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  • 傳導(dǎo)騷擾抗擾度(CS)

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  • 對應(yīng)法規(guī)：IEC61000-4-6:2006 GB/T17626.6：1998
    CNAS認(rèn)可項目：是
  • 1.傳導(dǎo)騷擾抗擾度
    1.1　傳導(dǎo)騷擾抗擾度概述
          本標(biāo)準(zhǔn)主要介紹國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-6:2006，對應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17626.6：1998《電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度》的試驗方法。
     
    1.2　傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗?zāi)康暮蛻?yīng)用場合
          本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的主要騷擾源是來自9kHz~80MHz頻率范圍內(nèi)射頻發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的電磁場。該電磁場會作用于電氣、電子設(shè)備的電源線、通信線和接口電纜等連接線路上，這些連接引線的長度則可能與干擾頻率的幾個波長相當(dāng)，因此，這些引線就變成被動天線，接受外界電磁場的感應(yīng)，引線電纜就可以通過傳導(dǎo)方式耦合外界干擾到設(shè)備內(nèi)部（最終以射頻電壓和電流所形成的近場電磁騷擾到設(shè)備內(nèi)部）對設(shè)備產(chǎn)生干擾。從而影響設(shè)備的正常運(yùn)行。所以，本標(biāo)準(zhǔn)的目的主要是建立一個評估射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度性能的公共參考，為有關(guān)產(chǎn)品的專業(yè)技術(shù)委員會或用戶和制造商提供一個基本參考。
     
    2　常見術(shù)語
    2.1　人工手
          模擬正常工作條件下，手持式電氣設(shè)備和地之間的人體阻抗的電網(wǎng)絡(luò)
    2.2　輔助設(shè)備
          為受試設(shè)備正常運(yùn)行提供所需信號的設(shè)備和檢驗受試設(shè)備性能的設(shè)備。
    2.3　注入鉗
          u 電流鉗
          由被注入信號的電纜構(gòu)成的二次繞組實現(xiàn)的電流變換器。
          u 電磁鉗
          由電容和電感耦合相組合的注入裝置。
    2.4　共模阻抗
          在某一端口上共模電壓和共模電流之比。
    2.5　耦合系數(shù)
          在耦合裝置的受試設(shè)備端口所獲得的開路電壓（電動勢）與信號發(fā)生器輸出端上的開路電壓的比值
    2.6　耦合網(wǎng)絡(luò)
          以規(guī)定的阻抗從一電路到另一電路傳輸能量的電路。
    2.7　去耦網(wǎng)絡(luò)
          防止施加給受試設(shè)備的測量信號影響不被測量的其他裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的電路。
    2.8　電壓駐波比
          沿線最大電壓和鄰近最小電壓幅度之比。
     
    3　傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗等級
          u 在9kHz~150kHz頻率范圍內(nèi)，對來自射頻發(fā)射機(jī)的電磁場所引起的感應(yīng)騷擾不要求測量。
          u 在150kHz~80kHz頻率范圍內(nèi)，對來自射頻發(fā)射機(jī)的電磁場所引起的感應(yīng)騷擾的抗擾度試驗應(yīng)根據(jù)設(shè)備和電纜最終安裝時所處電磁環(huán)境按下面表格選擇相應(yīng)的試驗等級。
    頻率范圍150kHz~80MHz
    試驗等級

