CN103713166B - 一种灯具产品电磁兼容测试标准样品 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种灯具产品电磁兼容测试标准样品，包括LC滤波电路、电源电路、晶振电路、分频电路、高通放大电路、宽带放大电路、阻抗匹配电路和LC耦合电路；LC滤波电路对交流电源进行低通滤波，所述电源电路将滤波后的交流电信号转变为直流信号提供给后续电路芯片，晶振电路和分频电路产生指定时间间隔的脉冲信号，高通放大电路对脉冲信号的幅度进行放大，宽带放大电路放大后获得的幅度-频率曲线平坦的梳状脉冲信号，阻抗匹配电路实现宽带放大电路和LC耦合电路的阻抗匹配，LC耦合电路将脉冲信号作为骚扰信号耦合到交流电源端。本发明能产生特征明显的有意的梳状骚扰信号并将该骚扰信号耦合回交流电源端，方便CDN法测试系统进行测量。

Description

一种灯具产品电磁兼容测试标准样品

技术领域

本发明是一种灯具产品电磁兼容测试的标准样品。

背景技术

CDN(耦合去耦网络)法是进行灯具产品辐射骚扰测试的一种独立方法。目前，使用标准灯具样品来验证CDN法测量结果的一致性。现有标准灯具样品由荧光灯和镇流器组成，利用镇流器在交流电开关接合的瞬间产生的高压把荧光灯点亮，通过测量镇流器输入端的骚扰电压来验证CDN法测试结果的一致性。现有标准灯具样品的不足在于：

第一，标准灯具样品产生的是无意骚扰信号，骚扰信号不具有明显的特征，且其频率稳定性和幅度稳定性较差，难以保证CDN法能力验证的可靠性和一致性；

第二，标准灯具产品的骚扰信号的频谱较窄，无法覆盖CDN法规定的测试频段(30-300MHz)，不能全面考查系统使用频段内的骚扰特性；

第三，标准灯具样品体积大，在各实验室间进行实验比对时，不利于的运输和流转；

发明内容

本发明的目的是提供一种灯具产品电磁兼容测试的标准样品，该样品能产生特征明显的有意的梳状骚扰信号并将该骚扰信号耦合回交流电源端，方便CDN法测试系统进行测量。

本发明的目的是通过以下的技术措施来实现的：

一种灯具产品电磁兼容测试标准样品，所述的标准样品包括LC滤波电路、电源电路、晶振电路、分频电路、高通放大电路、宽带放大电路、阻抗匹配电路和LC耦合电路；所述LC滤波电路的输入端接入交流电源，所述电源电路的输入端与所述LC滤波电路输出端相连，电源电路的输出端分别与晶振电路，分频电路，高通放大电路和宽带放大电路的电源输入端相连，所述晶振电路输出端依次通过分频电路、高通放大电路、宽带放大电路、阻抗匹配电路和LC耦合电路连接到所述LC滤波电路的耦合端，所述LC滤波电路对交流电源进行低通滤波，所述电源电路将滤波后的交流电信号转变为直流信号提供给后续电路芯片，晶振电路和分频电路产生指定时间间隔的脉冲信号，高通放大电路对脉冲信号的幅度进行放大，宽带放大电路放大后获得的幅度-频率曲线平坦的梳状脉冲信号，阻抗匹配电路实现宽带放大电路和LC耦合电路的阻抗匹配，LC耦合电路将脉冲信号作为骚扰信号耦合到交流电源端。

为了便于灯具产品电磁兼容测试的进行，并且避免持续产生有意骚扰信号，所述的标准样品还包括开关；所述标准样品通过该开关接入所述交流电源。

作为本发明LC滤波电路的优选实施方式，所述LC滤波电路包括第一电容、第二电容、第三电容和滤波器；所述滤波器的两个输入端作为所述LC滤波电路的输入端，所述第一电容连接在所述滤波器的两个输入端之间，所述滤波器的两个输出端作为所述LC滤波电路的输出端，其中一个输出端通过第二电容接地，另一个输出端通过第三电容接地。

