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传导抗扰度试验失败原因分析及对策
Analysis on the Failure of Immunity to Conducted Disturbances Induced by
Measurement and Its Countermeasures
Radio—frequency
工业和信息化部电子第五研究所朱文立
摘要
根据传导抗扰度测试的特点，讨论了测试失败的原因，介绍如何进行问题定位，并有针对性地从被测电
缆、接口滤波、内部电路等三个方面提出了问题的解决方案。
关键词
传导抗扰度；分析；对策
Abstract
According to the characteristics of immunity to conducted disturbances induced by radio-frequency measurement，the rea-
80118 for the failure of test are discussed and how to find irrational location is introduced，in addition，solutions are put forward
accordingly from three aspects：cable under test，interface filtering and internal circuit．
Keywords
immunity to conducted disturbances；analysis；countermeasure
1 引言 耦网络注入(试验布置见该标准中图2 b)：常用于电源线
通常，对EUT的传导抗扰度测试按GBfr 17626．6— 抗扰度试验，当信号线数日较少时也常采用；②钳(电流
2008(射频场感应的传导骚扰抗扰度》进行。该标准是关 钳和电磁耦合钳)注入(试验布置见该标准中图6)：特
于设备对来自9 kHz．80 MHz频率范围内射频电磁骚 别适用于多芯电缆试验；③直接注入(试验布置见该标
扰的传导抗扰度要求。实际试验频率范围为150 kHz一 准中图5 b)：适用于同轴电缆的干扰注入。
80 MHz。当EUT尺寸较小时。上限频率可扩展到230 MHz 耦合／去耦网络注入时，干扰信号通过电阻或电容直
(此时辐射抗扰度测试频率下限相应调整为230 MHz o 接注入到被测电缆上；电流钳注入时，干扰信号通过电流
试验一般在屏蔽室中进行，测试仪器布置如图1所示。 钳感性耦合注入到被测电缆上；电磁钳注入时，干扰信号
通过电磁钳感性和容性耦合注入到被测电缆上；直接注
Gl Tl SI
入时，干扰信号通过电阻注入到被测电缆的屏蔽层上。对
于屏蔽电缆和间轴电缆，干扰只注入到屏蔽层；对于非屏
蔽电缆，干扰注入到电缆中每一根芯线上。从而，根
据不
Cl：RF信号源 Tl：可变衰减器 SI：射频开关 同的测试方法，RFI可经过多种路径进入EUT并对内部
P^：宽带功率放大器LPF／HPF：低通滤波器和／或高通滤波器1"2：固定衰减器(6曲】
电路形成十扰，如图2所示。
图1传导
抗扰度测试布置
在规定的测试频段内不同频率骚扰信号的路径如
在传导抗扰度(cs)测试中，有时会出现测试失败的
情况。找出测试失败的原冈是使EUT测试合格的关键，
由此测试失败原因的判定和问题定位就尤为重要。
2 传导抗扰度试验失败原因分析
当传导抗扰度测试火败时，我们町以按照射频干扰
(RFI)进入设备的途径和位置，找出导致传导抗扰度测试
失败的敏感点。从而有针对性地采取补救措施。
2．1射频干扰(RFI)传输途径
GBfI"17626中规定测试干扰注入方法有：①耦合，去
万方数据 80
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下：在RFI频率低端(150 kHz一10 MHz)，RFl主要通过 敏感，非常容易受到干扰，这种町能性比较大；二是确认
