传导发射测试,骚扰电压测试

传导发射测试与骚扰电压测试：原理、方法及应用

简介

在电子电气设备的设计、生产和应用过程中，电磁兼容性（EMC）是确保设备正常运行的重要指标之一。传导发射（Conducted Emission, CE）测试与骚扰电压（Disturbance Voltage）测试作为EMC测试的核心内容，主要用于评估设备在运行过程中通过电源线或信号线产生的电磁干扰水平。这些干扰若超出限值，可能影响其他设备的正常工作，甚至导致系统故障。本文将从适用范围、检测项目、参考标准、方法及仪器等方面系统阐述这两类测试的技术要点。

该检测的适用范围

传导发射测试与骚扰电压测试广泛应用于以下领域：

1. 电子信息技术设备：包括计算机、通信设备、家用电器等，需满足各国市场准入的EMC法规要求（如欧盟CE认证）。
2. 工业设备：如变频器、电机控制器等，其高频开关动作易产生传导干扰。
3. 汽车电子：车载电子系统（如导航、充电模块）需通过测试以确保不干扰车辆其他电路。
4. 医疗器械：防止设备电磁干扰影响生命支持系统的安全性。
5. 新能源设备：光伏逆变器、充电桩等需符合并网电磁兼容要求。

通过测试可验证设备在0.15MHz~30MHz频段内通过导线传播的干扰是否在标准限值内，从而避免对其他设备造成影响。

检测项目及简介

1. 传导发射测试 传导发射测试主要检测设备通过电源线、信号线或控制线向外发射的电磁噪声。这些噪声通常由设备内部的开关电源、数字电路或高频振荡器产生。测试时需测量两类参数：

   • 连续干扰：设备在稳态运行时的噪声水平，如电源适配器的基波和谐波。
   • 断续干扰：设备在开关机或状态切换时产生的瞬态噪声。

2. 骚扰电压测试 骚扰电压测试侧重于量化设备在特定端口（如电源端口、负载端口）上产生的共模电压干扰。共模干扰通常由不对称电流路径或接地不良引起，可能通过电缆辐射形成电磁场。测试时需模拟设备在实际使用中的负载条件，并测量其骚扰电压的峰值、准峰值和平均值。

检测参考标准

以下为国际及国内常用的测试标准：

1. CISPR 16-1-1：Specification for radio disturbance and immunity measuring apparatus and methods，规定了测试设备的技术要求和校准方法。
2. CISPR 32：Electromagnetic compatibility of multimedia equipment – Emission requirements，适用于信息技术和音视频设备的发射测试。
3. GB/T 6113.1-2018：无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1部分：无线电骚扰和抗扰度测量设备，中国国家标准，等同采用CISPR 16-1。
4. EN 55032：Electromagnetic compatibility of multimedia equipment – Emission requirements，欧盟协调标准，适用于多媒体设备。
5. FCC Part 15：Radio Frequency Devices，美国联邦通信委员会对数字设备传导发射的强制性要求。

检测方法及相关仪器

测试环境要求 测试通常在屏蔽室内进行，以排除外界电磁干扰。接地系统需符合标准阻抗要求（如50Ω接地平面），测试台与参考地之间的接触电阻应小于2.5mΩ。

测试方法

1. 设备布置：

   • 被测设备（EUT）置于非导电测试台上，距离接地平面40cm。
   • 电源线通过人工电源网络（AMN）连接至电网，AMN用于隔离电网干扰并提供标准阻抗（50Ω/50μH）。
   • 信号线需使用铁氧体磁环或电流探头抑制共模噪声。

2. 数据采集：

   • 使用EMI接收机或频谱分析仪扫描0.15MHz~30MHz频段，测量各频率点的骚扰电压或电流。
   • 测试需分别在设备不同工作模式下进行（如待机、满载、极限工况）。

3. 结果判定：

   • 将测量数据与标准限值曲线对比，若所有频点均低于限值则判定为合格。
   • 对临界频点需进行多次重复测试以排除偶然干扰。

关键仪器设备

1. EMI接收机：具备峰值、准峰值和平均值检波功能，如罗德与施瓦茨ESU系列。
2. 人工电源网络（AMN）：提供标准线路阻抗，例如法兰尼TN系列。
3. 电流探头：用于测量非对称电流干扰，典型型号为FCC F-33。
4. 屏蔽室：满足CISPR 16-1-4规定的场地衰减要求。
5. LISN（线路阻抗稳定网络）：确保电源端口阻抗稳定，减少测试误差。

总结

传导发射测试与骚扰电压测试是保障电子设备电磁兼容性的重要手段，其核心在于精确量化设备通过导线传播的干扰水平。通过遵循国际标准、采用高精度仪器并严格控制测试环境，可有效识别设计缺陷、优化产品性能。随着5G、物联网等技术的普及，此类测试在工业、医疗、汽车等领域的应用将更加广泛，成为产品合规与市场竞争力的关键环节。