开关电源电磁兼容测试发展动态

根据GB4824—1996标准对干扰源的分类，将设备划分为两组：一组设备是指为发挥其自身功能需要而包含专门产生或使用传导耦合射频能量的所有工、科、医设备；另一组设备是指为满足材料处理、电火花腐蚀等功能需要而包含专门产生或使用电磁辐射能量的所有工、科、医设备。从上述定义看，开关电源当属于第一组设备。

另外，GB4824—1996根据设备所使用供电网络的不同，将设备又划分成A、B两类。A类设备是非家用、不直接连到住宅低压电网的所有设施的工、科、医设备；B类设备是在家用设施内和直接连到住宅低压电网的设施的工、科、医设备。从上述分类看，开关电源均有可能分属于这两大类设备。　

EMC设计与EMC测试是相辅相成的。EMC设计的好坏是要通过EMC测试来衡量的，只有在产品的EMC设计和研制的全过程中，进行EMC的相容性预测和评估，才能及早发现可能存在的电磁干扰(EMI)，并采取必要的抑制和防护措施，从而确保系统的电磁兼容性。否则，当产品定型或系统建成后再发现不兼容的问题，则需在人力、物力上花很大的代价去修改设计或采用补救的措施。

EMC测试包括测试方法、测量仪器和试验场所。测试方法以各类标准为依据，测量仪器以频域为基础，试验场地是进行EMC测试的先决条件，也是衡量EMC工作水平的重要因素。EMC检测受场地的影响很大,尤其以电磁辐射发射、辐射接收与辐射敏感度的测试对场地的要求最为严格。目前，国内外常用的试验场地有开阔场、半电波暗室、屏蔽室和横电磁波小室等。

本文将讨论与开关电源电磁兼容测试有关的测量仪器设备和测试场地、测试方法和展望我国电磁兼容试验技术等问题。

测量仪器设备和测试场地

(1)测量仪器

采用带有准峰值和平均值检波器的干扰接收机，其性能应符合CISPRl6—1或对应国标GB／T6113.1(《无线电干扰和抗扰度测量设备规范》)的要求。在标准涉及的频率范围内，一般要用两台不同频段的干扰接收机，分别是10kHz～30MHz、30～1000MHz。

(2)线性阻抗稳定网络

线性阻抗稳定网络（LISN：lineimpedancestabilizationnetwork）又称为人工电源网络。在做电源端传导干扰电压/电流测试时，应采用阻抗为50Ω／50μH的LISN(V型网络)，其特性应符合CISPRl6—1和GB／T6113.1的要求。联接LISN有两个作用：其一，对EUT的电源输入端口，在高频谐波时提供一个标准线性阻抗，这样当联接到同一电源的其它设备发生变化时，不会影响EUT输入的电源阻抗；其二、LISN可以滤去来自电网电源的EMI，给开关电源提供一个“干净”的电网交流电源，不会影响对EUT本身传导干扰的测量结果。

(3)天线

在10kHz～30MHz频段内采用具有屏蔽的环型天线。在30～1000MHz频段内采用平衡偶极子天线。

(4)测试场地

作为EMC测试的实验室大体有两种类型：一种是经过EMC权威机构审定和质量体系认证，而且具有法定测试资格的综合性设计与测试实验室或检测中心。它包括进行传导干扰、传导敏感度及静电放电敏感度测试的屏蔽室，进行辐射敏感度测试的消声屏蔽室，用来进行辐射发射测试的开阔场地和配备齐全的测试与控制仪器设备。另一种类型就是根据本单位的实际需要和经费情况而建立的具有一定测试功能的EMC实验室。比起检测中心，这类测试实验室规模小、造价低，主要适用于预相容测试和EMC评估，也就是为了使产品在最后进行EMC认证之前，具有自测试和评估的手段。

对待测设备（EUT:equipment　undertest）测试场地布置的一般要求是：EUT的干扰电平是指试品在各种典型使用情况下，所取不同配置和试验布置时干扰值的最大值。在试验报告中应详细说明试验时试品的配置和试验布置。当EUT是由几个互连设备组成时，互连电缆的型号和长度应与试品技术要求中规定的相一致。如果电缆长度是可以改变的，则取在辐射试验中能产生最大辐射的长度。

10kHz～1000MHz频段的辐射测试场地应该是一个空旷、平坦的场地，在其边界范围内无架空线，附近无反射结构物(如钢筋水泥建筑和高大树木等)，而且具有足够大的尺寸，使天线、试品和反射结构物之间能充分分开。满足标准的辐射测试场地应该是一个由长轴等于两倍焦距(F)、短轴等于倍焦距的椭圆所包围的场地，如图1所示。试验时，EUT和测量天线将分别处在两个焦点上。

为了获得稳定的电波传输特性，必须有一个固定的、相当大的反射地面(或称接地平板)。反射面用金属材料制成，如钢板(包括镀锌钢板)和金属丝网等。板与板之间要用电焊连接，无大的漏缝或孔洞。金属网孔径的最大尺寸必须小于波长的1／10(对1000MHz，孔径应小于3cm)。另外，场地表面必须平整，同时要考虑排水设施。

传导干扰电压/电流的测试可以在辐射试验场地内进行，也可以在屏蔽室内进行。

图1　满足标准的辐射测试场地