CN114325010A - 一种基于三相y型供电的电源线传导敏感度试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，包括：电源线输入端口，用于连接高电位线和中线；电源线输出端口，用于输出耦合信号及连接受试设备；电容连接在高电位线和中线之间；切换电路，用于干扰信号与第一相线、第二相线、第三相线之间的电路切换；干扰信号端口，用于输入干扰信号；监测端口，用于监测耦合信号；第四继电器，第四继电器并联在电源线输入端口和电源线输出端口之间。本发明能够实现第一相线、第二相线、第三相线之间的一键切换，适用于三相Y型供电电源的CS101测试和CS106测试，无需将测试装置停机、重新接线，提高测试效率和试验的安全性，并且节省测试成本。

Description

一种基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置

技术领域

本发明涉及电源线传导敏感度测试技术领域，具体涉及一种基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置。

背景技术

CS101测试项目即电源线传导敏感度测试是GJB151标准中的一项必测项目，适用于所有军用平台设备，目的是检测EUT(Equipment Under Test，受试设备)承受耦合到输入电源线上的信号的能力，在允许电源电压波形失真的脉动电压条件下，确保设备性能不降低。目前适用于三相Y型供电的CS101测试装置，测试原理图如图1所示，供电电源具有三个高电位线和一个中线，供电电源首先会经过线性阻抗稳定网络(LISN)，之后三个高电位线和一个中线分别连接EUT的输入端，并且三个高电位线分别与中线之间并联一个10μF电容；当需要测试其中一个高电位线分传导敏感度时，在这个高电位线上串联一个耦合变压器，通过耦合变压器耦合到这个高电位线上一个信号，并在这个高电位线经过耦合后的电源线上接入示波器，通过被测高电位线与中线之间的电压波形检测波形，通过激励和检测设备检测EUT的设备性能。当需要测试另一个高电位线时，需要将测试线路断电，重新接线，工作效率较低。并且CS101测试使用的耦合变压器、电容以及示波器电压探头均为独立的元器件，在试验时需要分别进行电气连接，存在很多的接线端子和人工接线，各元器件的接线端口不一致，不仅导致工作量较大，而且存在较大的电气安全风险。另外，耦合变压器的次级端具有0.5欧姆的电阻和600uH的电感。对于大功率的EUT，由于耦合变压器的串入，电路中存在压降，压降过大时将导致EUT无法工作，导致试验不能正常进行。

CS106测试项目即电源线尖峰信号传导敏感度测试也是GJB151标准中的一项必测项目，如图2所示，CS106测试项目是将耦合装置集成在尖峰信号发生器中，将发生器串联在供电回路中，对EUT施加骚扰信号，检测EUT的性能变化；CS106测试项目与CS101测试项目有诸多共用的测试设备，如果将二者结合到一套测试设备中，无疑增加了测试便捷性，也降低了测试成本。

检索到专利CN214895557U公开一种电源线传导敏感度测试系统，该系统包括：电源线输入端口和电源线输出端口；10μF电容，用于连接在高电位线和回线之间；耦合变压器，所述耦合变压器的第一端与所述高电位线连接，所述耦合变压器的第二端与电源线输出端口连接；切换开关，所述切换开关的第一端与所述耦合变压器的第一端连接，所述切换开关的第二端与所述电源线输出端口连接；骚扰信号输入端口，所述骚扰信号输入端口与所述耦合变压器连接，用于向所述耦合变压器中输入干扰信号；检测端口，所述检测端口与所述耦合变压器连接，用于对耦合变压器中的电源信号进行检测。通过本系统，提高了电磁兼容电源线传导敏感度测试的效率。但是该系统由于进解决了两个高电位线之间的简易切换问题，不能适用于具有三个高电位线的三相Y型供电电源的CS101测试。

故亟需提供一种基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，目的在于解决三相Y型供电电源的情况下，能够实现高电位线之间的简易切换，避免重复接线，提高测试效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，包括：

电源线输入端口，用于连接高电位线和中线，所述高电位线包括第一相线、第二相线、第三相线，所述电源线输入端口包括连接第一相线的第一输入端口、连接第二相线的第二输入端口、连接第三相线的第三输入端口、连接中线的第四输入端口；

