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摘要—传导排放测试始终由根据CISPR22在实验室中使用LISN，CISPR11和其他类似标准。但是，并非总是如此由于某些限制，可能使用LISN。如果被测设备（EUT）的尺寸较大或较大电流，在大多数情况下都无法将其发送到EMC实验室或在测试期间使用LISN。因此

，使用或开发替代品在工业中是不可避免的。在本文中，我们研究了使用长构建的LISN仿真的使用普通电缆，电容器和电阻器，而不是实际的LISN。此外，我们还通过将其与EUT的阻抗测量值结合起来进行探测供应和二手电缆来改善了CISPR16 Voltage的使用

索引词-非传统的；电压;探测;传导排放；

EMC;行业;原位LISN；电源阻抗；现场

一 引言

投放到欧洲市场的所有设备必须满足欧洲EMC指令的基本要求。在进入市场之前通常的方法是证明其符合基本测试要求和测试电气电子产品。实际上，EMC测量和验证在整个过程中都是必要的。但是发展EMC测量的实施和维护符合标准的设施对行业来说是一条艰难的道路。在EMC实验室中使用设备是一种解决方案，但其昂贵且耗时。此外，对于大多数情况，并非总是可以使用标准实验室EMC，比如某些大型，固定或具有高电流的设备。通过使用LISN在150 kHz-30 MHz的频率范围内符合CISPR22 [1]，CISPR11 [2]和其他类似规定标准进行的排放测试是工业测试主要的测试之一，并在实验室中广泛执行。但是，由于某些限制并非总是可以使用LISN。一些替代方法，其中包括电流钳，电容箔探针，电动快速瞬态钳夹在[3]中对大型EUT进行了深入研究。在[4]中给出了对于电机驱动系统关于替代测量的另一项不含LISN的研究，其是基于计算得出的结论。最后，关于替代方案的出色工作方法在[5]中完成。在[5]中，除了直接测量方法，基于电路的间接方法在时域中引入了模型。在[6]中，我们建立了基于EUT，电源和二手电源的阻抗测量的排放测试。

虽然在文献测量中有一些阻抗方法，我们还是选择了两种电流探头[7]中所述的方法用于我们的研究。我们首先开始建立共模（CM）和差模（DM）电路模型以使用测得的阻抗被测设备，用过的电缆和电源。实际阻抗市电不受控制，并产生许多共鸣，其原因是它可能给结果带来更高的不确定性。就像之前陈述过的，更稳定的电源阻抗，例如LISN，由于存在限制，LISN不适合行业。为了克服这个问题，在研究中，我们构建了一个LISN仿真，该仿真由

使用长的普通电缆，电容器和接地电阻器组成。构造的LISN仿真具有简单性结构，实际上可以承受更高的电流，比普通LISN所能承受的电流大，前提是要使用符合最大电流要求的适合的电缆。在这项研究中，我们以AWG 13和7 m电缆为例，LISN仿真证明了该方法的有用性和有效性，按照电流要求被测设备的电缆类型和长度可以更改为期望的标准。也就是说，在这项研究中，我们只建立了一个方法论，这种方法论可以很容易地用于通过改变电缆直径绝缘以及电缆长度覆盖电缆的不同情况。只要任何LISN模拟的阻抗被测量都可以应用在任何通过使用基于校正因子的排放测量阻抗测量。 LISN仿真已放置在测试过程中电源和被测设备之间用来消除CM和DM阻抗中的不良谐振从而使基于阻抗测量校正因子的应用更简单，更准确。由于LISN模拟没有RF端口测量干扰电压，我们还集成了CISPR16电压探头[8]进入研究以允许在LISN仿真中测量射频发射还展示了如何改善基于被测设备阻抗测量的电压探头，供应电缆和旧电缆的测量结果。

二 理论与实验设置

范围内构建的LISN仿真图研究的结果如图1所示。LISN仿真图1中所示的电缆包括一根7 m的普通电缆（AWG 13），一根每个接地0.22 uF电容器和50Omega;电阻线。 应该特别强调的是电缆类型AWG 13在我们的研究中被选中作为一个例子，并且LISN结构中使用的电缆类型及其绝缘可以根据最大值相应地更改模拟电流要求。

