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EMC整改 |
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插入损耗测试
测试目的
检测照明设备的插入损耗是否满足国际和国内相应标准规定的限值要求。
相应标准
CISPR 15，GB 17743
测量范围
150kHz～1605kHz
测试场地
8M 3M*3M(LWH)屏蔽室
插入损耗测试原理
电源噪声是电磁干扰的一种，其传导噪声的频谱大致为1OkHz-3OMHZ，高可达150MHZ二根据传播方向的不同，电源噪声可分为两大类:一类是从电源进线引入的外界干扰;另一类是由电子设备产生并经电源线传导出去的噪声。这表明噪声属于双向干扰信号，电子设备既是噪声干扰的对象，又是一个噪声源。若从形成特点看，噪声干扰分串模干扰与共模干扰两种。串模干扰是两条电源线之间(简称线对线)的噪声，共模干扰则是两条电源线对大地(简称线对地)的噪声。因此电磁干扰滤波器应符合电磁兼容性(EMC)的要求，也是双向射频滤波器，一方面要滤除从交流电源线上引入的外部电磁干扰，另一方面还能避免本身设备向外部发出嗓声干扰，以免影响同一电磁环境下其它电子设备的正常工作。此外，电磁干扰滤波器应对串模、共模干扰都起到抑制作用。
一、EMC工程师具备的八大技能一、EMC工程师具备的八大技能
EMC工程师需要具备那些技能?从企业产品需要进行设计、整改认证的过程看，EMC工程师具备以下八大技能：
1、EMC的基本测试项目以及测试过程掌握;
2、产品对应EMC的标准掌握;
3、产品的EMC整改定位思路掌握;
4、产品的各种认证流程掌握;
5、产品的硬件硬件知识，对电路(主控、接口)了解;
6、EMC设计整改元器件(电容、磁珠、滤波器、电感、瞬态抑制器件等)使用掌握;
7、产品结构屏蔽设计技能掌握;
8、对EMC设计如何介入产品各个研发阶段流程掌握。
滤波器的主要作用
滤波器，顾名思义，是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。因为自变量时间‘是连续取值的，所以称之为连续时间信号，又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。随着数字式电子计算机(一般简称计算机)技术的产生和飞速发展，为了便于计算机对信号进行处理，产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说，可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息，波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化，自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。
从方案设计到整机量产的每个环节，都能为客户提供高质的服务，有效缩短项目开发周期，降低研发成本，确保量产性能。并且为客户提供EMC技术培训。
滤波器的主要参数(Definitions)：
中心频率(Center Frequency)：滤波器通带的频率f0，一般取f0=(f1+f2)/2，f1、f2为带通或带阻滤波器左、右相对下降1dB或3dB边频点。窄带滤波器常以插损小点为中心频率计算通带带宽。
截止频率(Cutoff Frequency)：指低通滤波器的通带右边频点及高通滤波器的通带左边频点。通常以1dB或3dB相对损耗点来标准定义。相对损耗的参考基准为：低通以DC处插损为基准，高通则以未出现寄生阻带的足够高通带频率处插损为基准。
通带带宽(BWxdB)：指需要通过的频谱宽度，BWxdB=(f2- f1)。f1、f2为以中心频率f0处插入损耗为基准，下降X(dB)处对应的左、右边频点。通常用X=3、1、0.5 即BW3dB、BW1dB、BW0.5dB 表征滤波器通带带宽参数。分数带宽(fractional bandwidth)=BW3dB/f0×100[%]，也常用来表征滤波器通带带宽。
插入损耗(Insertion Loss)：由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗，以中心或截止频率处损耗表征，如要求全带内插损需强调。
纹波(Ripple)：指1dB或3dB带宽(截止频率)范围内，插损随频率在损耗均值曲线基础上波动的峰-峰值。
带内波动(Passband Riplpe)：通带内插入损耗随频率的变化量。1dB带宽内的带内波动是1dB。
