从传导骚扰测试实质分析来解决传导骚扰问题

1前言

电磁兼容测试中，传导骚扰测试（尤其是电源端口测试）是相对难以通过的测试项目之一。本文将从电源端口传导测试的实质出发，结合实际测试案例，为工程师在设计整改中提供一些参考。

2测试目的

测量电子产品通过电源端口的电缆向电网传输的骚扰情况。

3测试示意图 4电源端口传导骚扰测试实质

1、电源端传导测试的实质是测量L对地、N对地的RF电压。传导测试实际上是对连接50欧姆阻抗的电压进行测试（由LISN中的1KΩ电阻与接收机的50Ω输入阻抗并联形成）。

关键设备LISN的作用：

（1）为被测产品（EUT）提供电源，同时转换EUT输入的L、N极性；

（2）隔离电网和被测试设备，以获得“纯净的”EUT骚扰信号；

（3）为EUT提供稳定的50Ω测试阻抗。

2、由于阻抗为50Ω是固定的，因此电源端口传导骚扰的实质也可以理解为通过这个50Ω阻抗的电流大小。在实际产品中，有两种电流会流过这个50Ω阻抗，具体如下图所示，一种是差模电流IDM，另一种是共模电流ICM。无论是IDM还是ICM，都会在接收机中显示出测试值，而接收机本身无法判断是哪种电流引起的传导骚扰。

3、传导骚扰测试实质：

（1）接收机通过L、N回路测得差模干扰；接收机通过大地回路测得共模干扰。

（2）共模噪声与差模噪声产生的内部机制有所不同：差模噪声主要由开关变换器的脉动电流引起；共模噪声主要由较高的dv/dt与杂散参数间的相互作用而产生的高频振荡引起。

5实际案例分析

1、整改案例一

某医疗产品的电源输入范围为AC90V-264V，输出为24V，8A。

（1）传导骚扰测试数据如下（仅选取了L线的测试数据）：

（2）电路如下图所示：

（3）整改方案：

从传导骚扰测试曲线上可以看出，在1MHz之前严重超标，主要是由差模噪声引起的，可以增大差模电容CX1，从0.1uF改为22uF；

在1-3MHz之间也存在超标问题，可能是差模和共模噪声引起的，因此需要同时增大共模电感LF1至50mH。

（4）整改后的测试数据：

（二）整改案例二

某大型按摩椅设备的电源传导测试在16.6MHz上超标。从拔掉音频线时，测试通过。

1、测试对比图如下图所示

2、问题分析

具体分析如下：

（1）开关电源中的MOS管周期性地断开变压器的主边线圈，产生的共模电流通过变压器的寄生电容、音频线缆的分布电容构成一条通路，流经大地、EMI接收机、AC电源线，最终回到MOS管。

（2）当拔掉音频线缆时，变压器副边的隔离电路对地分布电容大幅减少，共模电流的回路阻抗也大幅提升，最终导致流经EMI接收机的电流减小，因此拔掉音频电缆后测试通过。

3、解决方案

（1）增大回路的共模阻抗

a、AC电源线上绕磁环；

b、增大电源输入端的共模电感感量；

c、靠近控制板的音频线缆绕磁环。

（2）疏导EMI接收机的共模电流

a、电源输入端增加Y电容；

b、变压器主次边加装过桥电容；

（3）降低干扰源

a、调整MOS管关断脉冲吸收电路参数；

b、MOS管的漏源极加装吸收电容。

综合考虑漏电流、耐压测试和操作的简便性，选择在音频线缆上绕磁环来解决问题。

4、整改后的测试数据

6总结

1、对于1MHz以下的超标情况，差模干扰为主

（1）增大X电容的容量；

（2）增加差模电感；

2、对于1MHz到5MHz之间的情况，既存在差模干扰又存在共模干扰

（1）对于差模干扰超标的情况，可以调整X电容的容量，增加差模电感；

（2）对于共模干扰超标的情况，可以添加共模电感。

3、对于5MHz以上的情况，共模干扰为主

对于共模干扰的抑制，除了增加共模电感和磁环外，还应注意分析产品内部的共模电流回流路径，通过优化PCB和产品结构，疏导共模电流流向，控制共模电流流动的路径，减小回流到LISN的共模电流。

通过阅读本文的简要介绍，希望能够帮助读者更好地理解电源端传导骚扰测试，并在PCB设计阶段采取相应的优化措施，从而解决问题彻底。