CN203968115U - 一种emc辅助测试电路及emc测试系统 - Google Patents

Abstract

一种EMC辅助测试电路及EMC测试系统。本实用新型所提供的EMC辅助测试电路，包括低通隔离模块、高通耦合模块以及屏蔽线；其中，低通隔离模块的输入端接入交流市电，低通隔离模块的输出端与高通耦合模块的第一收发端共接于待测电力猫的收发端；高通耦合模块的第二收发端通过屏蔽线连接陪测设备的收发端；并且，待测电力猫、低通隔离模块、高通耦合模块以及屏蔽线设置于屏蔽室内。由于该电路利用低通隔离模块滤除交流市电中的杂波，又利用屏蔽线隔离电力猫的通信信号，使得屏蔽室内只存在电力猫工作时本身所产生的电磁辐射，进而使得EMC测试系统可以正确评估电力猫是否符合相关标准。

Description

一种EMC辅助测试电路及EMC测试系统

技术领域

本实用新型属于仪器测试领域，特别涉及一种EMC辅助测试电路及EMC测试系统。

背景技术

EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性检测)定义为：用电设备和系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。该定义要求用电设备应能在一定的电磁环境下正常工作，并且自身产生的电磁骚扰不能对其他电子产品产生过大的影响。因此，在用电设备进行大规模生产前，都要先进行EMC测试，保证用电设备符合EN55022标准。

PLC(Power Line Communication，电力线通信)调制解调器俗称电力猫，其利用电力线传输数据和媒体信号。该技术把载有信息的高频信号加载于工作电流上，然后通过电力线进行传输，并由接收设备把高频信号从工作电流中分离出来，以实现信息传递。

由于电力猫属于用电设备，其在大规模生产前同样需要进行EMC测试。然而，电力猫在工作时所产生的电磁辐射的频率在2Mhz到100Mhz之间，而电力猫输出的通信信号所激发的电磁辐射也在这个频段内。并且，由于交流市电在发电过程和传送过程中会有其他频率的杂波加入，即使进行滤波整流，也无法完全消除杂波，未消除的杂波所激发的电磁辐射也有一部分在上述频段内。

这样，同一频段内的电磁辐射相互叠加，使得天线无法区分，进而导致EMC测试系统无法正确评估电力猫是否符合EN55022标准。

因此，现有的EMC测试系统存在无法正确评估电力猫是否符合EN55022标准的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种EMC辅助测试电路，旨在解决现有的EMC测试系统存在无法正确评估电力猫是否符合EN55022标准的问题。

本实用新型是这样实现的，一种EMC辅助测试电路，连接待测电力猫与陪测设备；

所述EMC辅助测试电路包括低通隔离模块、高通耦合模块以及屏蔽线；

所述低通隔离模块的输入端接入交流市电，所述低通隔离模块的输出端与所述高通耦合模块的第一收发端共接于所述待测电力猫的收发端；

所述高通耦合模块的第二收发端通过所述屏蔽线连接所述陪测设备的收发端；

所述待测电力猫、所述低通隔离模块、所述高通耦合模块以及所述屏蔽线设置于屏蔽室内。

本实用新型的另一目的还在于提供一种EMC测试系统，包括待测电力猫、陪测设备以及屏蔽室，还包括上述的EMC辅助测试电路。

本实用新型所提供的EMC辅助测试电路，包括低通隔离模块、高通耦合模块以及屏蔽线；其中，低通隔离模块的输入端接入交流市电，低通隔离模块的输出端与高通耦合模块的第一收发端共接于待测电力猫的收发端；高通耦合模块的第二收发端通过屏蔽线连接陪测设备的收发端；并且，待测电力猫、低通隔离模块、高通耦合模块以及屏蔽线设置于屏蔽室内。由于该电路利用低通隔离模块滤除交流市电中的杂波，又利用屏蔽线隔离电力猫的通信信号，使得屏蔽室内只存在电力猫工作时本身所产生的电磁辐射，进而使得EMC测试系统可以正确评估电力猫是否符合EN55022标准。

附图说明

图1是本实用新型一实施例所提供的EMC辅助测试电路的模块结构图；

图2是本实用新型一实施例所提供的低通隔离模块的模块结构图；

图3是本实用新型一实施例所提供的陪测设备的模块结构图；

图4是本实用新型一实施例所提供的EMC辅助测试电路的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型所提供的EMC辅助测试电路，包括低通隔离模块、高通耦合模块以及屏蔽线；解决了现有的EMC测试系统存在无法正确评估电力猫是否符合EN55022标准的问题。

图1示出了本实用新型实施例所提供的EMC辅助测试电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分，详述如下：

