传导性电磁干扰(EMI)噪声测试系统

实验二传导性电磁干扰（EMI）噪声测试系统

一实验目的

1 了解传导电磁干扰基本概念

2 熟悉传导电磁干扰诊断与抑制基本原理

3 掌握电磁兼容基本实验仪器使用

二实验设备

•频谱分析仪GSP-827

•线阻抗稳定网络LISN

•分离网络DN

•开关电源（型号为KR0960AA 24V 40A）

•EMI滤波器

•负载电阻盘

•线缆

•50Ω匹配阻抗

三实验内容及步骤

1、传导性电磁干扰诊断与抑制原理图

图1是传导性电磁干扰诊断与抑制系统示意图。在主测量装置的输出端获取被测设备（EUT）的EMI噪声后，输入到共模CM/差模DM分离网络进行模态分离。而后由诊断软件对从频谱分析仪传送到计算机上的信号进行处理。该智能系统不仅可利用硬件提供独立的共模及差模分量，同时也利用软件为滤波器设计提供了有益的诊断信息。本实验只要求学生利用频谱分析仪检测到噪声信号，及了解加入滤波器后噪声明显降低，满足EMC标准。

图1 传导性EMI智能测试系统示意图

2 、实物接线图及各部分功能介绍

将开关电源接一组（3个）500W，5Ω并联的电阻盘用作被测设备即噪声源，在测试系统中加入自制的功率滤波器以此作为我们全智能测试系统的检测对象。该系统由由线阻抗稳定网络LISN，AC/DC，24V 960W直流输出开关电源接一组（3个）500W，5Ω并联的电阻盘，由功率合成器combiner构成的噪声分离网络DN及GSP-827频谱分析仪构成的EMI噪声智能诊断系统，由EMI滤波器构成噪声抑制系统，供电电源来用单相三线220V交流工频电源。实验装置如图2所示。

图2 以开关电源拖带阻性负载为被测设备的实验装置图

⑴线阻抗稳定网络LISN：目前国际标准进行的传导性电磁干扰测量系采用线阻抗稳定网络LISN，，其核心是通过电感、电容和标准50 阻抗构成的测试网络（前一节已做介绍），作为获得被测设备EUT所产生的传导干扰信号的接受器。

⑵噪声分离网络DN：，LISN只能测量到传导性EMI噪声的混合信号而不能从中检测出CM 和DM分量，但EMI滤波器设计却分为共模和差模滤波器两种。由此在电磁兼容解决方案中噪声分离网络就变得极为必要。用来将LISN测到的被测设备的噪声信号，进行共模差模噪声分离以便根据不同的抑制机理，实现滤波器设计。

⑶频谱分析仪GSP-827：实时检测到噪声信号，对信号进行分析。

⑷EMI滤波器：负载装置产生的电磁噪声通过传导耦合产生的噪声电平，可以通过滤波电路使之减小到可以接受的水平。

3、实验步骤

图 3 开关电源EMI的传导性噪声测试系统图

⑴按系统示意图连接电路，我们从传统的火线、中线、地线引三根线接线阻抗稳定网络LISN，从LISN提取的信号V L，V N接分离网络（CM/DM DN），再接频谱分析仪，以便对测试结果能有效的观测。LISN经插座接开关电源，再接一组（3个）500W，5Ω并联的电阻盘，实现了开关电源EMI的传导性噪声测试系统的设计。如上图3所示：

此系统可对一般设备产生的EMI噪声进行测量，分别测到总噪声，差模噪声，共模噪声，看看是否超标。考虑到如果其测量结果不满足要求，可利用滤波器进行滤波，从而实现了噪声抑制。

⑵如果超标，在被测设备和LISN之间加入EMI滤波器，然后测得滤波后的总噪声，差模噪声，共模噪声，对比两组实验结果。

四实验现象及结果记录

将商用开关电源用作被测设备即噪声源，以产生传导性EMI噪声，并以此作为我们测试系统的检测对象，记录实验结果，并分析加与不加滤波器时总噪声的情况对比。

1、未加滤波器之前，开关电源为被测设备的电磁干扰噪声

(a) 总噪声

(b) 差模噪声

(c) 共模噪声

2 、加滤波器后，噪声抑制后的测量结果

(a) 总噪声

(b) 差模噪声

(c) 共模噪声

实验结果分析：