通信电源电磁兼容性分析与测试
摘要:对通信电源电磁兼容性的问题进行分析,并针对其电磁兼容性进行测试,进一步提出
通信电源电磁兼容性的改进设计。
关键词:通信电源
;电磁兼容性;分析测试;改进设计
1 通信开关电源的电磁兼容性问题与测试分析
1.1 电磁兼容性问题分析
通信开关电源因工作在高电压大电流的开关状态下
,其引起电磁兼容性问题的原因是相
当复杂的。电磁兼容产生的三个要素分别为:干扰源、传播途径及受干扰体。用于整流及续流
的开关二极管
,是产生高频干扰的一个重要原因。不正确地使用滤波电容及引线过长,也是产
生电磁干扰的一个原因。
通信开关电源由于功率密度高、智能化程度高
,带 MCU 微处理器,因而,其中有从高至近
千伏到低至几伏的电压信号
,从高频的数字信号至低频的模拟信号,电源内部的场分布相当复
杂。
PCB 布线不合理、结构设计不合理、电源线输入滤波不合理、输入输出电源线布线不合理
及
CPU、检测电路的设计不合理,均会导致系统工作的不稳定或降低对静电放电、电快速瞬变
脉冲群、雷击、浪涌及传导干扰、辐射干扰及辐射电磁场等的抗扰性能力。
1.2 电源电磁兼容性标准和测试
我国通信电源执行的电磁兼容标准基本参照了
IEC61000 系列、EN55022、EN50091-2:
1996 等国际和欧洲标准。我国对通信电源电磁兼容执行的标准有:GB9254-1998“信息技术
设备的无线电骚扰限值和测量方法
”、YD/T983-1998“通信电源设备电磁兼容性限值及测量
方法
”、GB/T14745-93“信息技术设备不间断电源通用技术条件”。电磁兼容性的研究,一般运
用
CISPR16 及 IEC61000 中规定的电磁场检测仪器及各种干扰信号模拟器、辅助设备,在标准
测试场地或实验室内部
,通过详尽的测试分析、结合对电路性能的理解改进来进行分析研究。
传导和辐射骚扰电压限值
,抗扰度等级和判定准则尚未明确规定。
近年来进口的国外大、中型
UPS 不间断电源在国外电磁兼容检测机构测试时执行的是
EN50091-2:1995 欧洲标准,在我国新的国标未制定之前,参照国际或欧洲标准进行检测是可
行的
,对大型(额定输出电流大于 400A)UPS 辐射骚扰场强技术要求和限值,欧洲 EN 标准正在
做进一步的研讨修定
,如提出采用 30m 距离法给定测量结果等,传导骚扰的限值也正在考虑
中。
测试中
,UPS 的工作状态应满足下列条件:额定输入电压;普通操作模式;额定输出功率
的线性负载。
①静电放电抗扰度测试:依据标准:
IEC 801-2:1991,最低要求:3 级,判定准则:B 类;
②射频电磁场抗扰度测试:依据标准:
IEC 801-3:1984,最低要求:2 级,判定准则:A
类
;
③电快速瞬变脉冲群抗扰度测试:依据标准:
IEC 801-4:1988,最低要求:2 级,判定准
则:
A 类,这项测试应该在所有电源线和长度超过 3m 的电池连接线上进行;对于 I/O 信号和
控制信号电缆的测试电平要被
2 除。测试应使用耦合钳,最小持续时间为 1 分钟。
④浪涌
(冲击)抗扰度测试:依据标准为 IEC 801-5;
⑤低频信号抗扰度测试:工作中的
UPS 应耐受电源线上的低频信号传导骚扰,依据的标