本实用新型实施例所提供的EMC辅助测试电路包括：

低通隔离模块20、高通耦合模块30以及屏蔽线40；

具体的，低通隔离模块20的输入端接入交流市电，低通隔离模块20的输出端与高通耦合模块30的第一收发端共接于待测电力猫10的收发端；

高通耦合模块30的第二收发端通过屏蔽线40连接陪测设备60的收发端；

待测电力猫10、低通隔离模块20、高通耦合模块30以及屏蔽线40设置于屏蔽室50内。

在本实施例中，交流市电是由电网提供的。电压为110V至250V，频率为50Hz或60Hz。屏蔽线40是导线外部有导体包裹的导线。包裹的导体叫屏蔽层，一般为导电布、编织铜网或铜泊。其屏蔽层需要接地，外来的干扰信号可被该层导入大地，避免电磁辐射进入内层导体，同时也避免待测电力猫10通信信号对外辐射。屏蔽室50是为防止电磁辐射对外发射而专门设计建造的现代化防护装置，其属于现有技术，在此不再赘述。

具体的，本电路通过低通隔离模块20将电网中的杂波信号隔离，为待测电力猫10提供纯净的交流市电，保证EMC测试结果可靠。待测电力猫10在获得电力后开始工作，其产生的通信信号输出至电力线上。最后，利用高通耦合电路将电力线的工频信号隔离，只输出待测电力猫10所输出的通信信号。由此，屏蔽室50内只存在待测电力猫10本身所产生的电磁辐射，可以进行EMC测试。

进一步的，低通隔离模块20与待测电力猫10之间的导线长度小于λ是电力线中最高频率的电流信号的波长。

在本实施例中，如果导线长度大于将会有天线效应，在这一段导线上将会接收到环境中的电磁波，影响低通隔离模块20所输出的交流电的纯净度。

进一步的，低通隔离模块20包括：

低频耦合模块21、共模滤波模块22以及多阶低通滤波模块23；

低频耦合模块21的输入端是低通隔离模块20的输入端，共模滤波模块22的输入端和输出端分别连接低频耦合模块21的输出端和多阶低通滤波模块23的输入端，多阶低通滤波模块23的输出端是低通隔离模块20的输出端。

在本实施例中，低频耦合模块21可以由工频变压器实现，负责1:1耦合交流市电。同时，采用具有硅钢片的变压器，对交流市电上的杂波信号都有衰减作用。共模滤波模块22可以由共模电感实现，共模电感串连在工频变压器的次级线圈两端，过滤共模的电磁干扰信号。共模电感同时还起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。多阶低通滤波模块23可以由电感、电容组成，其最好是6阶以上。用于衰减1MHZ至100MHZ频段内的杂波信号。两级组合衰减应该大于-70dbm。越大衰减越强，性能越好。

进一步的，低通隔离模块20还包括串接于多阶低通滤波模块23的输出端与待测电力猫10的收发端之间的磁珠滤波模块24；

磁珠滤波模块24的输入端连接多阶低通滤波模块23的输出端，磁珠滤波模块24的输出端是低通隔离模块20的输出端。

具体的，磁珠为铁氧体磁珠滤波器或非晶合金磁珠，其是一种抗干扰元件，滤除高频噪声效果显著。铁氧体材料的特点是高频损耗非常大，具有很高的导磁率。铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗，而对较高频率的电流会产生较大的衰减。在高频段，磁珠的阻抗由电阻成分构成，随着电流频率的升高，磁珠的磁导率降低，电感量减小，损耗增加，电阻成分增加，从而导致总的阻抗增加。当高频信号通过铁氧体时，电磁干扰会被吸收并转换成热能的形式耗散掉。

作为本实用新型一实施例，陪测设备60包括：

陪测低通隔离模块62、陪测高通耦合模块63以及陪测电力猫61；

陪测低通隔离模块62的输入端接入交流市电，陪测低通隔离模块62的输出端与陪测高通耦合模块63的第一收发端共接于陪测电力猫61的收发端，陪测高通耦合模块63的第二收发端是陪测设备60的收发端。

作为本实用新型一实施例，低通隔离模块20包括：

第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5、第六电感L6、第七电感L7、第八电感L8、共模电感L9、低频变压器T1；

