基于近场探头的电力电子系统EMC故障诊断

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基于近场分析的EMC设计

基于近场分析的EMC设计

基于近场分析的EMC设计
我将利用这次机会和大家一起讨论一下近场分析在EMC的应用,我相
信对于EMC大家已经有一定的了解,随着数字化的发展,我们越来越多的
数字设备被应用在电磁环境当中,我们国家对EMC的执行标准也越来越严格,在这样的情况下,我们不得不去面对和解决这样的问题,那在面对和解决这样的问题,我们首先要使得电磁波这样看不见摸不到的东西变的直观,今天我就会介绍一种方法,如何使这些电磁波变得直观,那就是近场分析。

 首先我会介绍一下EMC的状况,这样可以使大家更好的了解近场分析的
必要性,第二个我们会介绍一下EMC近场分析的设备和方法。

我们会在第
三部分举一些实际的案例分析。

最后我们会做一个总结,来更好的回顾这些内容。

 首先我们来看一下关于EMC研究的状况,我们也知道越来越多的数字设
备进入到我们的生活当中,这些数字设备对于整个环境来说都是一个噪声源,这些噪声源他们是互相影响的,在这样的情况下,电磁环境就变得相当复杂,在这些噪声源还没有完全解决的时候,我们还面临内部噪声的问题,关于内部噪声的问题我们选出了笔记本和手机,笔记本电脑我们都知道里面有很多的数字电路模块,这些数字电路模块扮演了我们前面所提到的一个一个数码产品,无疑是一个干扰源,同时我们对于无线的需求,越来越多的无线通讯设备被集成在电路当中,我们看一下手机,手机原来是一个通讯设备,主要的功能是通讯,有手机通讯和GPS的功能,随着我们对掌上功能的追求,越来越多的芯片被集成,甚至我们对分辨率的要求提高,造成越来越多的噪声源集成手机当中,这样就造成数码产品的内部电磁环境变得越来越复杂,由于射频元器件都有天线,我们整个内部环境就变得相当的麻烦,不容易解决。

EMC电磁干扰故障诊断与解决方案

EMC电磁干扰故障诊断与解决方案

共解 模决 电电
所设
有 备 合格
电联
完成



流缆
缆 上 不合格
标 (
有电缆
所 有



界 ) 点

不合格
测量电
有共模电流 处理滤波
源线共
器,消除
合格 不合格

模电流
共模电流

参 只有电源电缆 考

无电缆
无共模电流
检查机 箱屏蔽
解决电缆上的共模电流
不可滤波
使用或改善屏蔽电缆
联 辐射 上 某 增强 根 电 缆
简易电快脉冲发生器
自制LISN
BNC座
L1
L2
香蕉插座,或其它合适的插座
• 所有电容引线最短 • 电阻引线最短 • 电容符合安规
LISN电感的制作
原始数据准备
• 完整的发射测试曲线
试 验
• 超标点(包括临界点)的准确频率


(精确到100kHz内)

• 超标点的超标dB数
• 被测设备内电路的周期信号(本振信号、时钟信 号、开关电源、DC-DC转换器等)的频率
诊断前取得基准数据
在开始工作前,先取得关注频率(超标频率) 上的干扰发射的基准: • 辐射发射(无论什么天线) • 传导发射(无论什么传感器)
一旦定下来传感器,就不能再变(包括天线尺寸)
试验记录表
频率
超标dB数 基准数
156MHz 17dB
65dB
改进后数 45dB
深刻理解 “dB”
加滤波器 加滤波器
30MHz以上
灵 活 应 用 铁 氧 体
不合格

(完整word版)EMC整改对策实例

(完整word版)EMC整改对策实例

EMC整改对策实例标题:EMI快速诊断与对策2008—01—06 12:30:35EMI快速诊断与对策EMI FAST DIAGNOSIS AND COUNTERMEA SURE深圳电子产品质量检测中心邓志新李思雄摘要文章主要介绍EMI快速诊断与对策,指出EMI改进的关键是EMI问题诊断,解决电磁兼容问题的根本办法,是进行电磁兼容设计。

EMI设计核心是紧紧围绕降低骚扰源频率f和减小高频电流环面积两大措施。

文章倡导人性化工作态度,作者认为,只要不断的学习和总结,EMC是逐渐“看得见和摸得着”的,是有规可循的。

关键词认证EMI 规律诊断对策设计Abstract In this article, EMI fast diagnosis an d countermeasure is introduced。

EMI diagnosis is the key of EMI improvement, EMC design is the fundamentals of solving EMC problem。

The core of EMC design is to take two mea sures—to reduce EMI source frequency and to reduce the acreage of high frequency curren t loop 。

