傳導(dǎo)騷擾(Conducted Emission),簡(jiǎn)稱CE,,是指電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部的電壓或電流通過信號(hào)線、電源線或地線傳輸出去而成為其他電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)干擾源的一種電磁現(xiàn)象。幾乎所有具備電源線的產(chǎn)品都會(huì)涉及到傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試。傳導(dǎo)發(fā)射通常用騷擾電壓或騷擾電流的限值來表示,主要測(cè)量頻率在150KHz到30MHz的范圍。
1、概念定義
傳導(dǎo)騷擾測(cè)試根據(jù)信號(hào)的連續(xù)性,分為連續(xù)騷擾和斷續(xù)騷擾。斷續(xù)騷擾是指家用電器、電動(dòng)工具、醫(yī)療器械、通信產(chǎn)品等類似產(chǎn)品,在設(shè)備啟動(dòng)或停止的瞬間所產(chǎn)生的電磁干擾,其值明顯大于連續(xù)騷擾。斷續(xù)騷擾又分為非喀嚦聲和喀嚦聲。在標(biāo)準(zhǔn)GB4343.1-2018中對(duì)喀嚦聲的定義如下:
從喀嚦聲的定義來看,界定喀嚦聲有兩個(gè)重要因素:1.騷擾信號(hào)的持續(xù)時(shí)間2.前后兩個(gè)騷擾信號(hào)的間隔時(shí)間。我們可以通過以下幾個(gè)例子來學(xué)習(xí)一下喀嚦聲信號(hào)。
圖3 a)中雖然騷擾信號(hào)是一個(gè)連續(xù)脈沖信號(hào),但是脈沖持續(xù)時(shí)間≦200ms,且僅有單個(gè)脈沖,故其與下一個(gè)脈沖的間隔肯定大于200ms。圖3 b)與圖3 a)同理,都屬于一個(gè)喀嚦聲。圖3 c)中有2個(gè)騷擾信號(hào),一個(gè)連續(xù)脈沖信號(hào),一個(gè)斷續(xù)脈沖信號(hào),兩個(gè)信號(hào)持續(xù)時(shí)間都不大于200ms,間隔時(shí)間不小于200ms。所以圖3 c)中有兩個(gè)喀嚦聲。
2、設(shè)備組成
喀嚦聲屬于傳導(dǎo)騷擾測(cè)試,測(cè)試端口與傳導(dǎo)連續(xù)騷擾一致??陈暅y(cè)試需要哪些測(cè)試設(shè)備呢?下圖是我司推薦的喀嚦聲測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方案,由于喀嚦聲測(cè)試對(duì)信號(hào)的采集、分析與連續(xù)騷擾不同,故常規(guī)的接收機(jī)已不能滿足喀嚦聲測(cè)試要求,這里我們就需要用到喀嚦聲分析儀。在耦合單元方面喀嚦聲測(cè)試與連續(xù)騷擾還是一致的,常規(guī)電源端口使用LISN,信號(hào)端、負(fù)載端和高壓大電流電源端使用電壓探頭。測(cè)試環(huán)境需要使用屏蔽室環(huán)境。
EUT布置
喀嚦聲測(cè)試的布置也與連續(xù)騷擾一致,我們需要做到2個(gè)80cm,1個(gè)40cm,EUT擺放高度80cm,EUT末端距離AMN電源端口80cm,距離屏蔽室墻面40cm。
3、測(cè)試流程
喀嚦聲的測(cè)試流程是理解整個(gè)喀嚦聲測(cè)試的最關(guān)鍵點(diǎn),下面我們重點(diǎn)描述一下喀嚦聲測(cè)試的流程。下圖是標(biāo)準(zhǔn)GB4343.1-2018中圖9。
我們從流程圖上的第一個(gè)分支點(diǎn)切入,首先我們可能看到一個(gè)重要的概念-喀嚦聲率。那到底什么是喀嚦聲率呢?
