EMC是总称,有EMC性能好的设备和EMC性能差的设备,就像是在描述两类学生。例如,A类学生:一不在课堂上影响别人学习,二不受别人影响而能认真学习;B类学生:一是在课堂上影响别人学习,而是很容易受别人影响不认真学习。一台设备的EMC性能就是指这个设备影响其它设备的能力和抗其它设备干扰能力。EMC这个总称同样包含两个方面:1、影响别人的能力——EMI(电磁干扰);
2、不受别人的能力——EMS(电磁抗扰度)。
影响别人的能力EMI
本文重点讨论一下EMI,因为实际工作中接触的多。
EMI(电磁干扰)也同样分为两种,方便理解和加强印象从字面上可以简单做一个说明:电和磁。一是(电)导线传导干扰,即干扰通过导线传递给其它设备;二是(磁)电磁波辐射干扰,即干扰通过电磁波的形式传递给其它设备。
传导干扰——CE
通过导线传递的干扰(电)即为CE(Conduction emission)。在开始介绍CE之前先对我们实际使用的设备做个介绍。
设备输入100V电源正线和回线,内部隔离DC/DC将100V电压转换为5V电源,这样就会存在相互隔离的输入设备的回线和变压后的GND。一般变压后的GND和设备外壳为短接的,即整个设备的外壳是一个GND。
CE测试就是测量100V正线和回线上的传导干扰,设备内部产生、影响外部设备的信号。传导干扰的产生实际上与两种电流有关,差模电流和共模电流。差模电流:就是100V正线和100V回线构成一个电流回路,在这个回路上产生的扰动就是差模电流IDM,如下图所示紫色电流路径。
设备从外部看是有两个输入网络(100V正线和回线)和一个设备的壳体(GND)——三种导体,从最开始的理解上说100V的回线也是一种GND,但是从设备整体来看就不能这样简单的理解。因为设备内部100V转5V的电源是隔离DC/DC,所以把100V正线和回线及其回路比作是无线充电座,那设备就是一个可以无线充电的手机。设备、100V正线和回线,两者是可以完全区分开的,不存在一点传导电路上藕断丝连的关系,100V正线和回线仅仅是用来给设备供能的,两者构成一个相对于设备独立的回路。电源电压的大小是需要一个参考的,相对于回线来说,100V正线是100V电压,以独立的设备壳体为参考,100V正线等同于100V回线,都应是测量不到电压的。但因为电流的波动和线性阻抗匹配网络上C1、R1、C2、R2,以及测量时与频谱仪的匹配电阻50Ω的并联,所以存在可测量的量。这样就引出来另一个概念——共模电流。100V正线和100V回线对于设备外壳来说具有同等意义,共模电流就是100V正线和设备外壳构成回路,100V回线和设备外壳构成回路,两个电流就是共模电流。共模电流:100V正线和GND、100V回线和GND,在这两个回路上产生的扰动就是共模电流ICM,如上图所示红色路径和绿色路径所示。
CE测试是测量电压也同样是测量电流。测量的量是50Ω电阻上的电压值,同时这个电压值也是干扰电流流经50Ω电阻上产生的,所以测量的是电压也同样是电流。
CE测试是测量电压也同样是测量电流。测量的量是50Ω电阻上的电压值,同时这个电压值也是干扰电流流经50Ω电阻上产生的,所以测量的是电压也同样是电流。
个人理解频谱仪就是一个采样率高、功能强大、FFT算法强大的示波器。从测量原理上来说还是采集的电压变动。