Author sparkplug humanistic attitude to EMC,and author think that EMC will come into view and can be found out,a rule shall be there to be useable. Keywords certification,EMI, rule, diagnosis, countermeasure, design 电磁辐射骚扰的远场测量是指在半电波暗室或者EMC 开阔场进行的测量,测量天线与被测物的距离一般为3米或3米以上,给出的结果是一张频谱图,即各个频率点的电磁辐射骚扰强度。

EMC问题汇总及解析

EMC问题汇总及解析

问题及解析汇总 (1)UART总线 (1)CAN总线 (2)LIN总线 (2)I2C总线 (2)电源滤波器的作用 (3)电缆谐振及振铃是因为什么产生的,如何预防其产生? (3)电源滤波器的原理及作用是什么? (3)我对差模干扰和共模干扰概念的理解不是很透彻,如何去处理差模干扰的问题? (3)铁氧体珠的作用是什么? (4)电压驻波比 (4)dB的定义及计算 (4)带宽(通频带BW) (5)为什么要用电流注入法? (6)接收机+跟踪信号发生器的作用? (6)射频前置放大器作用 (7)近场探头 (7)问题及解析汇总UART总线UART是一种通用串行数据总线,用于异步通信。

该总线双向通信,可以实现全双工传输和接收。

在嵌入式设计中,UART用来与PC进行通信,包括与监控调试器和其它器件,如EEPROM通信。

CAN总线CAN总线是一种通信协议,是一种串行通信协议。

什么是通信协议?就是设备之间交流要遵循的规范,大家都按这一规范进行交流,才不至于乱糟糟的,才有序,交流才能成功。

CAN总线是一种缩写,全称应是“控制器局域网络总线”,是英文Controller Area Network的首字母组合而成的。

它是总线的一种,与我们常见的USB总线属于一类概念,只不过CAN总线采用差分信号传输,有很强的错误检测能力,通信距离远,因此被用到一些特殊的场合,比如汽车,厂矿等干扰较强的地方。

