案例4:传导骚扰测试中应该注意的接地环路

【现象描述】 

       某信息技术设备有外接信号电缆及供电电源线。电源口传导测试时，EUT接地线就近接参考接地板，测试配置图如图2.24所示，测试结果如图2.25所示。由图2.25可知，该产品的电源口的传导骚扰不能满足图中所示限值的要求，需要分析产生传导骚扰过高的原因。

【原因分析】

       关于电源口传导骚扰测试的原理，可以参考案例3中的描述。图2.24所示的测试配置图可以用图2.26表示其原理。

       图2.26所示为电源口传导骚扰测试时，被测设备(EUT)、线性阻抗稳定网络(LISN)、接收机之间的连接关系。图2.26中箭头线表示共模传导骚扰的电流，它在25Ω、两个50Ω电阻并联电阻上产生的压降就是所测量到的共模传导骚扰电压结果(差模传导骚扰与本案例无关，不在图2.26中示出)。由图2.26可知，在该测试配置的情况下，电源线、LISN、EUT、EUT接地线及参考接地板之间形成了一个较大的环路(见图2.26中虚线)。关于环路在EMC中的意义已经在本书其他案例中提及(如案例29、77等)。

       根据电磁理论，环路既可以成为辐射必要条件中的天线，也可以成为接收干扰的环路接收天线。当环路中的磁通发生变化时，将在环路中感应出电流，其大小与闭环面积成正比，而且对于特定大小的环路，环路接收天线将在特定的频率上产生谐振 当图226中的大环路有感应电流时，必定增大流过LISN中250电阻的电流，即LISN检测到更大的传导骚扰。

       传导骚扰测试在屏蔽室中进行。环路接收的干扰是从哪里来的呢?实际是来自亮体和信号电的产生的辐射。如图2.27所示(测试中已经排除外界及辅助设备的影响)。

       测试过程中，改变接地线的连接方式，即将EUT接地线接至LISN的接地端，同时接地线与电源线以较近的距离(小于5mm)平行布线(见图2.28),电源线、LISN、EUT、EUT接地线及参考接地板之间形成的环路面积大大减小，而且电源线、LISN、EUT、EUT对地寄生电容及参考接地板之间形成的环路，其阻抗较大不会感应出较大的电流(也就是不是主要的正确性。要部分确。性改变连接方式后再进行测试，测试结果如图2.29所示，测试通过，证实了以上分析的正确性。

【处理措施】

       本案例并非纯粹意义上的设计问题，而是由于测试配置引起的，因此，将EUT接地线接至LISN的接地端，同时接地线与电源线以较近的距离(小于5mm)平行布线，减小环路面积，是最好的解决方式。

 

【思考与启示】

       （1）本案例涉及的接地问题是传导骚扰测试中常见的问题，也是很值得注意的问题。传导测试时，一定要将接地线与电源线一起布线，不能按“就近接地”的方式，以免造成较大的环路，接受意外的骚扰。

       （2）对于本身低频(150kH~30 MHz)辐射较大的产品，如带有信号电缆的产品，测试时要特别注意电源线、LISN、EUT、EUT接地线及参考接地板之间形成的环路。

       （3）本案例中的问题，在不改变接地环路面积大小的情况下，可以通过其他方式(如电源口的滤波)解决。因为测试到的结果总是综合的结果，剔除所有因素中的某一部分都有可能使结果符合测试的要求，但是不合理的测试布置是最需要剔除的。

 

       以上案例来自EMC领域知名专家-郑老师《EMC电磁兼容设计与测试案例分析》著作内容其一案例！