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LISN和AMN的应用及区别

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-2-5 几种不同型号的LISN一个LISN将来自EUT连接的干扰耦合到测量设备。实际测量到的电压取决于EUT的源阻抗和LISN负载阻抗的比。图4-2-7中还显示了另一个不同类型LISN的阻抗曲线。在进行传导发射的精确测量时,若使用LISN,则必须将这些因数考虑在内。这里最好采用实心的金属条,并由它将LISN坚实地搭接到GRP上。图4-2-8 良好的LISN GRP搭接设计良好的LISN的单价大约为600英磅左右。

LISN和AMN的应用及区别

线(路)阻抗稳定(化)网络(LISN)有时也称之为仿真电源网络。它们是大量测试标准中用于测量传导发射的标准(阻抗)变换器。它们是侵入式变换器。这是因为它们必须以串联方式连接到被测试导体中以归一化它们的CM和DM阻抗。图4-2-5中显示了5种商品化的LISN。

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图4-2-5 几种不同型号的LISN

一个LISN将来自EUT连接的干扰耦合到测量设备。同时,在所期望的频率范围内向EUT提供一个稳定的、预先定义的阻抗。实际测量到的电压取决于EUT的源阻抗和LISN负载阻抗的比。因此倘若不对阻抗加以稳定的话,在不同的测试位置上将无法获得可重复的测试结果。CIS-PR为一些不同等级的网络所使用的LISN和它的阻抗做了定义。最为普通的一个如图4-2-6所示,它常被称为(50Ω/50μH)+5Ω网络,这是因为它的阻抗曲线是由引号中的这些值所决定的。

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图4-2-6 单相LISN的电路

图4-2-7显示了它的频率响应曲线。被定义频率一直延伸到9kHz的低端,而且不论单元的电源一侧的终端如何,一个满足完整符合性要求的LISN的频率响应曲线将处在所规定的这个曲线的±20%的允差以内。就上述这个允差要求而言,在大多数的频率范围内是很容易获得的。但设计不良的单元很可能会在低于50kHz或高于25MHz时就已超过所规定的允差范围。图4-2-7中还显示了另一个不同类型LISN的阻抗曲线。在电流很高的场合,会规定使用50Ω/50μH+1Ω的网络。

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图4-2-7 LISN阻抗曲线

图4-2-6所示的1kΩ电阻是为了在未安装外部终端时,为0.25μF电压耦合电容提供一个放电通路而设置的,从而有助于防止对敏感的RF前端可能造成的损坏。当然使用一个真正的瞬态限制器则可以防止这样一类的损坏(请参阅本篇2.1.9节)。况且安装一个1kΩ电阻基本上不需要什么花费。但RF前端却都相当昂贵,所以完全没有必要冒这样的风险。

像所有EMC感应器一样,LISN必须经常校准,并且获得和保存它们的校准因数数据(有时也称之为感应器或变换器因数)。在进行传导发射的精确测量时,若使用LISN,则必须将这些因数考虑在内。

LISN的大地是与测量装置的地参考平面(GRP)相连接的。因此它也是测量中的地参考。但要注意,不允许由于这个连接而引入任何附加的RF阻抗。因为这将影响到从EUT所看到的阻抗以及跨接在LISN阻抗上所建立起来的电压。这意味着,这种连接不允许使用长度超过几英寸的导线或导电条。因为它们可以形成不可接受的电感。这里最好采用实心的金属条,并由它将LISN坚实地搭接到GRP上。这种做法如图4-2-8所示。

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图4-2-8 良好的LISN GRP搭接

设计良好的LISN的单价大约为600英磅左右。值得提醒的是,倘若想自制一个LISN的话,一个精确的LISN制作起来并不像它的电路图看那起来那么简单。下面是几个自制LISN的要点:

1)要按照图4-2-9所示方法来构成所需要的50μH电感。

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图4-2-9 一个LISN线圈设计和构成的例子

2)为获得8μF的电容,要使用几个大值的、具有足够安全额定电压的电容(推荐采用Y1额定的电容)通过并联形成。而5Ω电阻则绝对不能使用线绕电阻,必须使用特别设计的低电感电阻,并做到安装时使其引线尽可能地短。要使用单元的外壳来作为电路图中所示的大地连接,而不是使用大地连接导线。任何必须使用导线形成的大地连接(比如EUT电源插座与机壳的连接),其长度绝对不能长于50mm,并尽可能使用至少有10mm宽的金属编织带或板条。图4-2-10所示为根据图4-2-9制作的电感器。(www.xing528.com)

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图4-2-10 制作中的50μH电感器

3)LISN的总装配应按图4-2-11所示的装配图完成。

从市场上可以购置到由铁氧体磁心构成的电感,它的体积要比使用空气心的电感小得多。因此可以构成体积很小的LISN。当使用由铁氧体磁心构成的电感来组装LISN时,要注意的是,大多数的AC-DC电网输入设备的电源所汲取的并不是正弦波电流,并且假如铁氧体磁心又选用的不恰当的话,在电流的峰值状态时就会出现饱和情况,而导致给出不正确的结果。

商品化的LISN还可以安装具有附加价值的电路来提升图4-2-6所示电路的性能。比如用在进线电源上的附加的低通滤波器以及用在RF输出的高通滤波器都可以进一步滤去电网电源谐波

LISN的接入形成了一个在每个相线与地之间的50Ω的仿真电源阻抗。它所形成的CM阻抗在很宽的频率范围内均为50Ω。而它的DM阻抗则为100Ω。而真正的电网电源所具有的CM和DM阻抗则根据不同的模式、每天的时间段和频率(高于10kHz)的不同而至少会在2~200Ω之间变化。

这意味着,在一个传导发射测试中给出良好结果的滤波器很可能无法在真正的应用中提供相同程度的滤波效果。有关滤波器的源和负载阻抗上的问题以及如何正确的选择滤波器,以使它在LISN测试中和在各种各样实际应用中的阻抗情况下给出可靠的滤波效果的有关内容。请参阅原丛书第四册中所推荐的相关文献

LISN和AMN应用中的重要安全注意事项:

1)由于8μF电容所形成的致命高的大地泄漏电电流的存在,在将电网电压与它们相连接前,所有的LISN必须安装两个独立的保护性大地连接。每个保护性大地连接必须按照最大可能的故障电流进行额定(比如说最大电流可以是带电电源直接与机壳短路时所形成的电流)。

2)这里大力推荐对操作人员进行LISN安全和正确使用的培训。任何没有经过培训的人员和其他有关人员都不允许接近和使用LISN或与它相连接的设备和电缆。推荐对保护性搭接导体的完整性做定期的安全检查,并记录在案。

3)大力推荐在LISN上使用注意安全的警示性标志,其原因、做法和目的是显然的:

①它具有可以令人致命的大地泄漏电流;

②在任何时候都要具有两个独立的保护性大地连接;

③只允许经过培训和受权的人使用。

假如所购置的(或自制的)LISN未贴有任何安全警示,那么应该立即在明显的位置上贴上一个。

因为与LISN和AMN直接相关联的、这样高电平的、连续的大地连接泄漏电流存在,所有像剩余电流电路断路器(RCCB)和其他类型的大地漏电流保护器件均不允许在这里使用。

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图4-2-11 一个LISN的基本结构

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