LIN总线LIN(Local Interconnect Network)是一种低成本的串行通讯网络用于实现汽车中的分。

布式电子系统控制LIN 的目标是为现有汽车网络(例如CAN 总线)提供辅助功能,因此LIN总线是一种辅助的总线。

网络在不需要CAN 总线的带宽和多功能的场合(比如智能传感器和制动装置之间的)使用LIN 总线可大大节省成本。

LIN 技术规范中除定义了基本协议和物理层外,还定义了开发工具和应用软件接口。

LIN 通讯是基于SCI(UART)数据格式,采用单主控制器/多从设备的模式仅使用一根12V 信号总线和一个无固定时间基准的节点同步时钟线。

emc近场探针原理

emc近场探针原理

emc近场探针原理
"EMC近场探针"通常指的是用于电磁兼容性(EMC)测试的近场探测器,也称为电磁场探测器。

这种设备用于测量电子设备周围的电磁场强度,以评估设备的电磁兼容性。

以下是 EMC 近场探针的一般原理:
1.感应原理:
•EMC近场探针利用感应原理来测量电磁场的强度。

当电子设备工作时,它会发射电磁辐射,形成电磁场。

近场探针可以感应到这些电磁场的变化。

2.电磁感应原理:
•近场探针中通常包含一个或多个感应线圈。

这些线圈通过电磁感应产生感应电流,该感应电流与附近电磁场的强度成正比。

3.频率范围:
•EMC近场探针通常被设计用于在特定频率范围内工作,以确保其对不同频率的电磁场变化有良好的响应。

这可以根据测试需求来调整。

4.测量位置:
•探针的位置非常重要。

它必须放置在要测量的设备附近,并且可能需要在不同的位置进行多次测量,以确保全面评估电磁场强度。

5.测量和记录:
•探针感应到的电流被测量并记录,通常通过连接到测量仪器。

这些仪器可以分析和显示电磁场的强度,并生成相应的报告。

6.辐射源识别:
•通过分析感应到的电流,可以识别设备中可能引起电磁辐射的特定元件或电路。

这有助于定位潜在的电磁兼容性问题。

EMC近场探针是评估电子设备电磁兼容性的重要工具,它可以用于检测和定位设备中可能引起干扰或受到干扰的部分。

在设计和测试阶段,这些探针有助于确保设备符合相关的电磁兼容性标准。

是德科技 EMI 故障诊断方案

是德科技 EMI 故障诊断方案

---近场探头的选择与应用是xx科技物联网应用系列概述近场电磁干扰(EMI)测试是电磁兼容性(EMC)辐射发射预兼容测试中的一个重要组成。

EMI 机构使用EMI 接收机和经过准确校准的天线来测试3或10米距离上的器件。

这称为远场测量。

电磁场的特性主要由被测器件(DUT)以及它与接收机和天线的距离决定。

远场辐射发射测量可以准确地告诉我们被测器件是否符合相应的EMC/EMI 标准。

但是,远场测试也有一些局限性。

它无法告诉工程师,严重的辐射问题到底是来自于USB、LAN 之类的通信接口,还是来自壳体的缝隙,或来自连接的电缆乃至电源线。

在这种情况下,我们只能使用频谱分析仪和近场探头,通过近场测试来定位这些发射源。

近场测试是一种相对量测试,这意味着它需要把被测器件的测试结果与基准器件的测试结果进行比较,以预测被测器件通过一致性测试的可能性。

需要注意的是,比较近场测试结果与EMI 标准测试极限是没有意义的,因为测试读数受许多因素的影响,包括探头位置和被测器件的形状等。

本应用指南将介绍各种近场探头的特点,并解释了它们在定位、评测可能的发射源以及对其进行故障诊断方面的特殊优势。

近场探头简介电磁场是由电场(E场)和磁场(H场)结合形成的。

工程师可使用各种探头来检测每类场中的发射。

磁场探头磁场发射源通常来自芯片组引脚、印刷电路板导线、电源线或信号线,或没有良好接地的金属盖。

磁场探头的感应元件是一个与发射导线或电线电感耦合的简易线圈。

磁场探头在它的回路与载流电线对齐时,提供频谱分析仪的最大输出电压。

在诊断EMI 的故障时,工程师需要在被测器件的表面旋转和移动探头,以确定探头在功率读数达到最大值时的位置,同时避免遗漏重要的发射源。

电场探头电场主要来源于未使用负载端接的电缆和电线,以及通向高阻抗逻辑电路的印刷电路板导线(可能是逻辑集成电路的高阻抗输入或三相输出)。

最简单的电场探头实质上就是一个小型天线。

电场探头能够很方便地探测空中信号,例如蜂窝下行链路信号。

电磁辐射干扰诊断的近场测试方法及应用

电磁辐射干扰诊断的近场测试方法及应用

1032020年第6期 安全与电磁兼容引言贯彻GJB 151A/B 的RE102项目时[1-2],产品超标现象普遍,贯标检测结果只是反映了产品的整体辐射发射情况,无法准确识别干扰源位置。

当试验现场缺少有效定位技术手段时,设计师主要依靠工程经验、结合产品现场布置情况,排查可能的干扰源。

这种方法缺乏针对性,导致整改效率低、时间和经济成本高,严重制约RE102项目的合格率提升。

为此,本文提出采用近场测试方法实现电磁辐射干扰问题的快速定位、整改、验证。

1 电磁辐射干扰诊断的近场测试方法1.1 近场测试原理通过近场测试可捕获产品的近场辐射干扰,干扰幅度遵循随传播距离增大逐渐衰减的原则[3],且近场幅度越大,远距离处的幅度也越大,依照此关系可定位辐射干扰源位置。

近场探头分为磁场探头和电场探头[4],近场测试中,根据使用场景选择合适的近场探头,通常芯片/器件管脚、信号线缆等的近场区域是磁场占主导地位,通过旋转磁场探头方向获取最大磁场值,避免遗漏辐射源;芯片表面、单根导线等的近场区域是电场占主导地位,选用电场探头沿被测对象表面测量电场。

近场探头将捕获的电场或磁场转换为电压,由频谱仪接收并显示,忽略线缆损耗,电压计算公式如下:U =E /AF 1 (1)U =H /AF 2 (2)式(1)、式(2)中,U 是频谱仪显示的电压值(V);E 是电场幅度(V/m);H 是磁场幅度(A/m);AF 1是电场探头转换系数(1/m);AF 2是磁场探头转换系数 (1/(m·Ω))。

电场幅度和磁场幅度与电压值成正比。

如果探头转换系数频响平坦,则频谱仪显示的电压值可用于对贯标检测结果作定性比较。

1.2 近场测试系统构建的近场测试系统组成如图1,包括近场探头组、低噪声放大器和频谱仪,系统具备近场测试能力,可以满足产品辐射干扰故障的诊断需求。

摘要针对产品电磁辐射干扰贯标测试中存在的位置分辨率低、定位模糊等局限性问题,构建了由近场探头、低噪声放大器、频谱分析仪等组成的近场测试系统,采用近场测试方法定位辐射干扰源、验证整改效果。

株洲所主起草的三项铁道行业标准通过审查

株洲所主起草的三项铁道行业标准通过审查
第 3期
侯 德 超 ,邵 瑞 ,杨 天 矾 :浅谈 近场 测 试 在 电磁 兼 容 诊 断 中 的应 用
机 车电传动 , 2 O l 1 ( 3) :6 卜6 4 .
参考文献 :
[ 1] 全 国无 线 电干 扰 标 准化 技 术 委 员 会 . 电 磁兼 容标 准实 施 指 南[ s] . 北京 :中国标 准 出版社 , 2 0 0 8 . [ 2] 郑 军 奇. EMC电磁 兼容 设计 与 测试 案 例分 析 [ M ] . 北京 :电


1 . 1 J l …
U … 。


』 H


用, 效果 良好 。
参考文献 :
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42 -92 .