电源线输出端口，用于输出耦合信号及连接受试设备的供电端口，所述电源线输出端口包括与第一输入端口对应的第一输出端口、与第二输入端口对应的第二输出端口、与第三输入端口对应的第三输出端口、与第四输入端口对应的第四输出端口；

10μF电容，用于连接在所述高电位线和所述中线之间；

切换电路，用于干扰信号与第一相线、第二相线、第三相线之间的电路切换；

干扰信号端口，所述干扰信号端口与所述切换电路连接，用于输入干扰信号；

监测端口，用于监测所述干扰信号；

第四继电器，所述第四继电器并联在电源线输入端口和电源线输出端口之间。

进一步地，所述切换电路包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，第二继电器的其中三个输入端分别连接第一输入端口、第二输入端口、第一继电器，第二继电器的其中三个输出端分别连接第一输出端口、第二输出端口、第一继电器；第三继电器的其中两个输入端分别连接第三输入端口和第一继电器，第三继电器的其中两个输出端分别连接第三输出端口和第一继电器；第一继电器的其中三个输入端分别连接第三继电器、第二继电器、干扰信号端口，第一继电器的其中三个输出端分别连接第三继电器、第二继电器、干扰信号端口。

进一步地，第四继电器的一个输入端连接电源线输入端口，第四继电器的另一个输入端连接电源线输出端口，第四继电器的输出端连接电源线输出端口。

进一步地，所述电源线传导敏感度试验装置还包括校准输入端口和校准输出端口，所述校准输入端口连接第三继电器的一个输入端，所述校准输出端口连接第三继电器的一个输出端。

进一步地，所述电源线传导敏感度试验装置还包括系统面板，所述电源线输入端口、所述电源线输出端口、所述监测端口、所述干扰信号端口固定在所述系统面板上。

进一步地，所述电源线传导敏感度试验装置还包括电源模块和程控模块，所述电源模块用于为所述程控模块供电，所述程控模块控制第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器的触点动作；所述电源模块和所述程控模块固定在所述系统面板上。

进一步地，所述电源线传导敏感度试验装置还包括金属外壳，所述金属壳体内设置所述系统面板、所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述电容；所述金属外壳上设置用于过线的过线孔。

更进一步地，所述系统面板由绝缘板制成，绝缘板厚度为5cm。

更进一步地，所述金属外壳上设置把手，便于搬运测试装置。

进一步地，所述电源线输入端口、所述电源线输出端口、所述干扰信号端口、所述监测端口使用的接线端子相同。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)电源线输入端口输入的第一信号经过切换电路与干扰信号耦合，耦合信号再次经过切换电路达到受试设备，以及在电源线输入端口和电源线输出端口之间并联第四继电器，能够实现第一相线、第二相线、第三相线之间的一键切换，适用于三相Y型供电电源的CS101测试和CS106测试，无需将测试装置停机、重新接线，提高测试效率和试验的安全性，并且节省测试成本。

(2)由于第四继电器的设置，测试装置的初始状态时，可将耦合变压器或尖峰信号发生器短路，受试设备启动时，避免了耦合变压器和尖峰信号发生器的次级电感带来的压降和谐振，从而保障军标项目的顺利试验。

(3)通过系统面板的设计，将测试装置外部的电气接线端子统一，降低接线复杂程度，提高接线的安全性。

附图说明

图1为现有技术中CS101试验装置的测试原理图。

图2为现有技术中CS106试验装置的测试原理图。

图3为本发明的测试原理图。

图4为本发明的校准原理图。

图5为本发明用于CS101测试的连接原理图。

图6为本发明用于CS106测试的连接原理图。

附图标记说明：

1-电容；2-耦合变压器；3-干扰信号端口；4-监测端口；5-第四继电器；6-第一继电器；7-第二继电器；8-第三继电器；9-校准输入端口；10-校准输出端口；11-电源模块；12-程控模块。

具体实施方式

下面将结合附图说明对本发明的技术方案进行清楚的描述，显然，所描述的实施例并不是本发明的全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图3所示为本发明的测试原理图，本发明提供一种基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，包括：

