电磁兼容EMC测试之有关5µH的LISN使用

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5µH的LISN使用

摘要：介绍了5µH的LISN使用，即对于大电流负载或电源分配布线短或有沿高位线敷设的专门回线等情况，此时可使用5µHLISN进行测试。

GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》规范性附录B中要求：对于大电流负载或电源分配布线短（例如飞机）或有沿高位线敷设的专门回线（相对飞机布线而言）等情况，CE101、CE102中规定使用的50µHLISN可能不再合适，此时可使用5µH LISN进行测试。

5µH LISN框图和阻抗分别见图1和图2。

图1  5µH LISN框图

图2  5µH LISN阻抗

存在高电流负载（滤波器尺寸可能大大受限），电源布线长度很短，相应于高电位线使用专用回线（相对于结构回流）。这些情况下使用5μH的LISN可能更合适，这一点必须得到订购方的认可。如果使用5μH的LISN，对CE101要求可能需要进行以下修改。图3所示为此时的极限值，该极限值保持了MIL-STD-704的要求并使滤波器尺寸*小化，该极限值没有考虑EUT负载电流。低频较高的曲线对应于电源频率上1A负载。对于更高电流，低频较高的曲线要向上平移，平移量为20log（负载电流，A）。极限值由原来的10kHz扩展至150kHz。150kHz处的极限值是固定的，其根据CE102在150kHz处的极限值以及5μH的LISN阻抗计算得到。极限值曲线的斜坡部分（2kHz到150kHz）是负载电流的函数。既然AC极限值从二次谐波开始，对于AC负载，测试应从400Hz开始，400Hz处的极限值可以使用。

图3  5μH的LISN对应的CE101极限值

如果在150kHz以下频段，CE101测试使用替代的极限值和高负载电流试验方法，那么CE102从150kHz开始而不再是10kHz。在此情况下，应使用5μH的LISN。CE102极限值不改变的情况下，使用5μH的LISN使我们更确信EMI滤波器对差模噪声和共模噪声的特性。差模噪声是一个电压源，其在5μH和50μH的LISN上产生的电压都是一样的，对于相同的电动势，5μH的LISN流过的电流更大，滤波器的衰减要求就更低了。共模噪声是电流源，5μH的LISN阻抗更小，在约3MHz以下给定电流时测得的电压更小。在3MHz以上频段，5μH和50μH的LISN阻抗相同，与10kHz到3MHz之间的频段相比，高频50Ω区域的滤波设计也容易的多。

使用5μH的LISN的CE102测试方法与使用50μH的LISN的CE102测试方法相同。唯一的差别就是起始频率为150kHz。对于150kHz以上频段使用5μH的LISN，不需要修正因子。

GB/T 6113.102-2018《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范 第1-2部分无线电骚扰和抗扰度测量设备传导骚扰测量的耦合装置》标准介绍了5μH的AMN（人工电源网络AMN，LISN和V型AMN可替换使用），其阻抗的模及相角具体数值见表1，曲线如图4所示，AMN的电路框图如图5所示。

表1  AMN阻抗的模及相角

图4  AMN的阻抗（模及相角）

图5  AMN的电路框图

表2列出了图5所示电路的元件值，适用于150kHz～30MHz频率范围，电流*大容量可达400A。

表2  AMN的元件值

图6给出了用于低阻抗电源装置的一种AMN电路图示例，适用于150kHz～100MHz频率范围，电流*大容量可达500A。

注：线圈细节：5μH，用Φ6mm的导线在Φ50mm的骨架上绕18匝，抽头在3.5匝、9匝和13.5匝处。

图6  用于低阻抗电源装置的一种AMN电路图示例