    頻率范圍150kHz~80MHz

    試驗等級

    電壓（有效值）

    U0，dBμV

    U0，V

    1

    2

    3

    X

    120

    130

    140

    1

    3

    10

    特定

    1）X是一個開放等級

     
          Ø 1類：低電平輻射環(huán)境。無線電電臺/電視臺位于大于1km的距離上的典型電平和低功率發(fā)射接收機(jī)的典型電平。
          Ø 2類：中等電磁輻射環(huán)境。用在設(shè)備鄰近的低功率便攜式發(fā)射接收機(jī)（典型額定值小于1W）。典型的商業(yè)環(huán)境。
          Ø 3類：嚴(yán)酷電磁發(fā)射環(huán)境。用于相對靠近設(shè)備，但距離小于1m的手提式發(fā)射接收機(jī)（≥2W）。用在靠近設(shè)備的高功率廣播發(fā)射機(jī)和可能靠近工、科、醫(yī)設(shè)備。典型的工業(yè)環(huán)境。
          Ø ×類：×是由協(xié)商或產(chǎn)品規(guī)范和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的開放等級。
          u 對總尺寸小于0.4m，并且沒有傳導(dǎo)電纜（如電源線、信號線或地線）的設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不需要進(jìn)行此項試驗。比如采用電池供電的設(shè)備，當(dāng)他與大地或其他任何設(shè)備沒有連接，并且不在充電時使用，則不需要做此項實驗，但設(shè)備在充電期間也要使用，則必須做此項實驗。
          u 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定頻率范圍為150kHz~80MHz，但實際測試的頻率范圍可根據(jù)受試設(shè)備的情況分析后確定，當(dāng)受試設(shè)備尺寸比較小時，試驗頻率最大可以擴(kuò)展到230MHz。
     
    4　傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗設(shè)備
    4.1　信號發(fā)生器
          a 能覆蓋9kHz~230MHz的頻段范圍，具備幅度和調(diào)制功能，能手動或自動掃描，掃描點的駐留時間以及測試的頻率-步長可以編程控制。
          b 具備幅度調(diào)制功能（內(nèi)調(diào)制或外調(diào)制），調(diào)制度80%±5%，調(diào)制頻率為1kHz±10%的正弦波
          c  信號發(fā)生器輸出阻抗為50Ω
          d  信號發(fā)生器任何雜散譜線應(yīng)至少比載波電平低15dB
          e  輸出電平足夠高，能覆蓋試驗電平
    4.2　6dB固定衰減器
          a 減小從功率放大器到網(wǎng)絡(luò)的失配
          b 具有足夠額定功率
    4.3　耦合和去耦裝置
          a 將干擾信號很好地耦合到與受試設(shè)備相連的各種類型的電纜上；
          b 防止施加給受試設(shè)備的射頻干擾電壓影響不被測試的其他裝置、設(shè)備或系統(tǒng)的其他電路。
          c 提供穩(wěn)定的信號源阻抗。
    4.4　鉗注入裝置
          鉗注入方式特別適合于對多芯電纜的試驗。鉗注入方式中，耦合和去耦合功能是分開的，鉗注入僅僅提供耦
    合，去耦功能是建立在輔助設(shè)備上的，也就是說輔助設(shè)備是耦合去耦合裝置的一部分。其中鉗注入裝置包括：
          a 電流鉗
          b 電磁鉗
     
    5　試驗方法
    5.1　試驗方法及其選擇
          A.試驗方法
          CDN法
          標(biāo)準(zhǔn)推薦首先選擇CDN進(jìn)行射頻傳導(dǎo)干擾抗擾度測試。CDN可以應(yīng)用于大多數(shù)類型的電纜，如電源線，平衡線，屏蔽線，音頻線和同軸線等。根據(jù)不同電纜，選擇合適的CDN進(jìn)行測試。試驗所用到的CDN主要有：

    CDN型號

    M系列 

    AF系列 

    T系列 

    S系列

    適用端口類型

    供電電源端口

    用于2 pins 到50 pins 的非屏蔽音頻數(shù)據(jù)線

    非屏蔽的平衡線，分2，4和8線

    用于2 pins 到 50 pins的屏蔽線纜

    EUT側(cè) 
    共模阻抗

    150kHz-26MHz 

    150±20Ω 

    26MHz-80MHz

    150±60/-45Ω 

    80MHz-230MHz

    150±60/-45Ω 

    與信號源關(guān)系

    頻率范圍 

    150kHz- 230MHz 

    連接方式 

    50Ω，BNC 將試驗信號發(fā)生器的干擾信號通過100Ω電阻直接注入到同軸電纜的屏蔽層上（即使屏蔽層未接地或僅僅只有一個接地點）u 直接注入







     











