电磁干扰测量与诊断

解决第四大的泄漏源：改善量 = 20lg 0.2 0.16
解决最后的泄漏源： 改善量 = 20lg 0.16
杨继深 2002年8月
0.15
= 1.4 dB
= 6 dB = 8 dB = 2 dB = 0.6 dB
过程二的幅度变化
如果再返回来考虑第三
dB
大的辐射源问题：
去掉这个辐射源后，改 善量：
0.15
简易电快脉冲发生器
杨继深 2002年8月
自制LISN
BNC座
L1
L2
香蕉插座，或其它合适的插座
杨继深 2002年8月
• 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
杨继深 2002年8月
试验室提供
原始数据准备
• 完整的发射测试曲线 • 超标点（包括临界点）的准确频率
• 频谱分析仪 • 偶极天线（或普通杆天线） • 近场探头 • 电流卡钳 • 低噪声宽带放大器（10kHz ~ 1GHz）
杨继深 2002年8月
工具箱准备
1. 不同内径的分体式铁氧体磁环 2. 47pf、100pf、470pf、1000pf、10000pf
的片状滤波器 3. 47pf ~ 10000pf 独石电容 4. 交流电容3300pf、0.47f、1 f
合格 不合格
超标发射为共模电流
更换共模电感 更大的滤波器
1MHz以下
杨继深 2002年8月
没改善
有所改善
试验共模损耗更大的 滤波器直到合格
设备联上 所有电缆
解决电缆 共模电流
电缆有问题
拔掉所有电缆
测量超标（临界）点，作参考值
辐射发射超标问题
有电缆
合格
合格
完成
不合格
不合格
测量电 源线共 模电流
有共模电流 处理滤波 器，消除 共模电流
电磁干扰故障诊断
1. 研发过程中：及早发现问题，为正式产品 设计提供依据
2. 样机调试中：确定干扰问题，排除故障， 使产品尽快通过试验
3. 现场中：确定干扰问题原因，解决干扰问 题
杨继深 2002年8月
准备工作
• 仪器设备准备 • 对策器件、工具准备 • 数据准备
杨继深 2002年8月
仪器设备准备
30%
25
5个潜在的泄漏源
杨继深 2002年8月
解决发射超标的过程一
1
解决最大的泄漏源：改善量 = 20lg
= 6 dB
0.5
解决第二大的泄漏源：改善量 = 20lg 0.5 = 8 dB 0.2
解决第三大的泄漏源：改善量 = 20lg
0.2 = 12 dB
0.05
解决第四大的泄漏源：改善量 = 20lg
（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
杨继深 2002年8月
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）
杨继深 2002年8月
试验记录表
频率
超标dB数 基准数
156MHz 17dB
65dB•
改进后数 45dB•
杨继深 2002年8月
深刻理解 “dB”
加滤波器
加滤波器
杨继深 2002年8月
60d B
? dB
dB的变化举例
4%
dB
6
8
50%
12
15%
14
1%
20lg
= 44 dB
0.001
没有经验的人会认为将其 它措施去掉，只保留抑制 第三大泄漏源的措施就可 以了。
杨继深 2002年8月
6 8 2 0.6
44
诊断电磁干扰问题的步骤
加上一项措施
合格
不合格
去掉最贵或最不好实现的措施
仍合格
杨继深 2002年8月
不合格
恢复这个措施
传导发射超标的诊断
用电流卡钳分别卡在每根电源线上，读出超标点的数值
合格 不合格
只有电源电缆
杨继深 2002年8月
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
套上铁氧体磁环 联上某根电缆
辐射 增强
0.05 = 14 dB
0.01
解决最后的泄漏源： 改善量 = 20lg
0.01 = 25 dB
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0.0006
杨继深 2002年8月
解决发射超标的过程二
解决第三大的泄漏源：改善量 = 20lg 1 0.85
认为此泄漏源无关紧要，今后不再考虑。
解决第一大的泄漏源：改善量 = 20lg 1 0.5
解决第二大的泄漏源：改善量 = 20lg 0.5 0.2
杨继深 2002年8月
差模发射问题
一般发生在1MHz以下，开关电源的开关频率上 原因是滤波器的差模衰减不够，特别是体积较小的滤波器 解决方法：增加一个差模电容、两个差模电感
原滤波器
电源
杨继深 2002年8月
更换高频性能 较好的滤波器
检查滤波器 安装方式
共模发射问题
1MHz以上
有问题 没问题
重装滤 波器
杨继深 2002年8月
工具箱内容
5. 导电布、铜箔屏蔽胶带、绝缘胶带各 一卷
6. 馈通滤波器100pf、470pf、1000pf、 10000pf
7. 电源线滤波器3A、10A各1只 8. 差模扼流圈2只、共模扼流圈1只 9. 焊接工具一套
杨继深 2002年8月
自制一些小工具
• 电流卡钳 • 近场探头 • LISN和差共模分离器 • 前置放大器 • 脉冲干扰发生器
杨继深 2002年8月
电流卡钳的原理
ZT = V / I
V
ZT 的单位：
或 dB
I
杨继深 2002年8月
电流卡钳实物
杨继深 2002年8月
应急制作电流卡钳
被测电缆
从工具箱中挑选一 个内径合适的磁环
杨继深 2002年8月
同轴电缆芯线与屏蔽 层连接
近场探头的原理
B
V V ＝ ( d / dt ) = A ( dB / dt )
杨继深 2002年8月
近场探头实物
杨继深 2002年8月
磁场探头 电磁场探头
自制近场探头
杨继深 2002年8月
自制近场探头（电磁场）
杨继深 2002年8月
自制近场电场探头
根据使用条件，套适当的绝缘层
杨继深 2002年8月
近场探头的实际应用
频谱分析仪
放大器
杨继深 2002年8月
共模扼流圈 （铁氧体磁环）
判断干扰是差模还是共模
填写超标点纪录表
直观检查不合理设计 采取措施，直到合格为止
杨继深 2002年8月
采取措施，直到合格为止
共模、差模电流判断
V2
V1
V 1 V2 差模、共模混合 V 1 = V2 仅有共模或差模
杨继深 2002年8月
若：V = 0 差模电流
若：V 0 共模电流成份
在LISN上判断共模、差模