傳導(dǎo)發(fā)射(CE),一種常被稱作傳導(dǎo)干擾的電磁現(xiàn)象,是指電子、電氣裝置或體系內(nèi)產(chǎn)生的電壓或電流通過(guò)導(dǎo)線,如信號(hào)線、供電線或接地線向外傳播,并因此變成其他同類裝置或體系的潛在干擾源。實(shí)際上,幾乎任何帶有電源線的設(shè)備都需面對(duì)傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試的問(wèn)題。
傳導(dǎo)發(fā)射通常以干擾電壓或干擾電流的上限值作為衡量指標(biāo),重點(diǎn)關(guān)注的頻段為150千赫茲至30兆赫茲。傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試的關(guān)鍵在于評(píng)估電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)在常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)下,其通過(guò)線路傳播出去的電壓電流干擾對(duì)其它設(shè)備的影響程度,即檢測(cè)這些干擾是否超出預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)限制值。如同輻射發(fā)射測(cè)試,傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試的結(jié)果也需要將實(shí)際測(cè)量值與限定值進(jìn)行對(duì)比:若測(cè)量值未超出限值,則判定為合格(PASS),否則視為不合格(FAIL)。這樣的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)旨在確保在公用電網(wǎng)中共存的設(shè)備能免受傳導(dǎo)發(fā)射干擾的影響。
Tip:不同類型的產(chǎn)品可能有不同的限值,具體數(shù)值要結(jié)合我們講過(guò)的產(chǎn)品專用標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品類標(biāo)準(zhǔn)來(lái)查找確定哦~
上篇我們已經(jīng)講過(guò)測(cè)量接收機(jī),一起回顧一下,測(cè)量接收機(jī)是EMI測(cè)試中最常用的基本測(cè)試儀器,儀器類型包括準(zhǔn)峰值測(cè)量接收機(jī)、峰值測(cè)量接收機(jī)、平均值測(cè)量接收機(jī)和均方根值測(cè)量接收機(jī)。測(cè)量接收機(jī)的幾個(gè)重要指標(biāo)分別是:6dB處的帶寬、充電時(shí)間常數(shù)、放電時(shí)間常數(shù)、臨界阻尼指示器的機(jī)械時(shí)間常數(shù)、過(guò)載系數(shù)。
對(duì)于準(zhǔn)峰值測(cè)量接收機(jī)(包含測(cè)試控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件),要求特性如下
線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)LISN(Line Impedance Stabilization Network)也叫做人工電源網(wǎng)絡(luò)AMN(Artificial MainsNetwork),LISN是一種耦合去耦電路,
主要有以下作用:
對(duì)于低頻信號(hào),LISN的電感表現(xiàn)為低阻抗,電容表現(xiàn)為高阻抗,所以信號(hào)經(jīng)過(guò)LISN基本不衰減,電源可以經(jīng)LISN輸送到開(kāi)關(guān)型變換器;而對(duì)于高頻信號(hào),LISN的電感表現(xiàn)為高阻抗,電容可以視為短路,所以LISN阻止了高頻噪聲在EUT和電網(wǎng)之間的傳送。連接測(cè)量接收機(jī)時(shí),儀器內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)阻抗為50Ω,共模和差模干擾電流將從該50Ω阻抗上流過(guò),此時(shí),LISN起到了為共模和差模干擾電流在所需測(cè)量的頻段提供了一個(gè)固定阻抗(50Ω)的作用,而50Ω電阻上的電壓就是傳導(dǎo)騷擾電壓。
