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2019-05-20 147 次

LED照明产品脉冲群测试时干扰施加方式以及原理

EFT测试时,有L1、L2、L3、N及PE等端口。PE和大地是两个概念,电快速脉冲干扰是共模性质的,在标准提供的实验设置图中可以看到从试验发生器来的信号电缆芯线通过可供选择的耦合电容加到相应的电源线(L1、L2、L3、N及PE)上,信号电缆的屏蔽层则和耦合/去耦网络的机壳相连,机EFT测试时,有L1、L2、L3、N及PE等端口。PE和大地是两个概念,电快速脉冲干扰是共模性质的,在标准提供的实验设置图中可以看到从试验发生器来的信号电缆芯线通过可供选择的耦合电容加到相应的电源线(L1、L2、L3、N及PE)上,信号电缆的屏蔽层则和耦合/去耦网络的机壳相连,机壳则接到参考接地端子上。

这就表明脉冲群干扰实际上是加在电源线与参考大地之间,因此加在电源线上的干扰是共模干扰而对于采用耦合夹的实验方式来说,电快速脉冲将通过耦合板与受试电缆之间的分布电容进入受试电缆,而受试电缆所接收到的脉冲仍然是相对参考接地板来说的。
因此,通过耦合夹对受试电缆所施加的干扰仍然是共模性质的。确定了干扰的性质,那么我们就可以采取相应的措施使设备顺利通过实验。那么我们不难看出,电源滤波器中所使用的X电容(差模电容)对于EFT干扰是没有抑制作用的。

如果设备是金属外壳,Y电容(共模电容)会起作用,将高频EFT旁路到外壳上面,然后通过设备外壳和参考地间的分布电容回到信号源,从而不会进入电路。

电快速脉冲干扰导致设备失效的机理根据国外学者对脉冲群干扰造成设备失效的机理的研究,单个脉冲的能量较小,不会对设备造成故障。但脉冲群干扰信号对设备线路结电容充电,当上面的能量积累到一定程度之后,就可能引起线路(乃至系统)的误动作。
因此,线路出错会有个时间过程,而且会有一定偶然性(不能保证间隔多少时间,线路一定出错,特别是当试验电压达到临界点附近时)。而且很难判断究竟是分别施加脉冲,还是一起施加脉冲,设备更容易失效。也很难下结论设备对于正向脉冲和负向脉冲哪个更为敏感。
实践表明,一台设备往往是某一条电缆线,在某一种试验电压,对某个极性特别敏感。实验显示,信号线要比电源线对电快速脉冲干扰敏感得多。

设备通过电快速脉冲测试的有效措施首先我们先分析一下干扰的注入方式:EFT干扰信号是通过耦合去耦网络中的33nF的电容耦合到主电源线上面(而信号或控制电缆是通过电容耦合夹施加干扰,等效电容是100pF)。对于33nF的电容,它的截止频率为100K,也就是100KHZ以上的干扰信号可以通过;而100pF的电容,截止频率为30M,仅允许30MHz频率以上的干扰通过。电快速脉冲的干扰波形为5ns/50ns,重复频率5K,脉冲持续时间15ms,脉冲群重复周期300ms。根据傅立叶变换,它的频谱是从5K-100M的离散谱线,每根谱线的距离是脉冲的重复频率。

知道以上几点,施加干扰的耦合电容扮演了一个高通滤波器的角色,因为电容的阻抗随着频率的升高而下降,那么干扰中的低频成分不会被耦合到EUT,而只有频率较高的干扰信号才会进入EUT。当我们在EUT电路中再加入共模电感(特别要注意的是,这里的共模电感一定要加在主电源线及其回线上,否则会发生饱和从而达不到衰减干扰的目的)就可以衰减掉一些高频干扰成分,因为电感的阻抗随着频率的增加而升高。因此,实际施加到EUT上面的干扰信号只有中间频率部分。

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