电缆直接进入EUT内部。在RFI频率中端(10。50 MHz)， 内部电路抗干扰能力不够，接口电缆处理不当。对于前
沿被测电缆直接传递进入EUT内部是RFI的主要干扰 者，需进一步对EUT内部敏感电路进行定位，找到问题
形式；被测电缆与EUT其他部分感性和容性耦合效率 电路部分，按照本文3．3节的要求有针对性地采取措
已经较高，成为不可忽略的干扰因素。在RFI频率的高 施，提高其抗扰度；对于后者，需对每根电缆的屏蔽和接
端(50～230 MHz)，沿被测电缆直接传递进入EUT内部依 口的滤波性能进行检查，针对性能薄弱环节，采取相应
然是RFI主要干扰形式之一；被测电缆与EUT其他部分 措施。
之间的感性和容性耦合也成为产生干扰的主要洲素；同 (2)若部分电缆测试出现测试不合格，或不同电缆
时，RFI通过空间辐射传递的效率已经较高．特别是在 发生不合格频段或现象不同，则基本可以判断|’廿】题出在
80一230 MHz，RFI通过空间辐射传递已成为干扰的另一 被测电缆及相应接口上。此时，应根据不合格的频率段、
主要闪素。 各被测接口电缆和接口滤波实际情况，按照前述的分析
2．2测试失败原因的判断和问题定位 方法。找到问题源头，采取相应措施。有
些cs敏感问题，
Cs测试失败原因分析基本流程：首先观察各电缆 未必通过处理电缆就能解决，此时可能还需找到并处理
和相应接口处是否采取了必要的防干扰措施，若有，应 内部敏感电路。
先改进内部电路。只有当该方法无法完全解决问题时， (3)若仅个别
信号线存在测试不合格，应首先确定
再针对电缆及接口本身进行改进；若没有，先对被测电 敏感是否发生在电缆传输信号的T．作频段，同时也应确
缆采取必要的屏蔽和滤波措施，效果不明显时，再从内 认标准是否对这样的频段采取了相应放宽措施及放宽的
部电路上找原因。需注意的是，CS测试时RFI频率较 幅度和频率范围如何，以免发生误判；若不是，此时应检
低，对接口电缆进行共模滤波时，需在接口处加装必要 查被测电缆及对应接口的性能，并有针对性地进行改进。
的共模滤波器，仅靠在电缆上加磁夹或磁环可能起不到
明显效果。下面详细介绍如何根据测量结果和被测样品 3 电子产品通过传导抗扰度试验的对策
的特点进行问题定位。 为有效解决CS测试出现的敏感性问题，主要从外
2．2．1 EUT带有单一接口电缆 部连接电缆的处理、接口滤波、内部电路的抗扰性等几个
(1)CS测试时不合格在整个测试频段均存在，应首 方面着手。
先检杳被测电缆是否已采取必要的屏蔽和滤波措施，若 3．1对被测电缆的处理
没有，则增加相应措施；若存在此类措施，可以判断其措 cs测试时，电缆是RFI传输主体，对电缆进行改进，
施不力，建议改进或更换。 将电缆内共地信号传输改为双线平衡双绞线传输；为电
(2)当测试不合格仅出现在测试频率范围的低端 缆内公用返回线的多根信号线各配备一根返回线且信号
时，首先检查接口处的滤波，部分滤波器所使用的扼流罔 线与返同线构成双绞线对。这样，可有效减少RFI进入
电感最或接地电容的容量有限，对低频共模十扰抑制能 EUT内部，提高EUT抗十扰能力。
力不足，此时，应改进滤波器．提高其对低频干扰的共模 3．1．1对电源电缆和低频控制或数字信号传输电缆的
抑制能力；其次，也应检查所施加的干扰是否已接近被测 处理
端口正常信号的工作频率。若是，应确认标准是否对该频 若该类电缆测试不合格，
加装滤波器可有效解决问
段有相应放宽措施，以免发生误判。 题。若原来有滤波器，可通过改造或更换来解决。电源线
(3)当测试不合格仅出现在测试频率范围的高端时。 滤波器的要求见本文3．2．1节，信号线滤波器的要求见本
首先应检查被测电缆
在高频段的屏蔽和滤波器的滤波特 文3．2．2节。
性是否良好，可通过更换性能良好的电缆和滤波器来判 若EUT内部有微弱信号处理和放大电路，对通过接
断，若确认电缆和滤波在高频段性能不足，应有针对性地 口引入的干扰可能非常敏感，被测电缆换成屏蔽电缆可
加以改进；其次。若EUT为非屏蔽外壳，可将EUT放在 能是必须的。此时应注意屏蔽电缆的接地问题，否则效果