EUT產(chǎn)生的干擾電流包括兩種模態(tài):差模電流從火線流出到中線,共模電流經(jīng)過(guò)火線和中線到地線;因此,火線和中線中的差模信號(hào)的幅值相同,相位相反,而共模信號(hào)是幅值和相位都相同。在總的傳導(dǎo)干擾信號(hào)中,設(shè)備中的共模和差模噪聲具備不同的特性,濾波器的設(shè)計(jì)方法也由此各不相同,必須被分別抑制。然而這個(gè)線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)只能測(cè)量電源線上總的傳導(dǎo)干擾,并不能測(cè)出其中的共模和差模分量。因此,在實(shí)際的傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試中,依具體的測(cè)試結(jié)果及顯示要求的不同,可以對(duì)這個(gè)基礎(chǔ)的線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理,得到改進(jìn)的線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)。
另外使用LISN測(cè)量傳導(dǎo)干擾需特別注意過(guò)載問(wèn)題,EUT因開(kāi)關(guān)或瞬時(shí)斷電會(huì)引起瞬態(tài)尖峰,其幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)接收機(jī)的電壓測(cè)量范圍,很容易損壞接收設(shè)備,由于測(cè)試接收機(jī)的價(jià)格不菲,因此需在接收設(shè)備前端加過(guò)載保護(hù)衰減器,并且最好在EUT通電、調(diào)試好之后再接上測(cè)試設(shè)備。
使用LISN測(cè)量尖峰干擾信號(hào)時(shí),因?yàn)榧夥甯蓴_電壓的幅度較大,如AC220V電源線的開(kāi)關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的瞬態(tài)電壓尖峰可能達(dá)到近400V。而尖峰信號(hào)通常在開(kāi)關(guān)、繼電器閉合瞬間出現(xiàn),屬于瞬態(tài)干擾,故測(cè)量過(guò)程中要不斷做開(kāi)關(guān)動(dòng)作,通過(guò)具有一定帶寬的帶存儲(chǔ)功能的示波器捕捉和測(cè)量,使其最大值與規(guī)定限值進(jìn)行比較。
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定A頻段 (9~150kHz) 和B頻段 (150k~30MHz) 分別使用50?|50μH+5? 和 50?|50μH兩種V型網(wǎng)絡(luò)。
LISN的主要指標(biāo)包括:頻率范圍;阻抗;分壓系數(shù);相角;隔離度等。具體產(chǎn)品舉例如下:廣州醫(yī)療器械檢驗(yàn)所設(shè)備類型:
用的羅德與施瓦茨的ENV216型號(hào),實(shí)物圖如下:
ENV216的特點(diǎn):
ENV216的優(yōu)點(diǎn):
電流探頭的應(yīng)用十分廣泛,主要是利用流經(jīng)導(dǎo)體的電流會(huì)在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng),該磁場(chǎng)會(huì)被另一線圈感應(yīng)這一互感原理制造的,電流探頭把磁場(chǎng)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電壓信號(hào),和示波器配合,通過(guò)電流探頭轉(zhuǎn)換系數(shù)將接收到的電壓轉(zhuǎn)換為電流,即可得到不同頻率上干擾電流的幅度值。計(jì)算公式如下:
I=U+ F
式中:I為干擾電流,單位為dBuA;U為端口電壓,單位為dBuV;F為電流探頭轉(zhuǎn)換系數(shù),單位為dB/Ω。
電流探頭分成AC電流探頭和AC/DC 電流探頭,AC 電流探頭常見(jiàn)的是無(wú)源探頭,成本低,但不能處理直流分量;AC/DC 電流探頭通常是有源探頭,分為低頻探頭和高頻探頭,低頻探頭常見(jiàn)的帶寬在幾百KHZ 以下,高頻探頭帶寬一般在幾MHZ 以上。
電流探頭重要指標(biāo)主要有以下幾類,購(gòu)買時(shí)也可參考:
1.精度:是指電流到電壓轉(zhuǎn)換的精度。拿 AC/DC 電流嵌為例,一般開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的精度比較差一點(diǎn),典型值在3%左右;閉環(huán)系統(tǒng)的精度比較高,典型值在1%左右。
