什么是騷擾功率測試:
騷擾功率測試是絕大多數(shù)AV類產(chǎn)品,和家電以及電動(dòng)工具產(chǎn)品在認(rèn)證時(shí)常見的EMC測試之一。本文從騷擾功率的測試原理說起,論述測試要點(diǎn),以及出現(xiàn)測試不合格的原因分析,和可以采取的對(duì)策。后給出一個(gè)實(shí)際的整改案例加以說明。
騷擾功率的測試方法:
通常,當(dāng)頻率超過30MHz時(shí),設(shè)備所產(chǎn)生的騷擾能量通過輻射傳播到被騷擾的接收機(jī)。經(jīng)驗(yàn)表明,大部分能量是由靠近設(shè)備的電源線及其他連線向外輻射的。因此,可用被測設(shè)備電源線和其他連線上的騷擾功率來定義其騷擾電平。
騷擾功率測試需要在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行,以排除外界的各種電磁騷擾。測試時(shí),被測設(shè)備置于高度為0.8m的非金屬臺(tái)子上,距其他金屬物體或人體至少0.8m。被測饋線應(yīng)在臺(tái)子上平直展開,其長度要足夠放置吸收鉗和必要時(shí)調(diào)整吸收鉗的位置以獲取大輻射值。將吸收鉗套在被測饋線上,其電流變換器一端應(yīng)朝向被測設(shè)備,以便測量饋線上的騷擾功率。
騷擾功率的測試原理圖
測試時(shí),干擾信號(hào)的傳輸路徑為:吸收鉗將捕獲的干擾轉(zhuǎn)換成電流形式,再通過同軸線纜傳輸?shù)綔y量接收機(jī)或者頻譜分析儀。應(yīng)依次用吸收鉗測量長度超過25cm的屏蔽或非屏蔽連接線,這些連接線是連接至被測設(shè)備的各自獨(dú)立單元上。需要滑動(dòng)吸收鉗,依次尋找每條線纜上吸收功率大的位置。該位置的讀數(shù)即為這條線纜的大騷擾電平。
目前CISPR只規(guī)定了30MHz~300MHz的騷擾功率限值。對(duì)于300MHz~1000MHz的限值暫未做出規(guī)定。
需要進(jìn)行騷擾功率測試的設(shè)備類型和端口類型
1、目前需要進(jìn)行騷擾功率測試的產(chǎn)品類別主要包括:AV類產(chǎn)品(收音機(jī)和電視機(jī)除外),家用電器和電動(dòng)工具,從某種意義上,可以認(rèn)為騷擾功率測試在30MHz-300MHz的頻率段內(nèi),可看作是輻射騷擾場強(qiáng)測試的替代法,因此這一測試涉及的產(chǎn)品比較多。
2、對(duì)于一臺(tái)需要進(jìn)行騷擾功率測試的設(shè)備而言,除了以太網(wǎng)口、RF口和利用光纖通訊的端口之外,其余端口只要其接口線長度大于25cm,都需要按照上述測試方法進(jìn)行測試。
騷擾功率測試不合格的原因分析和對(duì)策:
由于騷擾功率試驗(yàn)的頻率較高(30~300MHz),且測試針對(duì)的是各種端子的連接線,因此導(dǎo)致這項(xiàng)試驗(yàn)失敗的主要原因一般有以下幾點(diǎn):
1)對(duì)于金屬端子,沒有和整機(jī)的地相連接,處于懸空狀態(tài),當(dāng)金屬端子的地上有干擾時(shí),容易通過外接端子線“傳導(dǎo)”出來。
2)金屬端子和金屬機(jī)殼之間的搭接不理想,搭接產(chǎn)生了較大的阻抗。這個(gè)阻抗會(huì)驅(qū)動(dòng)干擾電流向外發(fā)射。這是一個(gè)共模干擾模型。
3)樣機(jī)內(nèi)部PCB設(shè)計(jì)不合理,使高頻信號(hào)不能在電路板內(nèi)回流。
4)由于布局不合理,接口線纜之間發(fā)生了“串?dāng)_”。
5)信號(hào)線纜上沒有濾波電路,或?yàn)V波電路的特性不滿足要求。
6)電機(jī)的電刷產(chǎn)生的干擾噪聲太大。
騷擾功率測試失敗的原因和輻射測試失敗有很多的相似之處。在對(duì)策上,兩者也有共同點(diǎn)。針對(duì)騷擾功率測試失敗的對(duì)策一般有:
1)在PCB設(shè)計(jì)階段,遵守EMC設(shè)計(jì)規(guī)范,合理布線。盡量不留有過長的走線或是面積過大的環(huán)路。
2)對(duì)于金屬端子,一定要注意良好接地,使接地阻抗盡量將至低。
3)合理處理產(chǎn)品內(nèi)部各電路板之間的互聯(lián)線,尤其是端子板的連接線,避免“串?dāng)_“的發(fā)生。對(duì)于某一端口騷擾功率測試超標(biāo),可以在該端口的內(nèi)部排線上加入鐵氧體磁環(huán),消除高頻干擾。
4)在信號(hào)線路上加入磁珠/電阻/電感和電容,組成濾波電路。目的是將無用信號(hào)濾除。
5)對(duì)于電刷產(chǎn)生的干擾,可以采取電容和電感組合的形式進(jìn)行濾波,避免干擾噪聲傳導(dǎo)到外界。