. .

子工 业 出版社 , 2 01 0 .

[ 6] 冯 利 民 , 钱 照 明. 基 于近 场探 头 的 电力 电 子 系统 E M C故 障 诊断 [ J 1 电力 电子技术 , 2 0 0 7 , 4 1 ( 6):l 3 — 1 6 .
[ 7] 封志 明 , 赵
波. 近场 辐射 电磁 干 扰模 态测 试 系统 设计 [ J] .
电机的设计形式多样 , 各种 产品主电路结 构 、 参数之间存在 差异 , 铁道行业标准《 动车组辅助变流器 》 和《 动车组充 电机 》
分 别规定了辅助变流器和充 电机 的环境条件 、 主要参数 ( 输 入、 输出、 控制 电源等 ) 、 性 能要求 ( 功能 、 绝缘 、 保护 、 效率 、

MRIL—P仪器MREC故障解析

MRIL—P仪器MREC故障解析

MRIL—P仪器MREC故障解析作者:宛文宇来源:《科技资讯》2019年第01期摘要:MRIL-P型核磁共振测井仪仅能在裸眼井进行测井且为井眼居中的测量仪器,仪器通过测量沿仪器轴线方向的井壁周围薄壁柱状空间内的氢原子核的磁共振信号,提供地层孔隙度信息以及和油气藏有关的地球物理参数。

该文针对MRIL-P型核磁共振测井仪电子线路MREC的一些故障,通过细致地分析了MREC电路原理和信号处理过程,系统地提出了对MREC的故障分析过程及解决方法。

关键词:MRIL-P型核磁共振测井仪 MREC 高压射频中图分类号:TN912 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)01(a)-00-02MRIL-P型核磁共振测井仪仅能在裸眼井进行测井且为井眼居中的测量仪器,仪器通过测量沿仪器轴线方向的井壁周围薄壁柱状空间内的氢原子核的磁共振信号,提供地层孔隙度信息以及和油气藏有关的地球物理参数。

MRIL-P仪器采用梯度磁场,其工作频率就决定了其探测深度,因此要求井眼尺寸在7~16in(即17.78~40.64cm),井眼过大,就会造成泥浆信号进入探测范围,失去测井意义。

MRIL-P型仪器探头由3个基本部分组成:一个永久磁铁、一个射频脉冲(RF)发射器及一个射频接收器,永久磁体在地层中产生梯度磁场对地层中的氢原子进行极化,天线既用于发射RF脉冲同时也用于接收NMR的回波信号。

MREC电子线路长期工作在直流高电压状态下(最高电压1500V,电流15A)[1],在高电压,高电流的工况下连续工作电子器件会出现损坏及失效,致使仪器无法正常完成测井作业。

总结并掌握MREC电子线路的典型故障和维保方法是尤为关键的。

1 MREC仪器电子线路的构成MRIL-P型核磁共振测井仪的电子线路MREC由l3个模块构成(含高压继电器模块、低压电源供电模块、数字控制/HI-LINK数据传输模块等),每个模块都封装在可拆卸的铝合金制成的封装盒内,各模块之间由各种导线相连接以完成信号的传输[2]。