作为本发明电源电路的一种实施方式，所述电源电路包括变压器、整流桥、第四电容、第五电容和三端稳压器；所述变压器的原边绕组作为电源电路的输入端与所述LC滤波电路输出端相连，变压器的副边绕组两端分别与整流桥的正、负交流输入端相连，所述整流桥的正直流输出端通过第四电容接地，负直流输出端直接接地，所述三端稳压器的输入端与所述整流桥的正直流输出端相连接，输出端作为所述电源电路的直流输出端并通过第五电容接地，所述三端稳压器的接地端直接接地。

作为本发明分频电路的优选实施方式，所述分频电路选用型号为4081的分频芯片。

作为本发明高通放大电路的优选实施方式，所述高通放大电路包括第八电容，第九电容，第四电阻，第五电阻，第六电阻和三极管；第八电容作为所述高通放大电路的输入端连接到所述三极管的发射极，所述三极管基极通过第四电阻连接到所述电源电路的直流输出端，同时通过第五电阻接地，所述三极管的发射极通过第六电阻接地，同时通过第九电容接地，所述三极管的集电极作为所述高通放大电路的输出端。

作为本发明宽带放大电路的优选实施方式，所述宽带放大电路的包括第十电容、宽带高频放大芯片和变压器；所述变压器的原边绕组的一端与所述电源电路的直流输出端相连，另一端与所述高通放大电路的输出端相连，所述变压器的副边绕组的一端直接接地，另一端通过第十电容连接到所述放大芯片的放大信号输入脚，所述放大芯片的电源输入端与所述电源电路的直流输出端相连，所述放大芯片设有作为所述高通放大电路的反馈输出端和用于外接一个BNC阴性转接头的骚扰信号输出端。

作为本发明阻抗滤波电路的优选实施方式，所述阻抗匹配电路包括第七电阻和第八电阻；第七电阻连接在所述阻抗匹配电路的输入端和输出端之间，所述阻抗匹配电路在输入端通过第八电阻接地。

作为本发明LC耦合电路的优选实施方式，所述LC耦合电路包括第十一电容，其所述的第十一电容连接在输入端和输出端之间。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过晶振电路产生稳定的脉冲信号，并通过分频电路将所产生的脉冲信号调节为一定频率间隔的脉冲信号，高通放大电路对脉冲幅度进行放大，宽带放大电路使得脉冲信号的幅度-频率特性更加平坦，阻抗匹配电路和耦合电路将成型的脉冲信号作为骚扰信号耦合回标准样品的输入端。使得标准样品的骚扰特性具有稳定性高和覆盖频率全面的特点。

这样，现有技术是利用标准灯具样品进行CDN法验证，产生的骚扰信号为无意发射信号，而本发明在进行CDN法验证时产生的是频率和幅度固定的梳状有意骚扰信号，骚扰信号的特征明显，并且通过阻抗匹配电路和耦合电路将骚扰耦合回交流电源端。本发明产生的骚扰信号具有较好的频率稳定性和幅度稳定性，可以覆盖CDN法的整个考查频段，大大提高了CDN法测试系统的验证有效性。本发明可方便地进行CDN法验证，为相关电磁兼容试验室进行系统的周期核查提供了必要的技术保证。