標(biāo)準(zhǔn)上對(duì)喀嚦聲率描述如下:一般指一分鐘內(nèi)的喀嚦聲數(shù)或開關(guān)操作數(shù),用此數(shù)字用來確認(rèn)喀嚦聲限值。標(biāo)準(zhǔn)上根據(jù)EUT內(nèi)部運(yùn)行原理的差異,規(guī)定了兩種喀嚦聲的計(jì)算方式,一種依據(jù)實(shí)際檢測(cè)到的喀嚦聲數(shù),一種依據(jù)開關(guān)操作次數(shù)。常規(guī)產(chǎn)品的喀嚦聲率N=n1/T,n1是在觀察時(shí)間T內(nèi)的喀嚦聲總數(shù)。對(duì)于某些特定的器具(標(biāo)準(zhǔn)GB4343.1附錄A)喀嚦聲率N=n2×f/T,n2是在觀察時(shí)間T內(nèi)的開關(guān)操作總數(shù),f是附錄A表2中給出的因數(shù)。
這兩種算法對(duì)應(yīng)的測(cè)試方式也是不同的,用喀嚦聲數(shù)計(jì)算出的喀嚦聲率只需要觀測(cè)150kHz和500kHz兩個(gè)頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)峰值數(shù)值。用開關(guān)操作次數(shù)計(jì)算出的喀嚦聲率需要觀測(cè)150kHz和500kHz,1.4MHz,30MHz四個(gè)頻點(diǎn)對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)峰值數(shù)值。這里可能很多讀者會(huì)問這幾個(gè)頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)是否能真實(shí)反映EUT在150kHz-30MHz整個(gè)頻段的騷擾噪聲?其實(shí)喀嚦聲通常由開關(guān)操作產(chǎn)生而且喀嚦聲是一種最大頻譜特性在2MHz以下的寬帶騷擾,因此在規(guī)定的頻點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量是足夠的。另外由于喀嚦聲的影響不僅取決于喀嚦聲的幅度也取決于持續(xù)時(shí)間、分布和重復(fù)率。因此試驗(yàn)的觀測(cè)時(shí)間也是一個(gè)重要考量因素。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下:
標(biāo)準(zhǔn)上根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),將設(shè)備分為兩類:一種是一直運(yùn)行的設(shè)備,另一種是自動(dòng)停止的設(shè)備。當(dāng)設(shè)備是一直運(yùn)行的設(shè)備如冰箱,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行120min還未觀測(cè)到40個(gè)喀嚦聲或者40次開關(guān)次數(shù),則測(cè)試停止,或者在120min中之內(nèi)也觀測(cè)到40個(gè)喀嚦聲或者40次開關(guān)次數(shù),則測(cè)試停止。當(dāng)設(shè)備是自動(dòng)停止的設(shè)備如洗衣機(jī),判定依據(jù)還是一致的,我們需要保證觀測(cè)時(shí)間內(nèi)包含最小數(shù)量的完整程序且一個(gè)程序結(jié)束和下一個(gè)程序開始的間隔是需要扣除的。
所以在測(cè)試的第一步,我們首先要確認(rèn)EUT的類別,是否屬于附錄A中某種器具。正如上文所說,不同類型的EUT,在標(biāo)準(zhǔn)上的觀測(cè)頻段和算法都不同。
為了讀者方便理解,喀嚦聲率的相關(guān)參數(shù)見下表:
計(jì)算依據(jù) | 計(jì)算公式 | 觀測(cè)頻段 | 檢波器 | 觀測(cè)時(shí)間 |
喀嚦聲數(shù) | N=n1/T | 150kHz,500kHz | Qp | a)40個(gè)喀嚦聲/40次開關(guān)操作 b)120min T為a和b中較短時(shí)間 |
開關(guān)操作次數(shù) | N=n2×f/T | 150kHz,500kHz 1.4MHz,30MHz |
在確定了喀嚦聲率之后,建議判斷4.2.3.3瞬時(shí)開關(guān)的例外規(guī)則的適用性。如果當(dāng)EUT滿足所有的喀嚦聲持續(xù)時(shí)間<20ms,90%的喀嚦聲率持續(xù)時(shí)間<10ms,喀嚦聲率N<5(GB4343.1見4.2.3.3),則EUT喀嚦聲測(cè)試合格。
當(dāng)上述情況測(cè)試不合格時(shí),我們?cè)偃タ紤]是否所有的喀嚦聲持續(xù)時(shí)間和分布符合喀嚦聲的定義(GB4343.1見3.2),因?yàn)橹挥羞@種情況下才對(duì)斷續(xù)騷擾使用放寬的限值。
當(dāng)觀測(cè)到斷續(xù)騷擾的參數(shù)不符合喀嚦聲的定義,應(yīng)再檢查該斷續(xù)騷擾是否屬于GB4343.1-4.2.3和附錄A中規(guī)定的喀嚦聲定義的例外情況。
當(dāng)喀嚦聲的喀嚦聲率、持續(xù)時(shí)間和分布測(cè)量證實(shí)了對(duì)斷續(xù)騷擾適用放寬限值,則喀嚦聲的幅度應(yīng)使用上四分位法評(píng)估。這里有兩個(gè)問題,1.如何放寬限值?2.什么是上四分位法?
標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定放寬后的限值Lq=L+△L,這里的L是標(biāo)準(zhǔn)GB4343.1中4.1.1表1中內(nèi)容。
對(duì)△L的定義如下:
△L=44 dB N<0.2
△L=[20lg(30/N)] 0.2≦N<30
喀嚦聲率N是由我們初掃取得的測(cè)試數(shù)據(jù),在知道了N,△L后我們就可以知道放寬后的限值Lq。
那什么是上四分位法呢?標(biāo)準(zhǔn)上對(duì)上四分位法的定義如下:
我們可以參照標(biāo)準(zhǔn)GB4343.1中附錄C中的實(shí)例對(duì)上四分位法進(jìn)行學(xué)習(xí)。首先進(jìn)行第一輪初掃,確定喀嚦聲率N=47/35=1.3,從而推導(dǎo)出放寬后的限值Lq=56+20Lg(30/1.3)=83.5。再利用上四分位法推導(dǎo)出第二輪測(cè)試允許超過限值Lq的喀嚦聲數(shù)=47(第一輪測(cè)出的喀嚦聲重?cái)?shù))/4=11.75,即第二輪測(cè)試只允許11個(gè)喀嚦聲超過放寬后的限值。
4、總結(jié)
實(shí)踐出真知,將這些的知識(shí)巧妙的運(yùn)用于實(shí)際測(cè)試中才是我們真正要做到的大學(xué)問。但是若是使用非專業(yè)設(shè)備和人腦的計(jì)算難免出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。我司推薦的喀嚦聲的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)操作界面簡(jiǎn)單,只需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的EUT類型,系統(tǒng)即可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)算法自動(dòng)計(jì)算出EUT是否符合標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試精準(zhǔn),性能優(yōu)越。