    直接注入
          將試驗信號發(fā)生器的干擾信號通過100Ω電阻直接注入到同軸電纜的屏蔽層上（即使屏蔽層未接地或僅僅只有一個接地點）
    電磁鉗
          電磁鉗外形如下，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，它與受試設(shè)備的電纜之間是通過感性和容性耦合將射頻能量耦合到受試設(shè)備的電纜上。電磁耦鉗在1.5MHz以上頻率時對試驗結(jié)果有良好的再現(xiàn)性；當(dāng)頻率高于10MHz時，電磁耦鉗比常規(guī)的電流鉗有較好的方向性，并且在輔助設(shè)備信號參考點與參考接地板之間不再要求有專門的阻抗，因此使用更方便。
     
    電流鉗
          電流鉗外形如下，利用被測設(shè)備的電纜組成二次側(cè)，與電流鉗一起建立一感性耦合，將射頻能量注入到受試設(shè)備的電纜上。為了使電流鉗和電纜之間的電容耦合最小，試驗時應(yīng)將電纜放在電流鉗的中心位置。另外由于電流注入探頭沒有方向性，在試驗中輔助設(shè)備將與EUT一起承受干擾。
     
          B. 試驗方法選擇規(guī)則
    5.2　試驗布置以及測試
          A. 典型的試驗布置如下：
          u 受試設(shè)備應(yīng)放在參考地平面上面0.1m高的絕緣支架上。對于臺式設(shè)備，參考接地板也可以放在試驗桌上。所有與被測設(shè)備連接的電纜應(yīng)放置于地參考平面上方至少30mm的高度上，并且被測設(shè)備距任何金屬物體至少0.5m以上。
          u 如果設(shè)備被設(shè)計為安裝在一個面板、支架和機(jī)柜上，那么它應(yīng)該在這種配置下進(jìn)行測試。當(dāng)需要用一種方式支撐測試樣品時，這種支撐應(yīng)由非金屬、非導(dǎo)電材料構(gòu)成。
          u 在需要使用耦合和去耦裝置的地方，它們與被測設(shè)備之間的距離應(yīng)在0.1m到0.3m之間，并與參考接地板相連。耦合和去耦裝置與被測設(shè)備之間的連接電纜應(yīng)盡可能短，不允許捆扎或盤成圈。
          u 對于被測設(shè)備其他的接地端子也應(yīng)通過耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)CDN-M1與參考接地板相連接。
          u 對于所有的測試，被測設(shè)備與輔助設(shè)備之間電纜的總長度（包括任何所使用的耦合去耦網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部電纜）不應(yīng)超過被測設(shè)備制造商所規(guī)定的最大長度。
          u 如果被測設(shè)備有鍵盤或手提式附件，那么模擬手應(yīng)放在該鍵盤或者纏繞在附件上，并與參考接地板相連接。
          u 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品委員會的規(guī)范，連接受試設(shè)備工作所要求的輔助設(shè)備，例如，通訊設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器、打印機(jī)、傳感器等，以及為保證任何數(shù)據(jù)傳輸和功能評價所必需的輔助設(shè)備，這些設(shè)備均應(yīng)通過耦合和去耦裝置連接到受試設(shè)備上。
          B. 試驗步驟
          1. 被測設(shè)備應(yīng)在預(yù)期的運(yùn)行和氣候條件下進(jìn)行測試。記錄測試時的環(huán)境溫度和相對濕度。
          2. 試驗系統(tǒng)的校準(zhǔn)，每次試驗前應(yīng)對試驗系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，避免產(chǎn)生測試誤差，確保系統(tǒng)滿足必須的共模阻抗。
          3. 依次將試驗信號發(fā)生器連接到所選用的耦合裝置上（耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)、電磁鉗、電流注入探頭）。
          4. 根據(jù)要求設(shè)置試驗電平的等級，掃頻范圍是從150kHz到80MHz或230MHz，用1kHz正弦波調(diào)幅，調(diào)制度為80%調(diào)制干擾信號電平。頻率遞增掃頻時，步進(jìn)尺寸不應(yīng)超過先前頻率值的1%。在每個頻率，幅度調(diào)制載波的駐留時間應(yīng)不低于被測設(shè)備運(yùn)行和響應(yīng)的必要時間，但是最低不應(yīng)低于0.5s。敏感的頻率（例如，時鐘頻率）應(yīng)單獨進(jìn)行分析。
