電磁傳導騷擾測試設備及設計方案

某電子產品正在進行傳導騷擾測試

       傳導騷擾測試(Conducted Emission)簡稱CE測試，通常也會被稱為傳導發射測試或騷擾電壓測試等。

       傳導騷擾測試主要測試電子、電氣設備或系統在正常工作時自身的電壓電流通過信號線、電源線或地線傳輸出去而對其他設備造成的干擾強度，測試這些騷擾量是否超過標準要求的界限值。與輻射發射類似，通過將試驗測量值與限值比較來判斷EUT（受試設備）的傳導發射是否合格，測量值低于限值則通過，反之則失敗，以此保證在公共電網上工作的其他設備免受干擾。

       簡單而言，傳導騷擾測試是一種判斷電子設備工作時對公共電網是否產生過大干擾信號的方法。本文主要介紹EMI傳導騷擾測試設備及設計方案。

一、分類

      傳導騷擾的實質是電磁波在低頻時由于波長原因需要依附導體進行傳播，根據導體的性質，傳導騷擾主要分為：電源端傳導騷擾、信號端傳導騷擾和負載端傳導騷擾三種。

（1）電源端傳導騷擾：

         電源端的傳導騷擾為常見，指的是EUT供電電源線上的傳導騷擾。拿照明產品為例，一個燈具在正常工作時，內部電路會產生電磁騷擾，一部分低頻騷擾信號會依靠電源線傳輸至電網，這部分電磁騷擾信號就是電源端傳導騷擾信號。具體哪些產品需要做電源端傳導騷擾測試呢?我們按目前主流行業分類有以下幾類：照明行業、家電行業、醫療行業、電源行業、電力電表行業、新能源及汽車行業等。電源端傳導騷擾測試的主要設備有EMI預認證接收機、人工電源網絡、脈沖限幅器。

技術人員正在進行汽車電子產品傳導干擾測試布線

（2）信號端傳導騷擾：

         信號端的傳導騷擾的應用多見于信息技術設備，如電腦、監控設備等。一般的信息技術設備都有相應的輔助設備AE，信號端CE主要測試的是EUT與AE之間的信號線上的騷擾信號，在測試時應該模擬EUT正常使用時的狀態，連接上所有的輔助設備，并保證其正常工作。信號端傳導騷擾測試的主要設備有EMI接收機、不對稱人工電源網絡、脈沖限幅器。

圖1

（3）負載端傳導騷擾：

         以常規LED照明產品為例，它一般包含兩部分：驅動器和燈具。燈具就是驅動器的負載。在標準GB17743-2017的介紹圖中對負載端描述如下：

         圖1中LT是DUT與負載連接線，P指的是電壓探頭，從原理圖上能夠看出，負載端傳導騷擾測試的實質和電源端傳導騷擾測試一致，都是測L（火線）-PE（地線）或N（零線）-PE的非對稱信號,為了區別電源端傳導騷擾測試，避免混淆，標準又定義了負載端傳導騷擾。當然并不僅僅照明行業有負載端的概念，家電行業中空調的外機也是一種常見的負載。

二、主要設備

       傳導騷擾測試系統需要的測試設備主要有EMI測量接收機、人工電源網絡、電壓探頭、電流探頭、脈沖限幅器（若人工電源網絡內置脈沖限幅器也可不配）等。

（1）EMI測量接收機

         EMI測量接收機是EMI（電磁干擾性能）測試中常用的基本測試儀器，測量接收機的幾個重要指標分別是：6dB（峰值功率的25%）處的帶寬、充電時間常數、放電時間常數、臨界阻尼指示器的機械時間常數、過載系數。

（2）人工電源網絡

         人工電源網絡又稱電源阻抗穩定網絡，主要用于測量被測樣品沿電源線向電網發射的連續騷擾電壓。人工電源網絡在射頻范圍內向被測樣品提供一個穩定的阻抗，并將被測樣品與電網上的高頻干擾隔離開，然后將干擾電壓耦合到EMI接收機上。人工電源網絡分為兩種基本類型：V-AMN（用于耦合非對稱電壓）和△-AMN（分別用于耦合對稱電壓和不對稱電壓）。V-AMN又被稱為線路阻抗網絡（LISN）。

（3）電流探頭、電壓探頭

         電流探頭是根據法拉第原理設計的用來測量導線中干擾電流信號的磁環，本質上是一個匝數為1的變壓器。使用電流探頭能夠測量流經導線的電流大小。電壓探頭則是測量電壓值大小的裝置。

（4）脈沖限幅器

         脈沖限幅器是專為連接于人工電源網絡與EMI接收機之間而設計的保護裝置，可有效的抑制功率信號進入測量設備前級燒毀敏感器件。

三、現場測試布置及設計方案

       測試布置主要分為臺式設備試驗布置和落地式設備試驗布置，示意圖如下：

       測試時，人工電源網絡的輸出端子與受試設備端子應相距0.8m，并用一根0.8m長的三芯軟纜中的兩根動力線連接。臺式受試設備的高度要求0.8m以上，落地式設備的高度要求0.1m以上。墻面和地面要放置接地金屬板，EUT距離垂直接地金屬板0.4m。

       另外，傳導騷擾測試需要一個專業的測試環境，要能隔絕外部空間的電磁騷擾信號，因此在標準中規定傳導騷擾測試必須在屏蔽室內進行。