屏蔽箱体中用以检查是否存在被测电缆与内部电路之间 可能适得其反。同时必须牢记：非间轴的屏蔽电缆屏蔽层
的辐射和耦合，若存在，可通过对EUT局部或全部进行 不可以当作信号回线使用。
屏蔽来解决。 3．1．2对中低频敏感信号传输电缆的处理
2．2．2 EUT带有多种接口电缆 若此类电缆测试不合格，可对金属机箱或内部加装
(1)若每根电缆都在基本相同的频段存在同样的 有金属参考接地板的非金属机箱。应将非屏蔽电缆改为
敏感性问题，则有两种口『能性：一是内部某部分电路太 屏蔽电缆；若为屏蔽电缆，应提高其屏蔽效能；电缆屏蔽
万方数据
8l
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层需与金属机箱或接地平板良好连接。对其他类型机 3．3．1 EUT内部瓦连电缆的处理
箱，可将电缆内信号传输改为双线平衡式或同轴电缆传 进出PCB的较长连接线应在PCB接El处滤波；高频
输。若EUT及其接口不通过地线传输信号且不接地，使 信号传输应采用同轴电缆；敏感小信号传输应使用屏蔽
用屏蔽电缆，电缆屏蔽层在EUT端悬空并在辅助设备 电缆；对非屏蔽的数字／控制传输电缆应使输I叶l线和返回
端接地。 线两两双绞；对扁平电缆尽量在每根信号线旁边配一根
无论使用哪种传输电缆或传输方式，信号电缆进入 地线并两两双绞，条件不允许时，至少应为每两根信号线
机箱后应在过壁处加装共模抑制滤波器。 配一根地线；电缆走线尽餐紧贴金属外壳或接地
平板且
3．1．3对高频信号传输电缆的处理 远离金属外壳上的缝隙、开口；电缆在满足连接情况下尽
若此类电缆测试不合格．可将非同轴电缆改为同轴 可能短且尽量不要相互捆扎在一起。
电缆；若原为同轴电缆，应提高其屏蔽性能；电缆屏蔽层 3．
3．2 EUT内部电路的处理
在穿过金属机箱时与机箱360。环接．穿过机箱后依然用 对模拟电路进行PCB布线时，在敏感信号线旁应有
同轴电缆连接到内部PCB上。电缆进人机箱后可在机箱 地线保护并尽量缩短线长度以减小敏感信号回路的环路
内靠近入口处加装共模滤波器。 面积。对敏感信号采用平衡方式传输。对一般小信号放大
3．2接口滤波 器应尽可能增大放大器的线性动态范围，减少非线性失
对Cs测试，滤波器可以在电缆接口处建立一个屏 真；对PCB引出的模拟信号传输端口建议进行数字化或
障，将十扰隔离在接I=l外而让有用信号无阻碍传输，从而 变压器隔离。对直流放大器，建议采用斩波稳零放大器。
可有效防止干扰通过被测电缆进入EUT内部。 应设计和选用自身抗干扰能力强的电子线路(包括集成
3．2．1电源线接口的滤波 电路)作为设备的单元电路。
对金属机箱。在电缆进入机箱接口处安装电源滤波 对数字电路的lc，所有未使用的输入端I=l应与地
器。滤波器采取过擘安装方式与金属外壳形成一个整体， 或电源连接，不可悬空；对输入信号，电平触发比边沿
并通过外壳隔离滤波器输入和输出。不是所有的电源滤 触发抗干扰能力强得多；对智能芯片，在软件中加入
波器都能满足cs测试要求：部分抑制频率范围町能只 抗干扰指令并采用看门狗电路是必要的；与外部连接
到30 MHz；部分只是单方向的干扰抑制能力比较强。因 的接口，带选通功能的接口芯片比不带选通功能的具
此，若电源电缆cs测试不合格，可能需要对原有电源滤 有更强的抗干扰能力；尽量使用大规模IC，这样可以
波器进行改造。扩展其抑制十扰频率范围，并提高对外部 获得较小的信号传输环路面积，提高了其抗扰性；对
共模干扰抑制能力。 PCB引出的数字信号建议采用光耦隔离、变压器隔离
对非金属机箱，若机箱内可加装参考接地金属板，则 或直接用光纤传输。
滤波器要求与金属机箱相同，电源滤波器安装在该接地 PCB输入输出接口(I／O)上使用独立的“地”，该“地”
板上；否则，滤波器应选择无需接地的共模扼流罔并安装 与PCB上的其他部分“地”仅通过一点连接，是专门为接
在电源线进入机箱处。若电
源线中包括保护接地线，必要 口滤波和屏蔽层提供的“干净”地；在I／O区域将“干净”