          C. 不同注入方法的特點
          u 采用耦合去耦合網(wǎng)絡(luò)
          1. 全部電源連接推薦使用耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)。而對于高功率（電流≥16A）和/或復(fù)雜電源系統(tǒng)（多相或各種并聯(lián)電源電壓）可選擇其它注入法。
          --- CDN- M1用于僅有單線供電的電源端口。
          --- CDN- M2用于有兩線供電的電源端口。
          --- CDN- M3用于有單相帶地線的供電電源端口。
          --- CDN- M4用于有三相供電的電源端口。
          2. 對非屏蔽的平衡線可由CDN-T2、CDN-T4 或CDN-T8作為耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)。
          --- CDN-T2用于有1個對稱對（2線）的電纜。
          --- CDN-T4用于有2個對稱對（4線）的電纜。
          --- CDN-T8用于有3個對稱對（8線）的電纜。
          3. 對非屏蔽的不平衡線可由CDN-AF作為耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)。
          ---CDN-AF2用于兩線的電纜。
    采用耦合去耦合網(wǎng)絡(luò)典型的布置圖如下：
    平面布置圖 
    采用耦合去耦合網(wǎng)絡(luò)注入的程序：
          （1）如果輔助設(shè)備位于地參考平面之上，那么它要放在高于地參考平面0.1m處。
          （2）一個耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)應(yīng)接在要被測試的端口上，而一個接有50Ω負(fù)載的耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)連接在另一個端口。去耦網(wǎng)絡(luò)應(yīng)安裝在所有其它連接電纜的端口。在這種方法中，只有一個端接150
          （3）選擇合適的耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)。
          （4）如果被測設(shè)備只有一個端口，這個端口連接到耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)上用作注入用途。
    u 直接注入法
    將試驗信號發(fā)生器產(chǎn)生的干擾電壓通過100Ω電阻被注入到同軸電纜的屏蔽層上（即使屏蔽層未接地或僅僅只有一個接地點）。在輔助設(shè)備和注入點之間，并盡可能靠近注入點插入一個去耦電路。為了提高去耦和穩(wěn)定電路，應(yīng)將直接注入裝置輸入端口的地與參考地平面連接。典型的試驗配置圖如下：
    直接注入的程序：
          （a）受試設(shè)備應(yīng)放置在距地參考平面0.1m高度的絕緣支撐上。
          （b）在被測電纜上，去耦網(wǎng)絡(luò)應(yīng)位于注入點和輔助設(shè)備之間，盡可能靠近注入點。第二個端口應(yīng)用150Ω的負(fù)載端接（耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)用50Ω負(fù)載端接）。這個端口應(yīng)按照7.2中的優(yōu)先次序選擇。在所有其它與被測設(shè)備連接的電纜上應(yīng)安裝去耦網(wǎng)絡(luò)（當(dāng)端口開路，耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)可以認(rèn)為是去耦網(wǎng)絡(luò)）。
         （5） 注入點應(yīng)位于參考地平面上方，從被測設(shè)備的幾何投影到注入點之間的距離為0.1m至0.3m。
         （6）測試信號應(yīng)通過100Ω電阻直接注入到電纜屏蔽層上。
    u  鉗注入法
          對非屏蔽多芯電纜，用鉗注入法更合適。使用鉗注入前，必須對電流鉗或電磁鉗進(jìn)行校準(zhǔn)。試驗配置圖如下：
    針對被測設(shè)備呈現(xiàn)不同的共模阻抗，可以采用兩種不同的注入方法：
         （7）當(dāng)滿足共模阻抗要求時的鉗注入的程序
    當(dāng)使用前注入法時，每一個用于鉗注入的輔助設(shè)備應(yīng)盡可能的代表功能性安裝條件。為了滿足近似所需的共模阻抗的要求，應(yīng)采取以下措施：
