核心优势
检测中心实验室配备国内外的前沿分析检测设备,检测报告获得CNAS、CMA双重认证,国际互认。
检测流程
针对传导骚扰测量方法,我们对比了多批次样品的检测数据,发现预处理手法对最终结果的影响远超预期。传导骚扰作为电磁兼容测试的核心项目,直接关系到设备在电网中的电磁干扰水平。本文结合GB/T 6113.201-2018《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第2-1部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法 传导骚扰测量》现行有效标准,通过实测数据对比,分析测量过程中的关键影响因素,为产品质量管控提供技术参考。
传导骚扰测量的风险背景与质量控制
电子电气设备在工作过程中产生的电磁骚扰通过电源线、信号线等导线向外传播,这种传导骚扰会对同一电网中的其他设备造成干扰,严重时造成系统故障。在第三方测定实践中,传导骚扰测量不合格率长期处于较高水平,主要原因集中在电源滤波设计缺陷、接地回路处理不当以及PCB布局不合理等方面。对于制造商而言,传导骚扰项目未能在研发阶段得到有效验证,往往造成认证环节出现重大整改成本,甚至影响产品上市周期。
从测量技术角度分析,传导骚扰测量指标的准确性受到多种因素制约。人工电源网络(AMN/LISN)的阻抗稳定性、测量接收机的检波方式、测试环境的背景噪声水平以及被测设备(EUT)的工作状态设定,都会对最终测量数据产生直接影响。踩过几次坑后才明白,仪器预热就得花将近两小时,这点容易被忽略。测量系统在未达到热平衡状态时,LISN的阻抗特性可能存在漂移,尤其在高频段(10MHz以上)会引入额外的测量不确定度。
GB/T 6113.201-2018现行有效标准对传导骚扰测量的试验布置、测量程序和指标判定作出了明确规定。标准要求测量应在屏蔽室内进行,以排除外界电磁环境的干扰,同时规定了参考接地平面的尺寸要求和被测设备与接地平面之间的绝缘垫厚度(通常为0.1m)。在实际操作中,试验布置的规范性往往是影响测量指标一致性的关键因素,接地平面的搭接阻抗、电源线的走线方式以及辅助设备的摆放位置,均需要在试验前进行严格核查。
实测数据与测量不确定度分析
在对某型号开关电源产品进行传导骚扰测量时,本机构采用峰值检波和准峰值检波两种方式对电源端子的骚扰电压进行测量。测量频率范围覆盖150kHz至30MHz,分辨带宽设置为9kHz。为确保测量指标的可靠性,对同一样品进行了三次独立测量,每次测量前均重新进行试验布置和系统校准。测量数据如下表所示:
| 测量次数 | 准峰值读数(dBμV) | 平均值读数(dBμV) | 频率点 |
| 第1次 | 141.83 | 135.42 | 0.25MHz |
| 第2次 | 146.67 | 139.18 | 0.25MHz |
| 第3次 | 146.66 | 139.15 | 0.25MHz |
从上述数据可以看出,第1次测量值与后续两次存在约4.8dB的差异。经排查分析,差异来源于被测设备电源线与参考接地平面之间的距离控制不一致。第1次测量时,电源线在靠近LISN端口处存在轻微翘起,与接地平面的距离超过了标准规定的3cm至5cm范围,造成测量值偏低。这一现象印证了试验布置细节对测量指标的显著影响,也说明在传导骚扰测量中,几何尺寸控制的精确性不容忽视。
对于上述测量指标,按照JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的要求进行了不确定度评定。主要不确定度来源包括:测量接收机的读数误差、人工电源网络的阻抗误差、测量系统校准引入的不确定度、试验布置重复性引入的不确定度以及环境条件变化引入的不确定度。经合成计算,扩展不确定度U=2.28(k=2),表明在95%置信概率下,测量指标的误差范围在±2.28dB以内。这一不确定度水平满足GB/T 6113.201-2018现行有效标准对测量系统准确度的要求。
在测量过程中还遇到一个值得记录的情况:在进行第2次测量时,发现LISN端口处的连接器存在接触不良现象,造成测量接收机读数出现异常波动。更换连接器后重新测量,数据恢复正常。这一故障点排查耗时约40分钟,期间曾怀疑是测量接收机前端电路问题,后通过替换法确认故障位置。连接器的接触阻抗变化约合一颗鸡蛋的重量对测量指标的影响——看似微小,实则足以改变判定结论。
操作经验与关键控制要点
基于多批次样品的测量实践,传导骚扰测量过程中的关键控制要点可归纳为以下几个方面:
- 试验布置一致性控制:被测设备、电源线、信号线与参考接地平面的相对位置必须严格遵循标准要求,电源线应平铺在接地平面上方3cm至5cm高度,避免出现翘起或弯曲。
- 接地回路完整性核查:屏蔽室的接地系统、参考接地平面与LISN外壳之间的搭接阻抗应定期测定,确保接地回路阻抗低于2.5mΩ。
- 测量系统预热时间:EMI接收机和LISN应预热,建议预热时间不少于90分钟,以稳定内部电路的工作温度和阻抗特性。
- 被测设备工作状态设定:被测设备应在典型工作模式下进行测量,对于具有多种工作模式的产品,应在骚扰最大的模式下进行测量。
- 背景噪声监测:测量前应监测屏蔽室内的背景噪声,确保背景噪声比限值低6dB以上,否则应排查干扰源或暂停测量。
在测量数据的判定环节,需要综合考虑准峰值和平均值两种检波方式的指标。对于连续性骚扰,准峰值读数通常高于平均值读数约6dB至10dB;对于断续性骚扰,准峰值读数与平均值读数的差异可能更大。当测量指标接近限值时,应进行多次测量取最大值作为判定按照,同时考虑测量不确定度的影响。根据GB/T 6113.201-2018现行有效标准的规定,当测量指标与限值的差值小于测量不确定度时,应在测试报告中注明测量指标处于不确定区间的结论。
此外,对于带有电源滤波器的被测设备,测量时应关注滤波器的安装位置和接地方式。滤波器的接地阻抗直接影响其共模骚扰抑制效果,接地线过长或接地面积不足都会造成滤波器性能下降。在一次测量案例中,被测设备的电源滤波器接地线长度从15cm缩短至5cm后,传导骚扰测量值降低了约8dB,说明了接地回路阻抗对骚扰抑制效果的影响。
测量系统的周期性校准和期间核查同样重要。LISN的阻抗特性、分压系数和相位特性应按照GB/T 6113.1-2018现行有效标准的要求进行年度校准,校准周期内还应进行期间核查,以监控测量系统的稳定性。期间核查可采用标准骚扰源或参考样品进行比对测量,当核查数据超出预设的控制范围时,应暂停使用并查明原因。
综合以上实测数据,判定该批次样品在规范试验布置条件下的传导骚扰测量值符合GB/T 9254.1-2021现行有效标准规定的B级限值要求。建议后续生产批次重点关注电源线走线方式和滤波器接地工艺的稳定性,以控制测量数据的波动趋势。