电力设备的电磁兼容性检测与处理

电力设备的电磁兼容性检测与处理

电力设备的电磁兼容性检测与处理电力设备在现代社会中扮演着重要的角色,但是它们也会引发电磁干扰问题。

为了确保电力设备的正常运行以及避免对其他电子设备产生干扰,必须对电力设备进行电磁兼容性(EMC)检测与处理。

本文将探讨电力设备的EMC检测技术以及常见的处理方法。

一、EMC检测技术1. 电磁辐射测量电磁辐射是电力设备可能产生的一种主要干扰形式。

通过使用电磁辐射检测仪器,可以测量出电力设备所产生的辐射强度,并根据国家标准进行评估。

这种检测方法能够帮助确定电力设备是否符合相关的辐射限值,从而确保其不会对周围的电子设备产生干扰。

2. 电磁敏感度测试电力设备不仅要满足自身的辐射限值,还需要能够抵御外部环境中的电磁干扰。

因此,电磁敏感度测试是EMC检测中的另一个重要方面。

通过对电力设备进行电磁敏感度测试,可以评估其在受到外部干扰时的工作状态。

这种测试方法可以帮助发现电力设备的敏感部件,以便进一步加强其电磁屏蔽能力。

3. 电缆屏蔽效能测量电力设备内部的电缆往往是电磁干扰的主要传输路径。

因此,电缆的屏蔽效能也是EMC检测的重点。

通过测量电缆的屏蔽效能,可以评估其对外部电磁干扰的抵御能力,并及时采取必要的屏蔽措施。

二、EMC处理方法1. 设备屏蔽设备屏蔽是一种常见的EMC处理方法,通过在电力设备外部添加金属屏蔽箱,可以阻止辐射干扰的扩散。

在设计过程中,应当考虑到设备的屏蔽性能,以确保其能够满足相关的辐射限值要求。

2. 滤波器应用滤波器的使用可以有效地降低电力设备内部的电磁干扰,提高设备的抗干扰能力。

根据干扰源的频率特征,可以选择合适的滤波器类型,并将其应用于电力设备的电源输入端或干扰源输出端,以达到抑制干扰的目的。

3. 接地系统优化优化接地系统可以改善电力设备的电磁兼容性。

接地系统的设计应考虑到设备内部的接地结构,并采取合适的接地措施,以确保其足够稳定和低阻抗。

同时,还应尽可能避免接地环路的形成,减少干扰的传播。

4. 设备布线规范合理的设备布线可以减少电磁干扰。

使用探头定位近场EMI故障点

使用探头定位近场EMI故障点

使用探头定位近场EMI故障点在本系列的前两篇文章中,我们讨论了RTO 示波器进行EMI 排查所能够提供的各项功能。

在这篇文章中,让我们看下使用近场探头检测EMI 干扰的通用准则。

在研发后期进行的一致性测试所采用的远场测试并不能够在问题根源定位中提供多少帮助,这使得工程师面对问题电路无从下手。

因此,定位和确定EMI 问题根源的能力始终是排查任何EMI 问题的重中之重。

近场探头,又称嗅探探头,已经被广泛地用于辐射源的识别中。

它们在探测中起到天线的作用,能够检测到从被测件中辐射出来的近场的电场或磁场骚扰信号。

这有助于工程师缩小排查范围,并尽可能地聚焦在骚扰泄露点处。

在这种情况下,精度或与远场测试结果的相关性就显得不是那么重要。

图1:通过在问题电路附近探查扫描,你可以很容易地观察到当探头靠近辐射泄露点时在频域上出现的频谱尖峰近场测试能够展现出当前情况下是何种类型的电磁场占主导以及骚扰源辐射出来的场强,尽管这只是相对的结果。