带内驻波比(VSWR)：衡量滤波器通带内信号是否良好匹配传输的一项重要指标。理想匹配VSWR=1：1，失配时VSWR>1。对于一个实际的滤波器而言，满足VSWR<1.5：1的带宽一般小于BW3dB，其占BW3dB的比例与滤波器阶数和插损相关。
回波损耗(Return Loss)：端口信号输入功率与反射功率之比的分贝(dB)数，也等于|20Log10ρ|，ρ为电压反射系数。输入功率被端口全部吸收时回波损耗为无穷大。
阻带抑制度：衡量滤波器选择性能好坏的重要指标。该指标越高说明对带外干扰信号抑制的越好。通常有两种提法：一种为要求对某一给定带外频率fs抑制多少dB，计算方法为fs处衰减量As-IL;另一种为提出表征滤波器幅频响应与理想矩形接近程度的指标——矩形系数(KxdB>1)，KxdB=BWxdB/BW3dB，(X可为40dB、30dB、20dB等)。滤波器阶数越多矩形度越高——即K越接近理想值1，制作难度当然也就越大。
延迟(Td)：指信号通过滤波器所需要的时间，数值上为传输相位函数对角频率的导数，即Td=df/dv。
带内相位线性度：该指标表征滤波器对通带内传输信号引入的相位失真大小。按线性相位响应函数设计的滤波器具有良好的相位线性度。
TVS的特性与工作原理
TVS是普遍使用的一种新型电路保护器件，它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。正因为如此，TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压，以及感应雷所产生的过电压。图1所示为TVS的符号及伏安特性曲线。
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TVS管和稳压管一样，也是反向应用的。其中VR称为大转折电压，是反向击穿之前的临界电压。VB是击穿电压，其对应的反向电流IT一般取值为1mA。 VC是大箝位电压，当TVS管中流过的峰值电流为IPP的大电流时，管子两端电压就不再上升了。因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在VB～VC的有效区内。与稳压管不同的是，IPP的数值可达数百安培，而箝位响应时间仅为1×10-12s。TVS的大允许脉冲功率为 PM=VCIPP，且在给定大钳位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大。
图2是在双踪示波器上观察到的TVS管在承受大电流冲击时的电流及电压波形。图中，曲线1是TVS管中的电流波形，可以看出：其流过TVS管的电流由 1mA突然上升到峰值后，然后按指数规律下降。曲线2是TVS管两端的电压波形，它表示TVS中的电流突然上升时，TVS两端电压也随之上升。在浪涌电压的作用下，TVS两极间的电压由额定反向关断电压VRWM上升到击穿电压VB而被击穿。随着击穿电流的出现，流过TVS的电流将达到峰值脉冲电流IPP，同时其两端的电压被箝位到预定的大箝位电压VC以下。其后，随着脉冲电流按指数衰减，该过程中，TVS两极间的电压也不断下降，后恢复到初态，这就是 TVS抑制可能出现的浪涌脉冲功率，保护电子元器件的过程。事实上，当TVS两极受到反向高能量冲击时，它能以10-12s级的速度，将其两极间的阻抗由高变低，以吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电位箝位于预定值，从而有效地保护电子设备中的元器件免受ESD的损害。
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家用电器产品EMC认证进行的EMC检验项目包含电磁发射（EMI）和电磁抗扰度（EMS）两个方面：
EMI的检验项目
①. 传导（CE）（150kHz～30MHz）;
②. 断续干扰电压（喀呖声）（150kHz、500kHz、1.4 MHz和30MHz）;
③. 干扰功率（30MHz～300MHz）
④．谐波电流（2～40次谐波）
闪烁Flicker
EMS的检验项目
①. 电静放电抗扰度;
②. 辐射电磁场（80MHz～1000 MHz）抗扰度;
③. 电快速瞬变/脉冲群抗扰度;
④. 浪涌（雷击）抗扰度;
⑤. 注入电流（150kHz～230MHz）抗扰度;
⑥. 电压暂降和短时中断抗扰度
产品EMC整改
由于产品前期没有进行EMC设计或者考虑不周，以及市场对产品的EMC要求越来越严格。企业在进行产品EMC认证的过程中往往会出现部分EMC项目无法通过，而且在短时间内需要寻找问题根源并解决问题。针对企业的这一问题，恒创公司可以提供EMC整改服务，帮助企业解决在测试中遇到的EMC问题。
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