第一电阻R1的第一端、第三电阻R3的第一端以及第一电感L1的第一端共接形成低通隔离模块20的第一输出端，第二电阻R2的第一端、第七电阻R7的第一端以及第五电感L5的第一端共接形成低通隔离模块20的第二输出端，低通隔离模块20的第一输出端和第二输出端组成低通隔离模块20的输出端，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第二端，第三电阻R3的第二端、第四电阻R4的第一端、第一电感L1的第二端、第一电容C1的第一端以及第二电容C2的第一端共接于第二电感L2的第一端，第七电阻R7的第二端、第八电阻R8的第一端、第五电感L5的第二端、第一电容C1的第二端以及第二电容C2的第二端共接于第六电感L6的第一端，第四电阻R4的第二端、第五电阻R5的第一端、第二电感L2的第二端、第三电容C3的第一端以及第四电容C4的第一端共接于第三电感L3的第一端，第八电阻R8的第二端、第九电阻R9的第一端、第六电感L6的第二端、第三电容C3的第二端以及第四电容C4的第二端共接于第七电感L7的第一端，第五电阻R5的第二端、第六电阻R6的第一端、第三电感L3的第二端、第五电容C5的第一端以及第六电容C6的第一端共接于第四电感L4的第一端，第九电阻R9的第二端、第十电阻R10的第一端、第七电感L7的第二端、第五电容C5的第二端以及第六电容C6的第二端共接于第八电感L8的第一端，第六电阻R6的第二端、第十一电阻R11的第一端、第四电感L4的第二端以及第七电容C7的第一端共接于共模电感L9的第一绕组的第一端，第十电阻R10的第二端、第十二电阻R12的第一端、第八电感L8的第二端以及第七电容C7的第二端共接于共模电感L9的第二绕组的第一端，共模电感L9的第一绕组的第二端、第十一电阻R11的第二端以及第八电容C8的第一端共接于低频变压器T1的第一绕组的第一端，共模电感L9的第二绕组的第二端、第十二电阻R12的第二端以及第八电容C8的第二端共接于低频变压器T1的第一绕组的第二端，低频变压器T1的第二绕组的第一端和第二端组成低通隔离模块20的输入端。

在本实施例中，低频变压器T1的第二绕组的第一端和第二端分别连接交流市电插座J1的火线L和零线N，并接入交流市电。

进一步的，EMC辅助测试电路还可以包括串接于低通隔离模块20与交流市电插座J1之间的保险丝F1，保险丝F1的第一端和第二端分别连接低频变压器T1的第二绕组的第一端和交流市电插座J1的火线L。

作为本实用新型一实施例，磁珠滤波模块24包括：

第一磁珠M1、第二磁珠M2、第三磁珠M3以及第四磁珠M4；

第一磁珠M1的第一端与第三磁珠M3的第一端组成磁珠滤波模块24的输出端，第一磁珠M1的第二端连接第二磁珠M2的第一端，第三磁珠M3的第二端连接第四磁珠M4的第一端，第二磁珠M2的第二端与第四磁珠M4的第二端组成磁珠滤波模块24的输入端。

在本实施例中中，磁珠的数量和大小可以根据不同需要，进行调整。同时，根据电路衰减值的略微大小调整，也可以采用0欧姆的电阻或者跳线代替。

作为本实用新型一实施例，高通耦合模块30包括：

第九电容C9、第十电容C10以及高频变压器T2；

第九电容C9的第一端和第十电容C10第一端组成高通耦合模块30的第一收发端，高频变压其T2的第一绕组的第一端和第二端分别连接第九电容C9的第二端和第十电容C10第二端，高频变压器T2的第二绕组的第一端接地，高频变压器T2的第二绕组的第二端是高通耦合模块30的第二收发端。

在本实施例中，高通耦合模块30由两级组成。第一级是高耐压的安规电容；第二级是符合安规要求的高频变压器。高频变压器的耦合频率高于工频变压器，在高频变压器磁芯的材质的特性范围内，频率耦合效果极佳，除工频信号外，其余高频率的信号都具有较小的衰减。因此可以起到隔离工频信号的作用。另外，高频变压器T2的第二绕组的第一端所接的地是大地，具体可以通过市电电网的地线连接大地。

本实用新型的另一目的还在于提供一种EMC测试系统，包括待测电力猫10、陪测设备60以及屏蔽室50，还包括上述的EMC辅助测试电路。

在本实施例中，由于采用了上述的EMC辅助测试电路，其利用低通隔离模块20滤除交流市电中的杂波，又利用屏蔽线40隔离电力猫的通信信号，使得屏蔽室50内只存在电力猫工作时本身所产生的电磁辐射，进而使得EMC测试系统可以正确评估电力猫是否符合EN55022标准。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种EMC辅助测试电路，连接待测电力猫与陪测设备，其特征在于：

所述EMC辅助测试电路包括低通隔离模块、高通耦合模块以及屏蔽线；

所述低通隔离模块的输入端接入交流市电，所述低通隔离模块的输出端与所述高通耦合模块的第一收发端共接于所述待测电力猫的收发端；

所述高通耦合模块的第二收发端通过所述屏蔽线连接所述陪测设备的收发端；

所述待测电力猫、所述低通隔离模块、所述高通耦合模块以及所述屏蔽线设置于屏蔽室内。

2.如权利要求1所述的EMC辅助测试电路，所述低通隔离模块包括：

低频耦合模块、共模滤波模块以及多阶低通滤波模块；

所述低频耦合模块的输入端是所述低通隔离模块的输入端，所述共模滤波模块的输入端和输出端分别连接所述低频耦合模块的输出端和所述多阶低通滤波模块的输入端，所述多阶低通滤波模块的输出端是所述低通隔离模块的输出端。