附图表说明

下面结合附图表和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明的标准样品的电路原理框图；

图2为本发明优选实施方式的电路原理图；

图3为CDN法测试原理图；

图4为用传统标准灯具样品进行CDN法验证时测试的骚扰信号；

图5为用本发明的标准样品进行CDN法验证时测试的骚扰信号。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明灯具产品电磁兼容测试标准样品优先实施例包括开关K1a、K1b、LC滤波电路A1、电源电路A2、晶振电路A3、分频电路A4、高通放大电路A5、宽带放大电路A6、阻抗匹配电路A7和LC耦合电路A8；所述LC滤波电路A1的输入端接入交流电源，所述电源电路A2的输入端与所述LC滤波电路A1输出端相连，电源电路A2的输出端分别与晶振电路A3，分频电路A4，高通放大电路A5和宽带放大电路A6的电源输入端相连，所述晶振电路A3输出端依次通过分频电路A4、高通放大电路A5、宽带放大电路A6、阻抗匹配电路A7和LC耦合电路A8连接到所述LC滤波电路A1的耦合端，所述LC滤波电路A1对交流电源进行低通滤波，所述电源电路A2将滤波后的交流电信号转变为直流信号提供给后续电路芯片，晶振电路A3和分频电路A4产生指定时间间隔的脉冲信号，高通放大电路A5对脉冲信号的幅度进行放大，宽带放大电路A6使得放大后的梳状脉冲信号的幅度-频率曲线更加平坦，阻抗匹配电路A7实现宽带放大电路A6和LC耦合电路A8的阻抗匹配，LC耦合电路A8将脉冲信号耦合到交流电源端。

上述LC耦合电路A1包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和滤波器L1；所述滤波器L1的两个输入端作为所述LC滤波电路A1的输入端，所述第一电容C1连接在所述滤波器L1的两个输入端之间，所述滤波器L1的两个输出端作为所述LC滤波电路A1的输出端，其中一个输出端通过第二电容C2接地，另一个输出端通过第三电容C3接地。

上述电源电路A2包括变压器B1、整流桥D1、第四电容C4、三端稳压器Ic1和第五电容C5；所述变压器B1的原边绕组作为电源电路A2的输入端与所述LC滤波电路A1输出端相连，变压器B1的副边绕组两端分别与整流桥D1的正、负交流输入端相连，所述整流桥D1的正直流输出端通过第四电容C4接地，负直流输出端直接接地，所述三端稳压器Ic1的输入端与所述整流桥D1的正直流输出端相连接，输出端作为所述电源电路A2的直流输出端并通过第五电容C5接地，所述三端稳压器Ic1的接地端直接接地。

上述晶振电路A3包括晶振JT1、第六电容C6、第七电容C7、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D2、第二二极管D3和芯片4060Ic2；所述晶振JT1的一端通过第六电容C6接地，另一端通过第七电容C7接地，所述第一电阻R3分别与晶振JT1两端相连，所述芯片4060Ic2的管脚11通过第六电容C6接地，管脚10通过第七电容C7接地，管脚12通过第二电阻R2接地，管脚8直接接地，管脚16接所述电源电路A2的直流输出端，管脚14与第二二极管D3的负电极相连，管脚6与第一二极管D2的负电极相连，所述第一二极管D2和第二二极管D3的正电极通过第三电阻R3连接到所述电源电路A2的直流输出端。

上述分频电路A4包括芯片4081Ic3；所述芯片4081Ic3的管脚14与所述电源电路A2的直流输出端相连，管脚7直接接地，管脚4和10连接在一起作为所述分频电路A4的输出端，管脚3、5、6、8、9连接在一起。

上述高通放大电路A5包括第八电容C8，第九电容C9，第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6和三极管9018T1；第八电容C8作为所述高通放大电路A5的输入端连接到所述三极管9018T1的发射极，所述三极管9018T1基极通过第四电阻R4连接到所述电源电路A2的直流输出端，同时通过第五电阻R5接地，所述三极管9018T1的发射极通过第六电阻R6接地，同时通过第九电容C9接地，所述三极管9018T1的集电极作为所述高通放大电路A5的输出端。

上述宽带放大电路A6的包括第十电容C10、8620D型带宽高频放大芯片M1和变压器L2；所述变压器L2的原边绕组的一端与所述电源电路A2的直流输出端相连，另一端与所述高通放大电路A5的输出端相连，所述变压器L2的副边绕组的一端直接接地，另一端通过第十电容C10连接到所述芯片M1的管脚1，所述芯片M1的管脚2与所述电源电路A2的直流输出端相连，管脚3直接接地，管脚4作为BNC转接头的测试端口输出，管脚5作为所述高通放大电路A5的输出端。

上述阻抗匹配电路A7包括第七电阻R7和第八电阻R8；第七电阻R7连接在所述阻抗匹配电路A7的输入端和输出端之间，所述阻抗匹配电路A7在输入端通过第八电阻R8接地。