一般来说,越接近源头,所探测到的场强会越大。

这就给排查的着手点提供了一个很好的指引。

现在我们来讨论下使用近场探头检测EMI 问题的一般方法。

用好你的模拟前端通常通过探头耦合进来的辐射骚扰都很微弱,需要使用小到mV 级别的档位进行测量。

因此你的示波器拥有一个高灵敏度和高动态范围的模拟前端就显得尤为重要。

记得随时调整你示波器的垂直档位,让你的波形尽可能充满屏幕。

这样才能够保证在进行信号捕获时,能用满ADC 的量程,避免出现削波的现象。

一般情况下,垂直档位的设置是先从能够检测到微弱信号的低档位开始(如1mV/格~4mV/格),然后根据信号的特点调整到一个更高的档位。

这时同样需要确保设备能够在如此之高的灵敏度下,捕获所需带宽的信号。

第8章 电气工程中的EMC问题诊断及故障排查

第8章 电气工程中的EMC问题诊断及故障排查
送和分配电能的设备,包括发电机、电力变压器、断路器、隔离 开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备,它包括
控制器、继电保护和自动装置、测量仪表、信号回路系统等。二 次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。 一次设备及其连接的回路称为一次回路。二次设备按照一定的规 则连接起来以实现某种技术要求的电气回路称为二次回路。 二次 回路的内容包括发电厂和变电所一次设备的控制、调节、继电保 护和自动装置、测量和信号回路以及操作电源系统。 电力系统还 包括为保证其安全可靠运行的继电保护和安全自动装置,调度自动 化和通信等辅助系统(又称二次次系统)
电气与电子工程学院-电磁兼容原理及应用
2 电气工程中的EMC问题案例
电力系统技术发展对二次自动化设备的电磁兼容性能影响: GIS变电站:
GIS(gas insulated substation)是全部或部分采用气体而不采用处于大气压 下的空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备。它是由短路器、母线、隔 离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、套管7 种高压电器组合而 成的高压配电装置,GIS采用的是绝缘性能和灭弧性能优异的六氟化硫(S F6)气体作为绝缘和灭弧介质,并将所有的高压电器元件密封在接地金属 筒中,因此与传统敞开式配电装置相比,GIS具有占地面积小、元件全部 密封不受环境干扰、运行可靠性高、运行方便、检修周期长、维护工作 量小、安装迅速、运行费用低、无电磁干扰等优点。
电气与电子工程学院-电磁兼容原理及应用
1 电气工程中的EMC问题
以上仅仅列举了几个方面说明电工技术的发展可能带来的环境问题。 发展表明:一方面要求提高自动控制系统的抗电磁干扰能力;另一方面 也要求优良的电磁环境。 应注意到,在电工技术领域的控制对象往往是一个大的分系统或系 统,一旦失误,其后果往往是恶性的。例如,东京市从新桥站至 东京湾的有明站,共12个站运行着无人驾驶无列车员的公共交通 系统。又如,从葛洲坝至上海1400km的500kV直流输电系统的运行 控制可任意从上海或葛洲坝进行等。这些系统不过是上世纪90年 代的水平。进入本世纪后自动化水平必然进一步提高,控制对象 必然进一步扩展。 伴随着电工领域高新技术的发展,无论从电磁骚扰抑制方面还是从抗 干扰方面都要求有相应的提高与长足的进步。否则,电磁兼容问 题可能会成为电工科技发展的障碍。

EMC干扰诊断和整改

EMC干扰诊断和整改

电磁兼容技术系列培训EMC基础知识及标准体系EMC试验技术EMC干扰诊断和整改技术EMC设计技术_EMIEMC设计技术_EMSEMC认证体系电磁兼容培训系列教材之三EMC干扰诊断和整改技术李静电磁兼容技术培训Prepared by King Lee, emitel (Shenzhen) Limited•噪声源诊断分析的内容•噪声源性质诊断分析•如何确定噪声源•结构泄漏诊断分析•电缆辐射诊断分析•器件噪声诊断分析•噪声解调与定位•设备抗扰性失效诊断分析EMC 整改技术•EMC整改的概念•辐射发射超标的整改•常见测试频谱的整改方法•时钟信号的处理•结构屏蔽和孔缝泄漏整改•其它抗扰性问题的整改•ESD问题的整改EMC干扰诊断技术•噪声源诊断分析的内容噪声源性质诊断分析•如何确定噪声源•结构泄漏诊断分析•电缆辐射诊断分析•器件噪声诊断分析•噪声解调与定位•设备抗扰性失效诊断分析电磁兼容技术培训Prepared by King Lee, emitel (Shenzhen) Limited 噪声源性质诊断分析•场源特性:电压、电流、阻抗电磁兼容技术培训Prepared by King Lee, emitel (Shenzhen) Limited噪声源性质诊断分析z关系小结:z dv/dt产生电场,di/dt产生磁场z磁场与差模电流有关,电场与共模电流有关z在近场区,辐射源阻抗高低决定是电场占主要地位还是磁场占主要地位z磁场典型地是由电流环路产生的。

这些环路由于信号线和回流线的电流方向相反可被分析为差模方式。

而电场的产生需要高阻抗源,所以,各导线噪声电流可视为同一方向,即可分析为共模方式z近场探头噪声源性质诊断分析z近场探头特性z利用近场探头,可依据电磁场的上述特性确定场源的特性,从而更为方便地对干扰产生的原因进行分析z对于距离较远的系统间的电磁兼容问题一般都用远场来分析。

对于系统内,特别是同一设备内的问题基本上是近场耦合问题z探头尺寸越大,灵敏度越高偶极子天线电磁兼容技术培训Prepared by King Lee, emitel (Shenzhen) Limited噪声源性质诊断分析环形天线电磁兼容技术培训Prepared by King Lee, emitel (Shenzhen) Limited噪声源性质诊断分析z用近场探头确定场源特性•计算出Z的大小来判断阻抗源特性•利用电场、磁场与距离r的关系,比较E和H的衰减计算Z从而判断阻抗特性电磁兼容技术培训Prepared by King Lee, emitel (Shenzhen) Limited噪声源性质诊断分析z首先,可用较为粗略的方法判定场阻抗性质,如在同一位置测试,若用相同灵敏度的电场探头及磁场探头测试,电场远大于磁场则场源为高阻抗源,即干扰源有可能是共模电流;若磁场远大于电场,则干扰源有可能是差模电流z经验证明,电场源在用电场探头测试时对探头的方向、摆动很敏感,而且频谱十分不稳定为什么?z其次,用同种探头根据距离r来确定场源特性电磁兼容技术培训Prepared by King Lee, emitel (Shenzhen) Limitedz主要利用近场衰减特性z低阻抗场因主要表现为磁场,用磁场探头观察时,将探头与辐射源距离增大,则测试结果迅速下降。