2.帶寬:所有探頭都有帶寬。探頭的帶寬是指探頭響應(yīng)導(dǎo)致輸出幅度下降到70.7%(-3dB)的頻率,關(guān)于-3dB我們上一篇?jiǎng)倓偨榻B過(guò)哦。
為精確地測(cè)量上升時(shí)間和下降時(shí)間,我們使用的測(cè)量系統(tǒng)必需使用擁有充足帶寬的探頭,可以保持構(gòu)成波形上升時(shí)間和下降時(shí)間的高頻率成份。比如使用測(cè)量系統(tǒng)的上升時(shí)間時(shí),系統(tǒng)的上升時(shí)間一般應(yīng)該比要測(cè)量的上升時(shí)間快4-5倍。
補(bǔ)充知識(shí):在幅度測(cè)量中,隨著正弦波頻率接近帶寬極限,正弦波的幅度會(huì)變得日益衰減。在帶寬極限上,正弦波的幅度會(huì)作為實(shí)際幅度的70.7% 進(jìn)行測(cè)量。因此,為實(shí)現(xiàn)最大的幅度測(cè)量精度,必需選擇帶寬比計(jì)劃測(cè)量的最高頻率波形高幾倍的示波器和探頭。這同樣適用于測(cè)量波形上升時(shí)間和下降時(shí)間。波形轉(zhuǎn)換沿(如脈沖和方形波邊沿)是由高頻成分組成的。帶寬極限使這些高頻成分發(fā)生衰減,導(dǎo)致顯示的轉(zhuǎn)換慢于實(shí)際轉(zhuǎn)換速度。
3.插入損耗:插入阻抗是從電流探頭的線圈(二級(jí))轉(zhuǎn)換到被測(cè)的攜帶電流的導(dǎo)線中的阻抗。插入損耗是指在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間,引入其他器件導(dǎo)致的信號(hào)衰減量,通常用dB單位表示。插入損耗的表達(dá)公式如下:
插入損耗(Insertion Loss)=20lg(Ur/Ut)
Ut為發(fā)射信號(hào),Ur為接收信號(hào)。
2.電壓探頭
在不能使用LISN時(shí)會(huì)考慮使用電壓探頭,電壓探頭主要由隔直流電容器和一個(gè)電阻器組成,使線路和地之間的阻抗至少為1.5kΩ。且應(yīng)保證電容器或其他任何保護(hù)測(cè)量接收機(jī)抵御危險(xiǎn)電流的裝置對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響小于1dB。
3.屏蔽室
屏蔽室是專門設(shè)計(jì)的對(duì)射頻能量起到衰減作用的封閉房間,屏蔽室可以提供符合試驗(yàn)要求的電磁環(huán)境,暫時(shí)可以先這么理解,后面也會(huì)用具體篇章來(lái)詳細(xì)介紹屏蔽室。
4. 模擬手(選用)
為了模擬使用者手的感應(yīng),當(dāng)手持式設(shè)備進(jìn)行電源端子騷擾電壓測(cè)量時(shí),需要用到模擬手,非手持式設(shè)備無(wú)需用到。
模擬手是一個(gè)規(guī)定尺寸的金屬箔(帶),它按規(guī)定的方式放在或纏繞在設(shè)備上通常被使用者接觸的部分,一般采用銅箔,厚度為0.05mm,寬度為60mm,長(zhǎng)度為150mm-200mm,金屬箔按照規(guī)定的方式借助一個(gè)RC組件連到測(cè)量系統(tǒng)的參考點(diǎn),該組件由一個(gè)個(gè)C=220pF±20%的電容串聯(lián)一個(gè)510Ω±10%的電阻組成,模擬人體的RF阻抗。
使用模擬手的一般原則是:無(wú)論手柄是固定的還是可拆卸的,金屬箔應(yīng)包裹EUT所有的手柄(每個(gè)手柄使用一個(gè)金屬箔)。
當(dāng)EUT罩殼全部為金屬時(shí),不需要金屬箔,RC單元的M端直接接到設(shè)備殼體上;當(dāng)EUT罩殼為絕緣材料時(shí),金屬箔應(yīng)圍繞手柄包裹。
臺(tái)式設(shè)備試驗(yàn)布置圖如下
EUT應(yīng)放在距離地面80~90cm高的非導(dǎo)電桌上:
落地式設(shè)備試驗(yàn)布置圖如下:
落地式設(shè)備距離LISN80cm,EUT與輔助設(shè)備放置在距離GRP0.1m的非導(dǎo)電桌上。
還是以醫(yī)療器械某輸注泵設(shè)備為例,與輻射發(fā)射類似,先對(duì)EUT進(jìn)行分組分類,因?yàn)椴煌M別和類別的限值會(huì)不同。
5.1 設(shè)備的分組
1組:本為發(fā)揮自身功能的需要而有意產(chǎn)生和(或)使用傳導(dǎo)耦合射頻能量的所有工科醫(yī)設(shè)備。