时该线也要滤波，以防止干扰通过该线传输。 地与机壳以非常低的阻抗连接起来；将所有I／O电缆集
3．2．2信号和控制线接口的滤波 中在PCB设定的I／O区域；i／O接口驱动电路要靠近I／O
对信号和控制线接口可使用共模扼流罔滤波。若 连接器；对所有I／O接13进行共模滤波；PCB上的I／O滤
EUT为金属机箱，可在共模扼流圈的两端安装高频滤波 波器应安装在驱动电路和I／O连接器之问并尽量靠近
电容以构成1T形滤波器，该滤波电容的大小应以不影响 I／O连接器。
信号的正常传输为限。若接口处原来有滤波器，可通过改 3．3．3其他处理措施
进性能来提高其共模抑制特性。 对EUT内部电路的结构布局包括对总体布局的检
3．2．3同轴线接口的滤波 验、电缆布线和分配、孔缝的位置检验和印制板布局方
同轴电缆进入机箱后可在机箱内人口处加装共模扼 位的检验等。应使机箱l：的缝隙或孔洞尽量远离敏感电
流圈(通过同轴电缆在磁环上并绕lO～15圈获得)，若单 路；不要有任何金属物体直接穿过金属屏蔽机箱；输出
个扼流圈对共模干扰衰减不够，可加装多个扼流圈以拓 与输入端121妥善分隔，敏感电路和带十扰信号电路尽可
展其抑制频率范围，并提高共模衰减值。 能远离。
3．3提高EUT内部电路的抗扰性 接地是抑制噪声和防止干扰的重要措施之一。设计
仅通过以上措施nf能无法完全解决CS问题，此时 中应周密设计地线系统，并结合使用滤波和屏蔽等措施
需要提高EUT内部电路抗扰性。 来有效提高设备的抗干扰能力。 (下转第85页)
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此外，还讨论了关于在设备中增加对电池温度 2．2中国提交了增加“国家的注”的意见单
进行探测的电路，以及限压／限流、机械防护等方面
我困有许多地区(包括城市)处在海拔2 000m以上，
的要求。 根据不同的海拔高度选择不同的倍增系数会使标准的实
1．6报告格式TRF文件讨论 施变得比较复杂。因此，中国对海拔2 000m以上的倍增
代表们对TRF文件的总
体意见主要有以下几个 系数的选择有特殊要求，要求在标准中增加注：“中国对
方面：一是表格项目内容太多，填写比较费时间；二 海拔2 000m以上使用的设备有特殊要求”。
是表格内容难以理解。希望能给出范例或者进一步 该“注”同时也提交给了HBSDT-E作组。
的解释；三是表格中一些内容重复。会议进行了相应 2．3其他技术问题的讨论
的处理。 (1)设计用于高温环境下的设备热表面标记问题；
1．7资料性介绍 (2)一次电路中的VDR试验问题；
(1)替代绝缘技术 (3)成品绕组组件的例行试验问题；
某公司的代表介绍了该公司使用磁性或容性信号耦 (4)跌落试验问题；
合技术，替代光电耦合器中传统的LED，光电二极管的绝 (5)热循环试验『口J题。
缘技术。
(2)防火技术 3 IEC／TC 108全体会议
EFRA建议在TCl08相关标准中引入意外引燃试验 3．1战略方针声明
有助于安全的改善，但是未获得与会专家的一致认可。 会议对战略方针声明(Strategic Policy Statement，
(3)电气间隙的测试流程 SPS)的修订进行了讨论。
UL试验室给出了典型流程和简化流程的测试建议， 在成员表中，P成员增加了古巴联合成员(CUBA
缩短了测试时间，但在会上未取得各国专家的一致认同。 Associate Member—CU)，减少了立陶宛联合成员
1．8其他事项 (LITHUANIA Associme Member—LT)。在联络组织中．新
(1)与IEC安全咨询委员会ACOS(Ad“sonrCom— 增IEC TC21作为联络成员。
mittee On Safety)就Guidel04((编制安全标准的导则和担 在工作组织中，根据各国家委员会的意见．在
负安全指导职能及安全专项职能的技术委员会的任务》、 PT 62075的基础上，成立新的环境T作组，负责TCl08