EMC测试要点及故障排除方案解析

EMC测试要点及故障排除方案解析

EMC 测试要点及故障排除方案解析所谓EMC 就是:设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。

EMC 测试包括两大方面内容:对其向外界发送的电磁骚扰强度进行测试,以便确认是否符合有关标准规定的限制值要求;对其在规定电磁骚扰强度的电磁环境条件下进行敏感度测试,以便确认是否符合有关标准规定的抗扰度要求。

对于从事单片机应用系统设计的工程技术人员来说,掌握一定的EMC 测试技术是十分必要的。

1 单片机系统EMC 测试(1)测试环境为了保证测试结果的准确和可靠性,电磁兼容性测量对测试环境有较高的要求,测量场地有室外开阔场地、屏蔽室或电波暗室等。

(2)测试设备电磁兼容测量设备分为两类:一类是电磁干扰测量设备,设备接上适当的传感器,就可以进行电磁干扰的测量;另一类是在电磁敏感度测量,设备模拟不同干扰源,通过适当的耦合/去耦网络、传感器或天线,施加于各类被测设备,用作敏感度或干扰度测量。

(3)测量方法电磁兼容性测试依据标准的不同,有许多种测量方法,但归纳起来可分为4 类;传导发射测试、辐射发射测试、传导敏感度(抗扰度)测试和辐射敏感度(抗扰度)测试。