3.如权利要求2所述的EMC辅助测试电路，所述低通隔离模块还包括串接于所述多阶低通滤波模块的输出端与所述待测电力猫的收发端之间的磁珠滤波模块；

所述磁珠滤波模块的输入端连接多阶低通滤波模块的输出端，所述磁珠滤波模块的输出端是所述低通隔离模块的输出端。

4.如权利要求2所述的EMC辅助测试电路，所述低通隔离模块包括：

第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第一电感、第二电感、第三电感、第四电感、第五电感、第六电感、第七电感、第八电感、共模电感、低频变压器；

所述第一电阻的第一端、所述第三电阻的第一端以及所述第一电感的第一端共接形成所述低通隔离模块的第一输出端，所述第二电阻的第一端、所述第七电阻的第一端以及所述第五电感的第一端共接形成所述低通隔离模块的第二输出端，所述低通隔离模块的第一输出端和第二输出端组成所述低通隔离模块的输出端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第二端，所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第一端、所述第一电感的第二端、所述第一电容的第一端以及所述第二电容的第一端共接于所述第二电感的第一端，所述第七电阻的第二端、所述第八电阻的第一端、所述第五电感的第二端、所述第一电容的第二端以及所述第二电容的第二端共接于所述第六电感的第一端，所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端、所述第二电感的第二端、所述第三电容的第一端以及所述第四电容的第一端共接于所述第三电感的第一端，所述第八电阻的第二端、所述第九电阻的第一端、所述第六电感的第二端、所述第三电容的第二端以及所述第四电容的第二端共接于所述第七电感的第一端，所述第五电阻的第二端、所述第六电阻的第一端、所述第三电感的第二端、所述第五电容的第一端以及所述第六电容的第一端共接于所述第四电感的第一端，所述第九电阻的第二端、所述第十电阻的第一端、所述第七电感的第二端、所述第五电容的第二端以及所述第六电容的第二端共接于所述第八电感的第一端，所述第六电阻的第二端、所述第十一电阻的第一端、所述第四电感的第二端以及所述第七电容的第一端共接于所述共模电感的第一绕组的第一端，所述第十电阻的第二端、所述第十二电阻的第一端、所述第八电感的第二端以及所述第七电容的第二端共接于所述共模电感的第二绕组的第一端，所述共模电感的第一绕组的第二端、所述第十一电阻的第二端以及所述第八电容的第一端共接于所述低频变压器的第一绕组的第一端，所述共模电感的第二绕组的第二端、所述第十二电阻的第二端以及所述第八电容的第二端共接于所述低频变压器的第一绕组的第二端，所述低频变压器的第二绕组的第一端和第二端组成所述低通隔离模块的输入端。

5.如权利要求3所述的EMC辅助测试电路，所述磁珠滤波模块包括：

第一磁珠、第二磁珠、第三磁珠以及第四磁珠；

所述第一磁珠的第一端与所述第三磁珠的第一端组成所述磁珠滤波模块的输出端，所述第一磁珠的第二端连接所述第二磁珠的第一端，所述第三磁珠的第二端连接所述第四磁珠的第一端，所述第二磁珠的第二端与所述第四磁珠的第二端组成所述磁珠滤波模块的输入端。

6.如权利要求1所述的EMC辅助测试电路，所述高通耦合模块包括：

第九电容、第十电容以及高频变压器；

所述第九电容的第一端和所述第十电容第一端组成所述高通耦合模块的第一收发端，所述高频变压其的第一绕组的第一端和第二端分别连接所述第九电容的第二端和所述第十电容第二端，所述高频变压器的第二绕组的第一端接地，所述高频变压器的第二绕组的第二端是所述高通耦合模块的第二收发端。

7.如权利要求1所述的EMC辅助测试电路，所述低通隔离模块与待测电力猫之间的导线长度小于电力线中最高频率的电流信号的波长。

8.如权利要求1所述的EMC辅助测试电路，所述陪测设备包括：

陪测低通隔离模块、陪测高通耦合模块以及陪测电力猫；

所述陪测低通隔离模块的输入端接入交流市电，所述陪测低通隔离模块的输出端与所述陪测高通耦合模块的第一收发端共接于所述陪测电力猫的收发端，所述陪测高通耦合模块的第二收发端是所述陪测设备的收发端。

9.一种EMC测试系统，包括待测电力猫、陪测设备以及屏蔽室，其特征在于，所述EMC测试系统还包括如权利要求1至8任一项所述的EMC辅助测试电路。