上述LC耦合电路A8包括第十一电容C11，第十一电容C11连接在输入端和输出端之间。

本发明标准样品的工作原理说明如下：

LC滤波电路A1：用来对交流电源V1进行低通滤波，将交流电源中的高频信号滤除掉，再把滤除完后的信号输出给电源电路A2。

电源电路A2：把LC滤波电路A1输出的交流信号降压并转化为后续电路芯片VCC所需的直流电压信号。参见图1和图2，其原理为：LC滤波电路A1输出的交流电压经过降压变压器B1降低为15V的交流电压，在经过整流桥D1输出峰值点与交流电源的正弦波峰值点相对应并且其周期为该正弦波的半周期的信号，通过电容C5的充放电得到整流后信号的包络，再通过三级稳压管7812输出稳定的12V直流电压，为后续电路芯片提供稳定的VCC。

晶振电路A3和分频电路A4：晶振电路A3用于产生一个脉冲信号，分频电路A2用于从频率较高的脉冲信号中得到较低频率的脉冲信号。

高通放大电路A5：用于对分频电路A4输出端的脉冲信号幅度进行放大。参见图1和图2，其原理为：电容C8对分频电路A4输出的脉冲信号进行高通滤波处理，再通过三极管T1对滤波后的脉冲信号的幅度进行放大输出。

宽带放大电路A6：用于在频域上对高通放大电路A5输出的脉冲信号进行高频和低频补偿,以使放大后的脉冲信号的幅度-频率特性曲线更加平坦。

阻抗匹配电路A7和LC耦合电路A8：阻抗匹配电路A7用于实现宽带放大电路A6和LC耦合电路A8之间的阻抗匹配，LC耦合电路A8用于将脉冲信号耦合至交流电源端。

开关K1a和K2b：测试人员利用本发明的标准样品进行测试时，通过短暂闭合该开关K1a和K2b，能控制标准样品在交流电源上耦合脉冲信号的通断，而又不至于令标准样品因反复通、断电而造成损坏。

图3是CDN法的测试原理示意图，标准样品通过CDN连接到交流电源，CDN的测量输出端通过衰减器连接到测量接收机上，用120kHz带宽的准峰值检波器对CDN的射频输出电压进行测量，图4为用标准灯具样品进行CDN法验证时测量得到的骚扰电压峰值，从图中可以看出骚扰信号无明显特征，下表一为图4标注频率点上的骚扰电压准峰值，图5为使用该发明进行CDN法验证时测量得到的骚扰电压峰值，从图中可以看出骚扰信号呈梳状，峰峰间的频率间隔固定，且都等于10MHz，下表二为图5标注频率点上的骚扰电压准峰值。

表一

表二

本发明不局限与上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种灯具产品电磁兼容测试标准样品，其特征在于：所述的标准样品包括LC滤波电路(A1)、电源电路(A2)、晶振电路(A3)、分频电路(A4)、高通放大电路(A5)、宽带放大电路(A6)、阻抗匹配电路(A7)和LC耦合电路(A8)；所述LC滤波电路(A1)的输入端接入交流电源，所述电源电路(A2)的输入端与所述LC滤波电路(A1)输出端相连，电源电路(A2)的输出端分别与晶振电路(A3)，分频电路(A4)，高通放大电路(A5)和宽带放大电路(A6)的电源输入端相连，所述晶振电路(A3)输出端依次通过分频电路(A4)、高通放大电路(A5)、宽带放大电路(A6)、阻抗匹配电路(A7)和LC耦合电路(A8)连接到所述LC滤波电路(A1)的耦合端，所述LC滤波电路(A1)对交流电源进行低通滤波，所述电源电路(A2)将滤波后的交流电信号转变为直流信号提供给后续电路芯片，晶振电路(A3)和分频电路(A4)产生指定频率间隔的脉冲信号，高通放大电路(A5)对脉冲信号的幅度进行放大，宽带放大电路(A6)放大后获得幅度-频率曲线平坦的梳状脉冲信号，阻抗匹配电路(A7)实现宽带放大电路(A6)和LC耦合电路(A8)的阻抗匹配，LC耦合电路(A8)将梳状脉冲信号作为骚扰信号耦合到交流电源端。