(4)测试诊断步骤(5)测试准备①试验场地条件:EMC 测试实验室为电波半暗室和屏蔽室。

前者用于辐射发射和辐射敏感测试,后者用于传导发射和传导敏感度测试。

②环境电平要求:传导和辐射的电磁环境电平最好远低于标准规定的极限值,一般使环境电平至少低于极限值6dB。

③试验桌。

④测量设备和被测设备的隔离。

⑤敏感性判别准则:一般由被测方提供,并实话监视和判别,以测量和观察的方式确定性能降低的程度。

⑥被测设备的放置:为保证实验的重复性,对被测设备的放置方式通常有具体的规定。

(6)测试种类传导发射测试、辐射发送测试、传导抗扰度测试、辐射抗扰度测试。

(7)常用测量仪电磁干扰(EMI)和电磁敏感度(EMS)测试,需要用到许多电子仪器,如频谱分析仪、电磁场干扰测量仪、信号源、功能放大器、示波器等。

近场电磁干扰源探测定位解决方案

近场电磁干扰源探测定位解决方案

近场电磁干扰源探测定位解决方案如果一个新产品在电磁干扰(EMI )预兼容测试或者标准兼容测试中失败,进行故障诊断和改进是当务之急。

而近场探头配合频谱分析仪查找干扰源,并验证改进效果是最常见易行的方法。

在认证机构中,使用经过各类校准的天线进行辐射泄露测试,都是进行的远场测量。

标准的远场辐射泄漏测试,可以准确定量的告诉我们被测件是否符合相应的 EMI 标准。

但是远场测试无法告诉工程师,严重的辐射问题到底是来自于壳体的缝隙,还是来自连接的电缆,或USB ,LAN 之类的通信接口。

在这种情况下,我们可以通过近场测试的方法来定位辐射的真正来源。

近场探头的种类及主要特点:电磁场是由电场和磁场构成。

在近场,电场和磁场共同存在,其强度不构成固定关系。

以电场为主还是磁场为主,主要是由发射源的类型决定的。

简而言之,在高电压,低电流的区域,电场大于磁场。

高电流,低电压的区域,磁场大于电场。

同时在主要的EMI 测试频段,磁场随着距离的变化要快于电场。

因为磁场是由电流产生的,所以最常见的发射源包括芯片,器件的管脚、PCB 上的布线、电源线及信号线缆。

最常见的磁场探头多为环状,当磁场传播线和探头环面垂直的时候,测量数值最大。

所以在测量过程中,工程师一般需要旋转探头的方向来测量到最大的磁场数值,同时避免遗漏重要的发射源。

电场是由电压产生,主要的发射源包括一些未端接器件的线缆、连接高阻器件的PCB 布线等。

最简单的电场探头类似一根小天线。

有人甚至把同轴电缆前端的一小段屏蔽层剥开,露出芯线来构成简单的电场探头进行使用。

在没有屏蔽设备的情况下,电场探头的问题是比较容易拾取到环境中存在的电磁波信号,如蜂窝通信的上下行信号,从而影响到整个测试系统的测量动态范围。

选择近场探头往往要考虑几个重要因素,包括分辨率、灵敏度和频率响应等。

近场探头的灵敏度不是一个绝对的指标,关键是看探头和配合使用的频谱分析仪或者接收机能不能容易的测量到辐射泄漏信号。

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探头对屏蔽体 电磁泄漏和外部 电缆辐射定位 ,并且
简单介绍 了近场探头的制作方法 ; 文献[ 给出了使 3 ] 用 R H E SH R O D & C WA Z公 司 生 产 的近 场 探 头 进 行
E 源定 位和 辐射 场源 阻抗 的粗 略确 定 。以及 对 可 MI
能解 决 E MC故 障的方 法进行 了预判断 上述这 些技 术对 于准确 诊 断 E 问题 能提供 事 实依据 。帮助 找 MI
关键 词 : 电力 电子开关 ; 数字控制 ;电磁兼容 ;诊断
中图分类号: M1T 2 . T ,M9 1 5 文献标识码 : A

文章编号 :0 0 10 2 0 )6 0 1— 3 10 — 0X( 0 70 — 0 3 0
EM C r u l a n sn c n q e we e to i y tm T o b e Di g o i g Te h i u si Po r Elc r n cS se n b s d o a il r b s a e n Ne r F ed P o e
骚扰 更 加严 重 , 抗 电磁 干 扰 ( l t man t u— 其 Ee r g ei S s co c
的具体电路模块 ,以寻找 E I ,这种方法非常直 M源
观 、 效 , 也存 在 设 备价 格 昂贵 , 分 析软 件 给 出 有 但 其 的只 是频 域 内的近 场数 据 等 缺 点 ; 献 [ 使用 近 场 文 2 】
维普资讯
第 4 卷 第 6期 l
20 0 7年 6月
电 力 电子 技 术
P w rE e t n c o e l cr is o
Vo. , . 1 41 No6
Jn 20 u e,0 7
基于近场探头的电力电子系统 E MC故障诊断
冯 利 民 , 照 明 钱
F u d t nP o e tS p otdb ain l aua S in eF u d t no hn ( o50 72 ) o n ai r jc :u pr yN t a N trl ce c o n ai f ia N . 7 0 0 o e o o C 0

1 引 言
现代 复杂 的电力 电子产 品控 制 系统 正面 向微机 化、 网络 化 、 能化 方 向发展 , 统 的硬 、 件 设计越 智 系 软 来越 复杂 ,致 使 系统对 电磁 骚扰 具有 更 明显 的敏感 性和 脆弱 性 ; 另外 , 开关 器件 的发 展 使得 电力 电子 设 备 开关元 件 的开 关速度 越来 越高 。 由于 开关元 件 中 高 速 开 关 导 致 系 统 寄 生 参 数 上 产 生 的 电磁 干 扰 (lcrm gecItr rne简 称 E ) 声 也越来 Eet ant nef ec 。 o i e MI噪 越严 重 ,这使 位于 电力 电子设备 内部功率 电路 开 关 场 内 的数字 控制 系统所 遭 受 的传 导性骚扰 及 辐射 性
(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ江大学 , 江 杭州 浙 浙 30 2 ) 10 7
摘要 : 电力电子系统常规 电路 的近场 辐射模型 出发 , 出了近场探头 的制作 方法和校 正曲线的提取办法 : 从 给 还 给出 了使用近场探 头进 行 E MC故障诊断的方法和应用领域 。实验数据为近场 探头的应用提供 了实践验证。
F N i n Q AN Z a— ig E G L— , I hom n mi
(hjagU i r t, nzo 10 7 C ia Z ei nv sy Haghu3 0 2 , hn ) n ei
Ab t a t Ba e n t e r d a in mo e ft e n r l ic i n p we l cr n c s s m ,h n fc u e meh d o sr c : s d o h a it d lo o ma r u t i o ree to i y t o h c s e t e ma u a t r t o f t e n a ed p o e n h a o o ti h e o ma c a tr c r e o h r b s ae p e e t d i h s p p r h e r f l r b s a d t e w y t b an t e p r r n e f co u v f t e p o e l r s n e n t i a e . i f T ee f rte h r at ,h EMC r u l d a n sn t c n q e a d h i a p ia in ra a e n r d c d T e a i i o t e e t b e ig o ig e h i u s n t e r p l t a e s r i t u e , h v l t f h o c o o dy tc n q e a e n n a ed p o e sv r i d b h x e me tlr s l . e h iu sb s d o e rf l r b si e f yt e e p r n a e u t i i e i s Ke wo d : o ree t n c ;d gtlc n rl l cr ma n t o ai i t ;d a n s y r s p we l cr is i i o to ;ee t o a o g e i c mp t l y ig o e c b i
到故障原因。 指导故障的最终解决。为此 , 在上述文
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