电源线输入端口，用于连接高电位线和中线，所述高电位线包括第一相线、第二相线、第三相线，所述电源线输入端口包括连接第一相线的第一输入端口(LISN-L1)、连接第二相线的第二输入端口(LISN-L2)、连接第三相线的第三输入端口(LISN-L3)、连接中线的第四输入端口(LISN-N)；

电源线输出端口，用于输出耦合信号及连接受试设备的供电端口，所述电源线输出端口包括与第一输入端口对应的第一输出端口(EUT-L1)、与第二输入端口对应的第二输出端口(EUT-L2)、与第三输入端口对应的第三输出端口(EUT-L3)、与第四输入端口对应的第四输出端口(EUT-N)；

10μF电容1，用于连接在所述高电位线和所述中线之间；

切换电路，用于干扰信号与第一相线、第二相线、第三相线之间的电路切换；

干扰信号端口3，所述干扰信号端口3与所述切换电路连接，用于输入干扰信号；

监测端口4，用于监测所述干扰信号；

第四继电器5，所述第四继电器5并联在电源线输入端口和电源线输出端口之间。

所述切换电路包括第一继电器6、第二继电器7和第三继电器8，第二继电器7的其中三个输入端分别连接第一输入端口、第二输入端口、第一继电器6，第二继电器7的其中三个输出端分别连接第一输出端口、第二输出端口、第一继电器6；第三继电器8的其中两个输入端分别连接第三输入端口和第一继电器6，第三继电器8的其中两个输出端分别连接第三输出端口和第一继电器6；第一继电器6的其中三个输入端分别连接第三继电器8、第二继电器7、干扰信号端口3，第一继电器6的其中三个输出端分别连接第三继电器8、第二继电器7、干扰信号端口3。

第四继电器5的一个输入端连接电源线输入端口，第四继电器5的另一个输入端连接电源线输出端口，第四继电器5的输出端连接电源线输出端口。

所述电源线传导敏感度试验装置还包括校准输入端口9和校准输出端口10，所述校准输入端口9连接第三继电器8的一个输入端，所述校准输出端口10连接第三继电器8的一个输出端。

图3所示为初始状态，初始状态下，第一继电器6、第二继电器7、第三继电器8、第四继电器5均不带电，进行试验时，各继电器的状态如表1所示，其中，与第一输出端口连接的第四继电器5用L1第四继电器表示，与第二输出端口连接的第四继电器5用L2第四继电器表示，与第三输出端口连接的第四继电器5用L3第四继电器表示。

表一不同试验时的继电器状态

其中，L1相试验表示对第一相线进行测试，L2相试验表示对第二相线进行测试，L3相试验表示对第三相线进行测试。

如图4所示为本发明的校准原理图，限制校准时，校准输入端口、校准输出端口分别连接校准电阻的两端，并在校准电阻上并联示波器，所有继电器的开合状态如表一中所示，利用示波器测量的波形进行限制校准。

如图5所示为本发明用于CS101测试的连接原理图，所述电源线传导敏感度试验装置还包括系统面板(图中未示出)、电源模块11和程控模块12，所述电源模块11用于为所述程控模块12供电，所述程控模块12控制第一继电器6、第二继电器7、第三继电器8、第四继电器5的触点动作；所述电源线输入端口、所述电源线输出端口、所述监测端口4、所述干扰信号端口3、所述电源模块11和所述程控模块12固定在所述系统面板上。所述电源线输入端口、所述电源线输出端口、所述干扰信号端口3、所述监测端口4使用的接线端子相同。

所述电源线传导敏感度试验装置还包括金属外壳，所述金属壳体内设置所述系统面板、所述第一继电器6、所述第二继电器7、所述第三继电器8、所述第四继电器5、所述电容1；所述金属外壳上设置用于过线的过线孔。所述系统面板由绝缘板制成，如FR-4环氧板，绝缘板厚度为5cm。可以在金属外壳外表面设置四个按键，四个按键分别代表能够启动L1相试验、L2相试验、L3相试验、限制校准。