2.根据权利要求1所述的灯具产品电磁兼容测试标准样品，其特征在于：所述的标准样品还包括第一电源开关(K1a)和第二电源开关(K2b)，其中第一电源开关(K1a)连接到交流电源的相线，第二电源开关(K2b)连接到交流电源的零线；所述LC滤波电路(A1)的输入端通过该第一电源开关(K1a)和第二电源开关(K2b)接入所述交流电源。

3.根据权利要求2所述的灯具产品电磁兼容测试标准样品，其特征在于：所述LC滤波电路(A1)包括第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)和滤波器(L1)；所述滤波器(L1)的两个输入端作为所述LC滤波电路(A1)的输入端，所述第一电容(C1)连接在所述滤波器(L1)的两个输入端之间，所述滤波器(L1)的两个输出端作为所述LC滤波电路(A1)的输出端，其中一个输出端通过第二电容(C2)接地，另一个输出端通过第三电容(C3)接地。

4.根据权利要求3所述的灯具产品电磁兼容测试标准样品，其特征在于：所述电源电路(A2)包括变压器(B1)、整流桥(D1)、第四电容(C4)、第五电容(C5)和三端稳压器(Ic1)；所述变压器(B1)的原边绕组作为电源电路(A2)的输入端与所述LC滤波电路(A1)输出端相连，变压器(B1)的副边绕组两端分别与整流桥(D1)的正、负交流输入端相连，所述整流桥(D1)的正直流输出端通过第四电容(C4)接地，负直流输出端直接接地，所述三端稳压器(Ic1)的输入端与所述整流桥(D1)的正直流输出端相连接，输出端作为所述电源电路(A2)的直流输出端并通过第五电容(C5)接地，所述三端稳压器(Ic1)的接地端直接接地。

5.根据权利要求4所述的灯具产品电磁兼容测试标准样品，其特征在于：所述分频电路(A4)选用型号为4081的分频芯片。

6.根据权利要求5所述的灯具产品电磁兼容测试标准样品，其特征在于：所述高通放大电路(A5)包括第八电容(C8)，第九电容(C9)，第四电阻(R4)，第五电阻(R5)，第六电阻(R6)和三极管(T1)；第八电容(C8)作为所述高通放大电路(A5)的输入端连接到所述三极管(T1)的发射极，所述三极管(T1)基极通过第四电阻(R4)连接到所述电源电路(A2)的直流输出端，同时通过第五电阻(R5)接地，所述三极管(T1)的发射极通过第六电阻(R6)接地，同时通过第九电容(C9)接地，所述三极管(T1)的集电极作为所述高通放大电路(A5)的输出端。

7.根据权利要求6所述的灯具产品电磁兼容测试标准样品，其特征在于：所述宽带放大电路(A6)的包括第十电容(C10)、宽带高频放大芯片(M1)和变压器(L2)；所述变压器(L2)的原边绕组的一端与所述电源电路(A2)的直流输出端相连，另一端与所述高通放大电路(A5)的输出端相连，所述变压器(L2)的副边绕组的一端直接接地，另一端通过第十电容(C10)连接到所述宽带高频放大芯片(M1)的放大信号输入脚，所述放大芯片(M1)的电源输入端与所述电源电路(A2)的直流输出端相连，所述放大芯片设有作为所述高通放大电路(A5)的反馈输出端和用于外接一个BNC阴性转接头的骚扰信号输出端。

8.根据权利要求7所述的灯具产品电磁兼容测试标准样品，其特征在于：所述阻抗匹配电路(A7)包括第七电阻(R7)和第八电阻(R8)；第七电阻(R7)连接在所述阻抗匹配电路(A7)的输入端和输出端之间，所述阻抗匹配电路(A7)在输入端通过第八电阻(R8)接地。

9.根据权利要求8所述的灯具产品电磁兼容测试标准样品，其特征在于：所述LC耦合电路(A8)包括第十一电容(C11)，第十一电容(C11)连接在输入端和输出端之间。