EMC测试标准之传导CE测试

EMC测试标准之传导CE测试

本人比较懒，就直接把这次在公司里面的OJT的内容搬上来了，也难得再去整理。一是格式有点乱，二是内容由于是ppt，很多没有详细写出来，还请大家见谅啦。。。

电源系统常用EMC测试极其标准如下：
EMC分为：EMS和EMI,总的来说就是待测设备干扰别人的程度，待测对别人干扰忍受的程度。具体分为如下几个点：

当前适用标准如下图：
其中IEC为国际建议标准，EN为欧盟标准，出货欧盟需要法律强制性认证，这也是为什么我们测试一般都是EN标准。
针对一般电子产品的电磁兼容性测试如下图所示：

EMC技术手段，成本VS时间

EMC问题越早考虑、越早解决，费用越小、效果越好。

传导CE测试

传导测试：一般也被叫做骚扰电压测试，被测产品对公共网络的干扰，测试L和N 这两根线。有电源线的电子电气产品都需要做传导测试，当然很多需要直流供电的产品也涉及到，另外，部分标准中也对有信号/控制线的产品有传导发射测试要求，限值通常用骚扰电压或者骚扰电流（两者可以互相转换）来进行表示。
传导CE标准：EN55032 CLASSB (CLASS A为产品在商业与工业区域使用，CLASS B为产品在住宅及家庭区域使用)

测试机显示一般以dBmV作为单位，将其转换为电压，公式为：
dBuv=20LogV/Vref Vref=1uV
40dBuV=100uV

所以大家不要以为几十个DB是很大的干扰量，实际上是uV级别。

QP检波器和PK检波器区别：

QP,PK两者使用检波器不同,检波器就是对输入信号的大小进行度量的电路，就像统计学里数据处理，有平均数、中位数、众数等方法，检波器类似这样。EMI接收机检波器的原理图如图所示。

EMI接收机内部存在很多电路，信号经过中频放大器，进入检波器电路，位置A就是峰值检波器的输出，由于没有后面加权函数，电容C没有放电通道，峰值检波器就可以获得所有时刻的最大值。使用峰值检波器进行测试，测试速度会很快，获得的输出值也是最大的。准峰值检波器是在峰值检波器的基础上，通过增加适当的加权函数获得的，位置B是输出点。峰值检波器和准峰值检波器的检测结果如图所示。

峰值（PK），所表现的就是测量波形的瞬时最大值。对应的峰值检波器就要求电路的充电足够快，而放电足够慢。峰值的大小只取决于信号的幅度。
准峰值（QP），所表现的是测量信号能量的大小。由于准峰值检波器的充电时间要比放电时间快得多，因此信号的重复频率越高，得出的准峰值也就越高。（在GB9254-1998中提到过在测量接收机上所示的读数在限值附近波动时，则读数的观察时间应不少于15s，记录最高读数，而孤立的瞬间高值忽略不记。）准峰值检波器还 能以线性方式对不同幅度的信号起响应。这样，准峰值既可以反映信号的幅度，也能反映出信号的时间分布。
平均值(AV): 平均值检波器是输出电压为所施加信号包络平均值的检波器。它的最大特点是检波器的充放电时间常数相同，特别适用于对连续波的测量

1）幅度大、重复频率低的信号与幅度小、重复频率高的信号可能会有相同的准峰值输出。
2）对于连续波信号，准峰值测量的结果与峰值测量的结果是一样的。
3）准峰值测量要比峰值测量慢2-3个数量级。

为什么EMC测试中明明是以QP值作为限值标准，但扫描时往往扫描的是PK值？
QP检波器的充放电时间较长，为了保证电容能够充分充放电，EMI接收机的驻留时间相对较长，使得QP检波器测试速度相对峰值检波器较慢，因此，PK值检波器作为预扫描。
若PK峰值符合QP限值，那么可以直接判断合格。若QP值超过限值，意味着需要整改

传导测试环境搭建


这张图放上去的原因主要是图中细节：电源线有困扎，没有直接和地面金属板接触

①超长的电缆要进行捆扎，折成30~40cm的线束；
②不用的I/O信号电缆末端接终端电阻，进行终端匹配，不能悬空，这一点尤其重要；
③EUT与LISN之间的间隔在地面上的投影距离为80cm；
④所有的电缆与GND之间的间距在10cm以上；
⑤悬垂电缆末端距GND为40cm以上，以保证不会有过分的空间耦合。
⑥LISN网络的接地要可靠。最好与接地平板搭接
EUT:待测设备
调压器：调节测试电压,比如110V 220V……
隔离变压器：LISN会将噪声电流导入地线， 断路器一般安装于地线上，此电流会误触发断路器的保护作用。出于安全考虑，LISN的供电会使用隔离变压器来提供。
LISN: 用于测量传导干扰（CE）的仪器，CE测试的频率范围为：150kHz到30MHz，其本质是噪声电流，但是我们最终将噪声电流转换为噪声电压来测量，这个过程就是LISN在起作用。
EMI接收机：实质上是一种选频测量仪，能将由传感器输入的干扰信号中预先设定的频率分量以一定通频带选择出来，予以现实和记录，连续改变设定频率便能得到该信号的频谱。可以把接收机看作是一个可调谐的，可改变频率的，可精密测量幅度的电压计。

EMI如何被测量

LISN介绍：

1uF和50uH：1uF和50uH，用于过滤电网侧干扰，为用电器最大程度上提供未经干扰的电源。一个地区的电网上连接着很多用电器，这些用电器在工作的同时会向电网上注入干扰。所以电网侧电源并不是“干净”的，这些干扰如果不经过过滤，直接连接到接收机里，测试结果有偏差，而且使得结果没有可重复性。
100nF：隔直通交，对于150k~30MHZ的噪声电压相当于短路，给噪声电压提供低阻抗回路便于采集，同时对50Hz工频表现为高阻抗。
50R: 位于接收机内部，其作用是将噪声电流转换为噪声电压.

当传导发射超限值时， 经常会被问到的问题：
是差模超标还是共模超标？
一、 断开地线，看对应频点干扰是否有降低，如果有，则说明该频点存在共模干扰

二、 在输入端口，增加X电容，如果该频点有降低，说明存在差模干扰。

区分出差模干扰和共模干扰后，就需要在对应的线上做动作。
差模干扰：LN上加滤波（<<100R）

共模干扰：LN对地加滤波(<<25R)

测试注意事项：
1、 测试前首先要保证底噪低于标准线6dB以上
2、 测试过程中如果测试结果突然增大离谱，需要排查接地是否良好。因为测试过程中反复拔插，可能会导致Lisn与DUT的地连接头松动。
3、 针对某些频点，无法确定具体哪一个模块超标时，可先通过排除法，逐一去掉功能模块，直到该频点满足限制裕量要求。
4、 PK值超标一般情况下可通过读点解决，也就是读QP值。
5、 低频段一般以差模干扰为主 ，高频段一般以共模噪声为主。