测试时，三相Y型供电电源连接线性阻抗稳定网络，线性阻抗稳定网络连接电源线输入端口，电源线输出端口连接受试设备，干扰信号端口3连接耦合变压器2，耦合变压器2连接功率放大器和信号发生器，监测端口4连接示波器和隔离变压器，将设备连接完成后，三相Y型供电电源供电，按下相应的按键，程控模块先控制第一继电器6、第二继电器7、第三继电器8达到相应的开合状态，等第一继电器6、第二继电器7、第三继电器8的状态稳定约5秒后，程控模块再控制第四继电器5的开合状态；等受试设备工作稳定后开始注入干扰信号进行试验，试验结束后，程控模块将所有继电器调至初始不带电状态。

如图6所示为本发明用于CS106测试的连接原理图，CS106测试与CS101测试的区别在于：测试时，三相Y型供电电源连接线性阻抗稳定网络，线性阻抗稳定网络连接电源线输入端口，电源线输出端口连接受试设备，干扰信号端口3连接尖峰信号发生器，监测端口4连接示波器和隔离变压器，将设备连接完成后，三相Y型供电电源供电，按下相应的按键，程控模块先控制第一继电器6、第二继电器7、第三继电器8达到相应的开合状态，等第一继电器6、第二继电器7、第三继电器8的状态稳定约5秒后，程控模块再控制第四继电器5的开合状态；等受试设备工作稳定后开始注入干扰信号进行试验，试验结束后，程控模块将所有继电器调至初始不带电状态。

以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，包括：

电源线输入端口，用于连接高电位线和中线，所述高电位线包括第一相线、第二相线、第三相线，所述电源线输入端口包括连接第一相线的第一输入端口、连接第二相线的第二输入端口、连接第三相线的第三输入端口、连接中线的第四输入端口；

电源线输出端口，用于输出耦合信号及连接受试设备的供电端口，所述电源线输出端口包括与第一输入端口对应的第一输出端口、与第二输入端口对应的第二输出端口、与第三输入端口对应的第三输出端口、与第四输入端口对应的第四输出端口；

10μF电容，用于连接在所述高电位线和所述中线之间；

切换电路，用于干扰信号与第一相线、第二相线、第三相线之间的电路切换；

干扰信号端口，所述干扰信号端口与所述切换电路连接，用于输入干扰信号；

监测端口，用于监测所述耦合信号；

第四继电器，所述第四继电器并联在电源线输入端口和电源线输出端口之间。

2.根据权利要求1所述的基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，其特征在于：所述切换电路包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，第二继电器的其中三个输入端分别连接第一输入端口、第二输入端口、第一继电器，第二继电器的其中三个输出端分别连接第一输出端口、第二输出端口、第一继电器；第三继电器的其中两个输入端分别连接第三输入端口和第一继电器，第三继电器的其中两个输出端分别连接第三输出端口和第一继电器；第一继电器的其中三个输入端分别连接第三继电器、第二继电器、干扰信号端口，第一继电器的其中三个输出端分别连接第三继电器、第二继电器、干扰信号端口。

3.根据权利要求2所述的基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，其特征在于：第四继电器的一个输入端连接电源线输入端口，第四继电器的另一个输入端连接电源线输出端口，第四继电器的输出端连接电源线输出端口。

4.根据权利要求2所述的基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，其特征在于：还包括校准输入端口和校准输出端口，所述校准输入端口连接第三继电器的一个输入端，所述校准输出端口连接第三继电器的一个输出端。

5.根据权利要求2所述的基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，其特征在于：还包括系统面板，所述电源线输入端口、所述电源线输出端口、所述监测端口、所述干扰信号端口固定在所述系统面板上。

6.根据权利要求5所述的基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，其特征在于：还包括电源模块和程控模块，所述电源模块用于为所述程控模块供电，所述程控模块控制第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器的触点动作；所述电源模块和所述程控模块固定在所述系统面板上。

7.根据权利要求5所述的基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，其特征在于：还包括金属外壳，所述金属壳体内设置所述系统面板、所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器、所述电容；所述金属外壳上设置用于过线的过线孔。

8.根据权利要求7所述的基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，其特征在于：所述系统面板由绝缘板制成，绝缘板厚度为5cm。

9.根据权利要求7所述的基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，其特征在于：所述金属外壳上设置把手。

10.根据权利要求1所述的基于三相Y型供电的电源线传导敏感度试验装置，其特征在于：所述电源线输入端口、所述电源线输出端口、所述干扰信号端口、所述监测端口使用的接线端子相同。

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