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电磁兼容实验室仪器配置

时间:05-30 来源:互联网 点击:

由图可见,EUT仍然安放在一张绝缘桌上,位于HCP(水平耦合平面,由一种金属传导材料制成)上,并通过一个绝缘抗静电衬垫与其隔离。VCP(垂直耦合平面)和HCP分别连接到地参考平面,每个连接端各使用一只470kΩ的电阻。对于EUT的每个侧面和VCP、HCP,以及EUT上每个用手能触摸到的金属表面,分别使用锋利尖端进行接触放电(直接放电),通常每个极性5次。对于机箱的所有塑料部分,则利用圆形尖端进行空气放电(间接放电)。

3)辐射电磁场抗扰度的测试

辐射电磁场抗扰度的测试装置与辐射发射测试非常类似,但是在这项测试中,信号发生器和功率放大器将馈送给天线,以便在EUT附近产生“均匀电磁场” (±6dB)(在频率范围80~1000VSPACE=12HSPACE=12ALT=磁场探针、电场探针和一根管脚探针的实例。>MHz、 AM、1kHz、80%调制深度下为3V/m或10V/m)。需要注意的是,不同产品的频率范围也不相同。

4)传导骚扰抗扰度测试

传导骚扰抗扰度测试的目的是在EUT端口输入建立3V电平(有效值,150kHz~230MHz、AM、1kHz、80%调制深度)。信号发生器和功率放大器必须提供足够的功率,以便CDN能将信号耦合到被测线。由于测试项目3)、7)、8)、9)、10)使用的是高度专业化的设备,如果实验室中有这些设备,工程师无需太多操作,只要正确连接EUT就可以了,最重要的任务是监控EUT的工作方式。

如何进行近场测试

本文前面的介绍部分讲过,近场测试非常适合产品开发阶段。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。在挑选元件时,有些控制器芯片的辐射要比其他芯片低40dB,或具有更高的抗扰度。即使在产品开发完成,执行兼容测试未通过之后,标准测试方法也几乎无法给出有关问题来源的任何信息。在印制板一级,工程师们使用近场测试探针进行测量,也可能使用缺陷检测器等。

然而另一方面也必须了解,近场测试探针(几乎)不能给出有关设备传导或辐射水平的任何信息,其误差为20~40dB。但近场测试探针可以保证一点:每次使用时,其测量结果总要好于前述的各种测量。为了通过近场测试探针大致了解产品是否能通过EMC测试,需要在已经确知结果的样品上进行多次尝试。

一些磁场探针、电场探针和一根管脚探针的例子。它们的优点是容易制作,外购也相当便宜。它们都使用50Ω的电缆,并连接到一台(廉价的)频谱分析仪。

近场探针用来拾取电磁场的全部两个分量。虽然市场上有一些非常灵敏的电磁场场强仪,但电磁场的近场场强并不太容易测量。它们无法给出辐射噪声频率成分的任何信息,但可以方便地指出“问题分量”。近场探针在连接到频谱分析仪时,还可给出频率成分信息。

磁场探针提供一个与磁射频(RF)场强成比例的输出电压。利用这个探针很容易找到电路的射频源。不过,磁场的场强随距离迅速变化(成三次方关系)。另外,探针的方向至关重要,因为磁场方向一定是垂直于磁环路的。前面已经指出,探针将不会给出太多的量化信息,但对于某个元件(IC、开关三极管等),随着探针距离元件越来越近,探针的电压输出也将增大。

即使周围有许多元件,通过研究原理图,设计者也可以很容易地辨认出噪声源。如果工程师决定更换元件,他将很容易测量出更换后的结果,这使得在开始时就选择可靠的元件成为可能。VSPACE=12HSPACE=12ALT=图4(a)和(b):磁场探针、电场探针和一根管脚探针的实例。

管脚探针允许直接在IC管脚或PCB的细导线上鉴别噪声电压。还能方便地判断滤波器的效果,尽管只是一种定性的判断。管脚探针可以在滤波器的前、后分别进行接触测量,并观察其效果情况。但工程师必须正确估计接触电容,并选择电容较小的探针(不大于10pF)。

电场探针可拾取共模电压和需要的信号。共模电压是辐射电压的一个重要来源。此外,磁场探针无法拾取电场。可以证明,使用全部三种探针是有益和省时的。

本文介绍了拥有公司内部EMC测试设备的优点和缺点。总体而言,除了设备成本、占用空间,以及可能的人员培训这些投入之外,拥有EMC能力并没有什么不利。无论如何,EMC技术在产品开发中必不可少,公司必须以某种方式进行这方面的投资(如依靠第三方咨询公司的服务),忽视它的代价将是高昂的。

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