Guide 1 12《多媒体设备的安全导则》接触温度、电源分 技术委员会中环境相关标准。工作组在原有的召集人和
配、交流连接器等问题进行协调。 专家的基础上，继
续补充技术专家，并负责IEC 62075的
(2)会议初步确定了2009年会议的时间和地点： 进一步T作，原MT2—9关于能效的工作也合并到新的工
1月12日至15日，美国墨尔本；6月2日至5 13，暂定欧 作组中。
洲；10月13日至15日，以色列特拉维夫。 3．2关于
TS 62441
经过讨论，全会同意将髑62441(蜡烛引燃)继续作
2 MT2工作组会议 为Ts文件保留3年，同时，在标准中添加秘书处注，以作
2．1 IEC 60950—1增补1的修改意见讨论 为信息性提示。
各国家委员会共提出修改意见98条，会上逐一进行 下次全会将于2010年lO月在美国两雅图召开。
了处理。 编辑：王颖 E—mail：wangy@cesi．ae．cn
(上接第82页) 导骚扰抗扰度【S1一E京：中国标准出版社．2008．
4结语 【2】朱文立．射频辐射对电子产品的影响分析及对策【J】．电子产
尽管cs测试目前还未纳人国家强制性标准和3c 品可靠性与环境试验，2008．26(1)：1-7．
认证管理，若产品在实际使用中因此频繁出现故障，是无 【3】杨继深．电磁兼容技术之产品研发与认证【M】．北京：电子
法被用户接受的。因此，将产品cs性能纳入管理已经成 工业出版社．2004．
为大多数生产厂家的必然选择。 【4】钱振字．3c认证中的电磁兼容测试与对策【M】．北京：电子
工业出版社．2004．
参考文献
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【1】中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局．GB／T 工业出版社．2007．
17626．6—2008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传 编辑：王颖 E—mail：wangy@cesi．ac．cn
万方数据 85
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传导抗扰度试验失败原因分析及对策
作者： 朱文立， Zhu Wenli
作者单位： 工业和信息化部电子第五研究所
刊名：
安全与电磁兼容
英文刊名： SAFETY & EMC
年，卷(期)： 2008(6)
参考文献(5条)
1.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 GB/T 17626.6-2008.电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚
扰抗扰度 2008
2.朱文立 射频辐射对电
子产品的影响分析及对策[期刊论文]-电子产品可靠性与环境试验 2008(01)
3.杨继深 电磁兼容技术之产品研发与认证 2004
4.钱振字 3C认证中的电磁兼容测试与对策 2004
5.王守三 电磁兼容的实用技术、技巧和工艺 2007
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7. 刘浩.邱扬.张昆.焦建君 100BASE-TX局域网非屏蔽双绞线的传导发射测试技术[期刊论文]-测试技术学报
2003,17(3)
8. 刘云艳.喀晶波 电子设备接地分析应用[期刊论文]-空间电子技术2006,3(2)
9. 肖潇.王燕.刘志成.XIAO Xiao.WANG Yan.LIU Zhi-cheng 医用电气设备的电磁兼容性实验[期刊论文]-中国医疗
器械信息2006,12(3)
10. 徐加征.Xu Jiazheng NEBS认证——传导发射[期刊论文]-安全与电磁兼容2008(6)
本文链接：https://www.doczj.com/doc/406526526.html,/Periodical_aqydcjr200806015.aspx