第一步，我们测量了我们实验室的电源有效的CM和DM阻抗； 之后我们测量了现场LISN仿真当期连接到实际的电源的CM和DM模式阻抗。 另外我们研究中进行的排放测量方法是完全基于被测设备，二手电缆和电源单独的阻抗测量。我们所用的阻抗测量方法在[7]中详细说明了。 这个阻抗测量方法是使用矢量网络分析仪（VNA），两个电流探头和精度已知阻抗。 得出未知阻抗的值以及所用电缆的阻抗，其中还包括使用过的电流探头以及其他探头（如果有）测量组件的影响，其中，K是系数，V_p1 / V_p2是基于S₁₁的值以及三个条件中每个条件的S₁₂参数；短路，在a-b处精确的已知阻抗和未知阻抗。 R_std是已知参考阻抗，Z_x是未知阻抗，Z_setup是旧电缆的阻抗。式（1）-（4）的链最终得出未知阻抗和电缆阻抗的值。通过图8 –图9中给出双探针测量实际LISN，LISN模拟和实际电源法来得到示例获得的阻抗测量结果。在下一部分中将对此进行更详细的研究。

在测量CM和DM的活动阻抗之后，LISN仿真连接到电源，我们执行了在LISN模拟以及通过使用CISPR16高压探头测量实际的LISN来进行理论和实验比较，最终在理论和实验结果之间的一致性进行了检查。找到K个校正因子的理论计算是通过使用[6]中研究的公式（5）-（6）来执行，这是基于具有实际LISN的排放测试设置和用LISN模拟替代设置所执行标准的电路图。标准电路图使用实际的LISN和LISN模拟的替代设置如图3和图4所示。

Z_{EUT_CM}和_{ZEUT_DM}是分别针对CM和DM电路模型的EUT的内部CM和DM阻抗。Z_{SETUP_CM}和Z_{SETUP_DM}是使用的电缆的阻抗包括使用的测量组件，例如电流探针。 Z_{LISN_CM}和Z_{LISN_DM}是CM和DM在参考设置中从EUT端看到的阻抗。最后，Z_{SIMU_CM}和Z_{SIMU_DM}是LISN从EUT方面以替代方法进行的仿真的阻抗。（5）和（6）中产生的因子预期将使用LISN模拟进行设置来建立参考设置与替代方案之间的相关性。给出的全部阻抗方程是复数，因此是结果校正因子变为复数。但是所有本文给出的图形仅包括复数量。必须特别说明的是在LISN仿真的阻抗测量以及参考LISN系统时电压探头必须保持在原位，因为电压探头本身具有从EUT侧看对阻抗的影响及其阻抗对电源阻抗的K因子计算中考虑在内。

除了保持电压探头的位置外，应通过终止未使用的射频来支持一致性。阻抗测量期间电压探头的端口为50欧姆。对于研究的实验部分，我们

首先安装两个LISN（图5a）参考传导发射装置，然后安装了另一个用LISN模拟进行了排放设置（图5b）。在这项研究中，作为第一步，我们使用了注射钳电阻以模拟CM和DM源EUT并对其进行测试。在使用LISN的参考设置中以及在替代方法中通过使用电压依次设置LISN仿真探测。 CM源EUT通过相线和中线通过注入夹中的相同的方向，并带有一些电阻，如图6（a）所示。在另一方面，使用供电电缆以相反的方向穿过，如图所示图6（b）。必须特别说明的是，相同的注射和图6中所示的接收电流探头也用于CM并通过替换信号来测量DM阻抗网络分析仪生成器。接收探针没有用于EUT仿真的功能终止于测试阶段为50欧姆，以保持阻抗阻抗测量阶段与测试阶段。经过阻抗测量，理论校正使用（5）-（6）计算因子并与CM和DM的实验结果。