          --- 用于鉗注入的每一個輔助設(shè)備應(yīng)放置在距地參考平面0.1m高度的絕緣支撐上。
          --- 去耦網(wǎng)絡(luò)應(yīng)安裝在輔助設(shè)備與被測設(shè)備之間的每一條電纜上，被測電纜除外。
          --- 連接到每一個輔助設(shè)備的所有電纜，除了被連接到被測設(shè)備上的電纜，應(yīng)為其提供去耦網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示
          --- 連接到每個輔助設(shè)備的去耦網(wǎng)絡(luò)（除了在被測設(shè)備和輔助設(shè)備之間的電纜上的網(wǎng)絡(luò)）距輔助設(shè)備的距離不應(yīng)超過0.3m。輔助設(shè)備與去耦網(wǎng)絡(luò)之間的電纜或輔助設(shè)備與注入鉗之間的電纜即不捆扎，也不盤繞，且應(yīng)保持在高于地參考平面30mm至50mm的高度。
          --- 被測電纜一端是被測設(shè)備，另一端是輔助設(shè)備。可以連接多個耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)到被測設(shè)備和輔助設(shè)備；然而，在每個被測設(shè)備和輔助設(shè)備上只有一個耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)因被端接50Ω負(fù)載。
          --- 當(dāng)使用多個注入鉗時，每根電纜上的注入測試應(yīng)一根接一根依次進(jìn)行。被選擇注入鉗測試的電纜在沒有測試的情況下也進(jìn)行去耦處理。
        （8） 當(dāng)不滿足共模阻抗要求時的鉗注入的程序
          當(dāng)用鉗注入測試時，如果在輔助設(shè)備一側(cè)不滿足共模阻抗要求（輔助設(shè)備的共模阻抗必須小于或等于受試設(shè)備的被測端口的共模阻抗），則必須在輔助設(shè)備端口應(yīng)采取措施（例如，使用CDN-M1或從輔助設(shè)備到地之間加150Ω電阻或采用去耦電容），以滿足此條件。
          ---用鉗注入的每個輔助設(shè)備和受試設(shè)備應(yīng)盡可能接近實際運(yùn)行的安裝條件。例如，將被測設(shè)設(shè)備連接到參考地平面上或者將其放在絕緣支架上。
          ---用附加的電流探頭（具有低插入損耗）插入注入鉗和受試設(shè)備之間，并監(jiān)視由感應(yīng)電壓產(chǎn)生的電流。如果電流超過下面給出的短路電流值Imax，試驗信號發(fā)生器電平應(yīng)一直減小到測量電流等于Imax值：
    Imax=U0/150 Ω
    在試驗報告中應(yīng)記錄施加的修正試驗電壓的電平值。
          D. 測試結(jié)果的評估
          測試結(jié)果應(yīng)該按照被測設(shè)備的性能降級和功能喪失來分類，與制造商和測試的需求方規(guī)定的性能水平有關(guān)，或由制造商與產(chǎn)品買方之間的共識。推薦的分類如下：
          a） 由生產(chǎn)商，需求方或買方規(guī)定的限制中的正常性能。
          b） 干擾終止后暫時的性能降級和功能喪失，且直到被測設(shè)備恢復(fù)其正常性能，沒有人為的干預(yù)。
          c） 暫時的性能降級和功能喪失，需要人為干預(yù)。
          d）由硬件或軟件的損壞，或數(shù)據(jù)的丟失導(dǎo)致無法恢復(fù)的性能降級和功能喪失。
     
    6  新、舊版標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別
          修改了耦合和去耦裝置的受試設(shè)備端口上共模阻抗的校驗
          修改了耦合裝置的受試設(shè)備端口上輸出電平的設(shè)置
          修改了用于臺式和落地式設(shè)備的試驗配置
          增加了采用耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)注入的程序
          增加了當(dāng)滿足共模阻抗要求時的鉗注入的程序
          增加了直接注入的程序
          修改了測試結(jié)果的評估
          增加關(guān)于大尺寸被測設(shè)備的布置

     

上海世復(fù)檢測技術(shù)服務(wù)有限公司

郭浩

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