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在电磁兼容测试中,直流测试电源自身产生的电磁干扰如何控制和评估?

2024-08-08

在进行电磁兼容测试时,直流测试电源作为一个常见且关键的设备,其自身产生的电磁干扰问题必须得到妥善的处理,以下分别从控制和评估两个方面来探讨。

电动车交直流充电桩测试系统.png

一、控制直流测试电源自身产生的电磁干扰的方法

电路设计方面:

1. 合理布局:在电源内部,关键器件如功率半导体、电感、电容等布局应合理,尽量减少线路之间的交叉耦合,缩短走线长度以降低辐射干扰的回路面积。

2. 滤波设计:

    - 在输入端设置电源滤波器,抑制电源线上的传导干扰,滤波器应包含差模和共模滤波元件。

    - 对于输出端,如果有必要也可设置相应的滤波器,以减少输出的纹波和噪声。

3. 接地处理:

    - 采用单点接地、多点接地或混合接地策略,确保接地的合理性和有效性。

    - 避免接地回路产生不必要的环流等干扰。


元件选择方面

1. 选择低噪声的功率半导体器件,如具有更低开关噪声和导通损耗的新型MOSFET等。

2. 电感选用磁芯材料性能良好、屏蔽较好的类型,减少磁场泄漏。

3. 电容选择高频特性好、等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)低的电容。


屏蔽措施方面

1. 对整个直流测试电源进行金属外壳屏蔽,外壳应良好接地。

2. 对于内部的变压器等关键磁性元件,可以采用单独的屏蔽罩进行局部屏蔽。


软件控制方面

1. 通过优化开关电源的控制算法和策略,如采用软开关技术等,降低开关瞬间的电压和电流变化率,从而减少电磁干扰的产生。

2. 合理设置占空比等参数。


二、评估直流测试电源自身产生的电磁干扰

测量仪器和设备

1. 频谱分析仪:用于测量电磁干扰信号的频谱分布,确定干扰的频率范围和强度。

2. 示波器:可观察电源输出的电压、电流的时域波形,分析瞬态干扰等情况。

3. 近场探头:用于近场测量,定位电磁干扰源的大致位置。

4. 人工电源网络(AMN):在传导干扰评估中,将直流测试电源与电网隔离并提供标准阻抗。


传导干扰评估

1. 按照相关标准(如 CISPR 等标准),将直流测试电源通过人工电源网络连接到测量设备。

2. 在不同的频率范围内(如 150kHz - 30MHz常见频段),测量电源线上的传导干扰电压和电流。

3. 分析测量结果是否符合相关标准规定的限值要求。


辐射干扰评估

1. 将直流测试电源放置在特定的测试环境中,如开阔场、半电波暗室等。

2. 使用接收天线和频谱分析仪等设备,在不同的方向和距离上测量辐射的电磁干扰场强。

3. 同样与标准限值进行对比判断。


近场评估

1. 使用近场探头在直流测试电源的周围(包括外壳、线路板等)进行扫描。

2. 发现局部区域的高电磁干扰区域,可进一步分析原因和判断其对整体电磁干扰的贡献。


在电磁兼容测试中对于直流测试电源自身电磁干扰的控制和评估是一个系统性的工作,需要从设计、测试等多个环节进行**的管理和优化。


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