为了使研究更进一步，我们用220的参考源（测试模型：1415）交流电的实际的EUT替换了模拟EUT。该参考源在整个频率范围内发射并给了我们一个很好的机会来检查在整个频带上LISN模拟。在图7中给出了被测设备的照片，它的测量是参考LISN设置和通过电压依次在LISN仿真设置上探测。 由于参考源是CM模式源，因此仅针对CM进行了理论和实验研究。

实际电源的有效CM阻抗以及LISN仿真以及参考的CM阻抗LISN设置在图8（a）和图9（a）中一并给出。LISN仿真的阻抗用长电缆构成的电容器和电阻器显示其与参考LISN系统类似的行为， 更重要的是，与实际电源不同，它不会产生共振。图8中的电源阻抗是以我们实验室的示例为例的即时快照，并且其在不断变化。在另一方面，EUT仿真的CM阻抗由如图所示10（a）的电缆，注入探针和一些电阻器。现在，我们可以轻松计算出K个校正因子，形成参考LISN设置之间的相关性和LISN模拟设置。图11（a）显示了根据阻抗测量结果与实验CM的校正因子与理论计算的校正因子的比较。在这些图中，理论校正因子是通过使用测量阻抗值并使用（5）和（6），实验校正因子是通过在参考LISN设置和LISN中进行探测执行使用电压进行实际传导电压测量依次进行仿真设置。

考虑了在设置上的电压测量中电压探头的插入损耗。图表显示理论结果与实验结果接近。这意味着在实验室里用LISN仿真测量可以得到好的结论。同样，电源的DM阻抗以及在图8（b）和9（b）中给出LISN仿真，参考LISN系统的DM阻抗进行比较。如图9（b）所示，LISN仿真非常出色，其消除了实际电源的共振并呈现出非常良好的测量环境。基于阻抗测量的校正因子的DM的实验校正因子DM源的DM阻抗EUT仿真与理论比较也显示在图10（b）和图11（b）。关于校正因子，在大多数情况下结果仍在令人满意频率范围。 电压探针产生的电压DM的电压测量也同样令人满意。

我们通过进行参考供给220VAC电源继续研究。 实测CM传导参考源的阻抗在图12（a）中给出。 传导参考源的校正因子的理论与实验的比较在图12（b）给出用于CM的LISN仿真。 虽然在大多数情况下，理论结果与电压探头的实验结果在该范围内，但是在1 dB附近会出现一些大约30 MHz的细微差异。

在这项研究中，我们通过使用LISN仿真来更改实际电源，特别证明了K因子是大大消除了共振和不受控制的阻抗。通过LISN仿真，K因子更加稳定并接近于零，当 我们将图12（b）与图13进行比较，在工业上被测设备电流较高的情况这可能导致更精确的测量。图13显示了K所测量的同一参考源的校正因子直接在实际电源上运行而无需LISN模拟。图13所示的校正因子不稳定，原因是预期的到实际电源阻抗的起伏形状。轻微理论值和理论值之间的低频差异实验校正因子可能是由于瞬间电源阻抗不受控制的不受控制的变化产生精确的校正因子导致的。结果是，用CISPR16电压探头一起进行LISN仿真使电源阻抗接近于电源的阻抗，考虑到LISN设置并简化传导发射在由于以下原因无法使用实际LISN时进行测试。图12还显示了即使LISN模拟的校正因子不用于将结果关联起来，将获得的结果替换LISN仿真的方法仍然令人满意，因为LISN仿真协调了抑制电源阻抗与实际LISN的阻抗之和校正因子接近零。除了LISN的用法如果使用校正因子，则模拟可以获得更精确的结果。

在本文中，我们研究了用普通的长电缆，电容器和电阻器制成的LISN仿真。这些LISN模拟实际上可以承受更高的超过实际LISN可以承受的电流，前提是电缆类型适合建筑中使用的电流最大需求。 与实际LISN的阻抗细小差异可能是通过基于阻抗的校正因子进行补偿测量，如果需要更精确的测量。 在这项工作，我们通过将其与EUT的阻抗测量值结合使用还改善了CISPR16电压的使用。

致谢

这项研究属于IND60项目“改进工业环境中的EMC测试方法”和财务由欧洲计量研究计划支持。

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资料编号：[238748]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word