插入损耗测试

EMI电源滤波器插入损耗的测量方法
EMI滤波器尚没有产品类国标,只是企业标准,EMI电源滤波器的主要性能指标一般包括插入损耗、频率特性、阻抗匹配、额定的电流值、绝缘电阻值、漏电流、物理尺寸及重量、使用环境以及本身的可靠性;在使用时考虑最多的是额定的电压及电流值、插入损耗、漏电流三项;本文主要介绍EMI滤波器插入损耗的测量方法;
EMI滤波器插入损耗测量方法是根据CISPR17 1981出版物提出的滤波器标准测量方法包括共模、差模、常模和Ω／100Ω阻抗测量方法;
1. 共模插入损耗标准测量方法
根据CISPR17 1981出版物B6提出的共模插入损耗标准测量方法Asymmetrical Measurement,如图所示;根据插入损耗的定义,先要测量没有滤波器时,负载50Ω上的电压V1作为0dB的参考电压;再测量有滤波器后,负载500上的电压V2,通过频谱分析仪将20logV1/V2随频率变化的结果显示在屏幕上或通过接口打印出来;测量时注意,滤波器的输入端和输出端是并联的,目的是取得共模插入损耗的平均值;因为滤波器的Cy电容量尽管标称值和误差等级一样,其实际值也不完全一样,电感尽管绕组匝数一样,但磁芯的磁导率误差和工艺上也很难实现在绕制和装配时完全对称,因此采用平均值才有意义;
图共模插入损耗的典型测量方法
2．差模插入损耗标准测量方法
根据CISPR17 1981出版物B5提出的差模插入损耗标准测量方法Symmetrical Meausurement,如图所示;
图差模插入损耗的典型测量方法
由于频谱分析仪或标准信号发生器输出、输入均采用对地非对称结构的50Ω同轴电缆,为了测量对地对称的差模插入损耗,需对频谱分析仪跟踪发生器的输出信号滤波器的输入信号进行不对称-对称变换,对频谱分析仪输入信号滤波器的输出信号进行对称-不对称的逆变换,其他步骤同上;
3．常模插入损耗标准测量方法
根据CISPR17 1981出版物B7提出的不对称测量方法Unsymmetrical Measurement又称常模Normal Mode测量,如图所示;
图常模插入损耗的测量方法
与共模插入损耗测量电路相比,在N和地之间接入一个尚未被标准所批准的50Ω电阻;常模也是经常用来表示差模的一种方法,尽管理论分析常模除了有差模成分外,还含有共模成分;
上述测量方法又称为50Ω／50Ω,系统测量方法,即源和负载阻抗均在50Ω匹配条件下测量;它也是目前许多滤波器制造商传统沿用的测量方法;用以上共、差模插入损耗测量方法时需注意：
1由于测量仪器输出信号幅值在不同的频率有波动,所以没插入滤波器前的0dB校正,应该对所测频域的各主要频点逐点进行校对;具备条件的,可进行计算机编程进行自动校正;
2被测滤波器外壳应该接地良好,否则MHz以上测得的插入损耗相差很大;
3要确保滤波器输入,输出连接线之间有良好的隔离,以避免它们之间在高频段产生射频耦合,给高频段测量带来很大误差;
4没有频谱分析仪,也可以用标准信号发生器和示波器来代替,但后者动态范围小,在高频段的测量误差较大;
4. Ω,/100Ω阻抗测量方法
根据CISPR出版物提出一种“近似”实际的测量方法;
在实际情况中,由于源阻抗和负载阻抗不可能是恒定的50Ω,所以实际使用中的滤波器插入损耗特性,与用50Ω／50Ω系统测量获得的电源滤波器插入损耗特性不尽相同,甚至差别很大;
CISPR出版物提出一种近似实际的测量方法,是Ω,/100Ω及100Ω,/Ω系
统测量方法,如图所示;
Ω,/100Ω及100Ω,/Ω系统测量方法
这里,仅涉及l0kHz～30MHz范围内的插入损耗;
以上是目前插入损耗的主要测量方法,可根据条件选择合适的测量方法;。