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EMC测试电源端口骚扰电压测量的方法介绍

电磁兼容EMC测试中,一个完整的测量结论应由测量的观测值和测量结果的不确定性组成。根据其鉴定方法可分为不确定性A,B根据偏差的不同特点,可分为随机误差引起的不确定性和系统误差引起的不确定性。A类不确定性不能简单地对应于随机误差引起的不确定性,B类不确定性对应于系统误差引起的不确定性。A由观察列统计分析评定的不确定性,用实验标准偏差S表现;B类别不同于观察列统计分析评估的不确定性,具有以往观察数据和测量仪器特性的应用经验或数据,以及假设概率分布可能的标准偏差性能。根据对实验室检测项目不确定性的研究,对提高实验室检测能力和保证检测质量具有积极作用。


1.电源端口骚扰电压测量

电源端口骚扰电压测量由路线阻抗稳定(LISN)和EMI测试接收机构成,其中LISN标准的50欧姆阻抗在给出频率范围内测量骚扰电压,并使受试设备(EUT)与电源相互保护。测量平面图如图1所示。


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2.不确定性的起源

EMC测试中,导致测量不确定性的因素很多。在寻找不确定性的来源时,可以从测量仪器、测量环境、测量人员、测量方法、测量等方面综合考虑。因此,电源端口骚扰电压测量不确定性的来源包括:系统测量重复性、接收器脉冲范围、脉冲反复频率响应引起的不确定性、LISN接收分压指数,接收器,LISN测量环境和实验室布局造成的不确定性与待测设备中间阻抗不匹配。

A类不确定性的计算方法是在随机误差的计算方法中发展起来的。它的渗透性是通过计算测试标准偏差来表现的。因此,反映随机误差的关键不确定性重量一般采用A类识别方法,一般采用贝塞尔计算公式。采用非统计方法进行B类不确定性的识别,并根据经验或相关技术信息和数据分析待测量重量的可能值(a,-a)由标准置信水平P和包括因素在内的测量值落到可能范围内的概率分布k,可能是标准偏差u(xi)=ak,k与分布的关系见表1.


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3.数学建模和不确定性鉴定

在许多情况下,被测量Y(输出量)不能直接测量,而是N个重量X1,X2,…,XN根据函数关系f,当Xi当具有一定的概率分布时,该符号的含义是随机变量10。如果测量Y的预测值为y,输入量Xi的预测值为xi,则有y=f(X1,X2,…,XN),Y生成规范的不确定性如下:



式中:U(xi)为输入量xi规范的不确定性。

Y扩展的不确定性如下:U(Y)=kUc(Y),k包括因素。

根据电源端口传输骚扰不确定性的来源,可测量V按下式计算:


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3.1系统测量重复性

系统测量重复性引起的不确定性Vr根据A类鉴定方法确定随机误差引起的不确定性,采用均值试验标准偏差s(x-)来表现。

在频率为0.25MHz实验室数据测试如表2所示,对电源端子N线的骚扰电压进行6次单独测量。


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则算平均值x为:


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3.2脉冲幅度

脉冲幅度引起的不确定性δVpa,根据仪器操作指南,接收机正弦波电压测量偏差δ11《1.5dB,修正值δVpa预测值为0,半总宽为1.5dB方形遍布。


3.3脉冲重复频率响

脉冲反复频率响应引起的不确定性δVpr,接收机脉冲电压测量偏差CISPR16-1规范,修正值δVpr预测值为0,半总宽为1.5dB方形遍布。


3.4 人力电源网络分压指数

人力资源网络(LISN)电压分压指数Lamn可通过仪器校准报告获得,半总宽为0.5dB正态分布。


3.5阻抗不匹配

接收机和LISN中间阻抗不匹配引起的不确定性δM修正值为:


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式中:Γr为接收器的反射系数;为Γe接待测物时从LISN端口反射系数;S为接收机与LISN两端口网络的S参数。

具体时要测量δM这是不可能的,但可以确定其最高值不会超过规定值δM±:

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3.6测量环境

测量环境引起的不确定性δC,包括环境温湿度和环境噪声电平的影响,但实验室的工作氛围一般符合规定的要求,对测量结论基本无害,可以忽略不计。


3.7测量布局

实验室测量布局造成的不确定性δS,标准要求实验在待测物最典型的运行状态引起较大骚扰时进行测量。因此,在测试过程中,不能考虑待测物在典型运行状态下稳定工作的因素。


4. 测量结论描述

电源端口传输骚扰不确定性源VrA类鉴定方法的应用是明确的,B类鉴定方法的其他因素是明确的,它们的起源是无关的。一般来说,第三节描述的生成规范不确定性公式可以测量生成不确定性:


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一个完整的测量结论应包括两个基本量,一个是测量的优秀预测值,通常是数据测量的算术平均值;另一个是描述测量结论的渗透性,即测量的不确定性。因此,在0.25MHz电源端子骚扰电压值VN=59.37dBμV,其扩展不确定性为U=2.76dB,包括因素k=2,置信水平p=95%.


5.结语

依据CNAS根据标准要求,实验室电源端子骚扰电压检测为4dB,经分析,实验室的测量不确定性符合规定,测量结论稳定性高。未考虑接收器噪声底部、测量布局等因素的不确定性,需要进一步EMC测试分析。


相关关键词: 电磁兼容EMC测试EMI测试
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