2組:為材料處理而有意產(chǎn)生和(或)使用電磁輻射射頻能量的所有工科醫(yī)設(shè)備。
大多數(shù)類型的設(shè)備和系統(tǒng)僅為其內(nèi)部功能需要而產(chǎn)生或使用RF能量,因此屬于1組,如心電圖和心磁圖設(shè)備和系統(tǒng),腦電圖和腦磁圖設(shè)備和系統(tǒng)等,另外一些預(yù)期以非RF電磁形式傳遞能量給患者的設(shè)備和系統(tǒng)也屬于1組設(shè)備,如醫(yī)療成像設(shè)備和系統(tǒng)——X射線診斷系統(tǒng)、CT系統(tǒng)、超聲診斷系統(tǒng)等;治療設(shè)備和系統(tǒng)——超聲治療系統(tǒng),輸液泵、呼吸機(jī)等;只有少數(shù)系統(tǒng)和設(shè)備是施加RF能量給材料(患者)的,屬于2組設(shè)備,常見(jiàn)的有磁共振成像系統(tǒng)、透熱療法設(shè)備、熱療設(shè)備和高頻手術(shù)系統(tǒng)等。
A類:非家用和不直接連接到住宅低壓供電網(wǎng)設(shè)施中使用的設(shè)備。
B類:家用和直接連接到住宅低壓供電網(wǎng)設(shè)施中使用的設(shè)備。
5.3 結(jié)合廣州所檢驗(yàn)?zāi)齿斪⒈妙惍a(chǎn)品報(bào)告來(lái)學(xué)習(xí),首先是試驗(yàn)日期、溫濕度、大氣壓力等環(huán)境因素填寫,確保電磁環(huán)境和機(jī)械環(huán)境滿足試驗(yàn)要求
其次試驗(yàn)依據(jù)YY0505、GB4824-2013,按照我上面所講設(shè)備分組分類,劃分為1組(本為發(fā)揮自身功能的需要而有意產(chǎn)生和(或)使用傳導(dǎo)耦合射頻能量的所有工科醫(yī)設(shè)備)A類(非家用和不直接連接到住宅低壓供電網(wǎng)設(shè)施中使用的設(shè)備),
試驗(yàn)場(chǎng)地選擇在電磁屏蔽室進(jìn)行,GB4824-2013規(guī)定
輸注泵類產(chǎn)品為1組A類設(shè)備且輸入功率<20kVA,由6.2.1.2可知在9kHz—150kHz時(shí)無(wú)適用限值,即不進(jìn)行此頻段測(cè)試;由表2我們可知在0.15MHz—0.50MHz準(zhǔn)峰值限值為79dB(μV),平均值限值為66 dB(μV);在0.50MHz—30MHz準(zhǔn)峰值限值為73dB(μV),平均值限值為60 dB(μV)。
繼續(xù)看報(bào)告:
只進(jìn)行了電源端口測(cè)試:由上圖及測(cè)試表格可知電源端口L&N在不同頻率段的測(cè)量值都在相應(yīng)的限值范圍內(nèi),故該產(chǎn)品傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試合格。
廣州所是如何布置試驗(yàn)的呢:
連接圖如下:
實(shí)物布置圖如下:
發(fā)布日期: 2024-08-22
發(fā)布日期: 2024-04-28
發(fā)布日期: 2024-10-23
發(fā)布日期: 2025-02-19
發(fā)布日期: 2024-07-15
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發(fā)布日期: 2025-02-18
發(fā)布日期: 2024-07-10
發(fā)布日期: 2025-03-31
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廣州綠測(cè)電子科技有限公司(簡(jiǎn)稱:綠測(cè)科技)成立于2015年11月,是一家專注于耕耘測(cè)試與測(cè)量行業(yè)的技術(shù)開(kāi)發(fā)公司。綠測(cè)科技以“工程師的測(cè)試管家”的理念向廣大客戶提供專業(yè)的管家服務(wù)。綠測(cè)科技的研發(fā)部及工廠設(shè)立于廣州番禺區(qū),隨著公司業(yè)務(wù)的發(fā)展,先后在廣西南寧、深圳、廣州南沙、香港等地設(shè)立了機(jī)構(gòu)。綠測(cè)科技經(jīng)過(guò)深耕測(cè)試與測(cè)量領(lǐng)域多年,組建了一支經(jīng)驗(yàn)豐富的團(tuán)隊(duì),可為廣大客戶提供品質(zhì)過(guò)硬的產(chǎn)品及測(cè)試技術(shù)服務(wù)等支持。
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