输出电压高精度、高分辨率;

  电压显示采用LCD屏,显示质量高、可视面积大、没有电磁辐射;

  输出电压极性可切换;

  放电间隔小,可设定放电次数;

  放电头移动距离可调,微调距离精度高,X-Y方向行程达50mm;

  多种放电探针直径可选,根据需求选择,手动更换;

  输出波形多样,符合标准要求,波形精确、稳定;

  配置电子显微镜,方便精准测试实现。

  值得一提的是,远方F-CDM模型完全符合ANSI/ESD S5.3.1-2009 和JEDEC JESD22-C101F标准要求。

  远方EMC致力于为各行业电器设备的EMC设计和静电放电检测提供最专业的解决方案。

  精准益天下,精进致远方。

  Everfine,fine forever.

  ——远方电磁兼容


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