CN212568995U - 一种用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，包括输入连接端口、输出连接端口，以及并联连接于输入连接端口与输出连接端口之间的共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块；所述输入连接端口通过线缆连接待测设备，输出连接端口通过线缆连接线路阻抗稳定网络；所述共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块中分别设有开关组，两者的开关组切轮流合导通用于衰减线路阻抗稳定网络所测得的传导发射值总量中的共模噪声分量或差模噪声分量。本实用新型通过轮流导通共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块，可快速定位、分析噪声源类型，以形成相应有效的整改方案。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁兼容检测技术领域，尤其涉及一种用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路。
背景技术
随着电力电子、微电子技术的发展，大量的高频电力电子器件和大规模集成电路芯片被广泛应用于电力系统和电气设备中，其产生高频噪声通过电源端口传输至电网，使得电力线上产生的传导噪声干扰问题日趋严重，影响电网的稳定和其他电子设备的正常运行。为了保障电子设备有良好的电磁工作环境，各国政府均已制定了强制性电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility，EMC)检测标准。由于大量的传导干扰问题在现实中不断出现并且尚未得到很好的解决，EMC标准在各国的强制执行，必须采取措施来抑制EMI噪声。
在现有传导CE检测技术中，根据待测设备所发射传导干扰的传播途径可被分解为共模和差模两个成份，通常使用如图1所示：其中LISN是线路阻抗稳定网络3(又称人工电源网络)，传导发射测试的主要设备，主要功能是为测试辅助设备(频谱仪、接收机等)提供50Ω阻抗网络的测试环境，隔离环境中电磁信号和保护测试仪器，EUT为待测设备2。
根据现行国际规范，图1中L端(火线端)和N端(零线端)所测得的量统称为传导发射值总量，由于LISN只能测得传导发射值总量(噪声为差共模混合噪声)，不能具体区分单一的噪声类型(差模噪声/共模噪声)来快速进行有针对性的整改，导致滤波器的共模和差模滤波电路无法有效设计。产品开发者对共模噪声分量和差模噪声分量的量化缺乏相关数值支撑和相关适当工具，只能依靠传统方法，通过多次盲改实验结果来获取能通过测试的噪声抑制方案，此方案费时费力。
同时，高频、高速、大功率的产品也给产品电磁兼容设计提出了更高的要求，对于其电磁发射问题也势必会越来越严重，如何制定高效、准确的差模/共模噪声定位方案已经成为EMC整改行业急需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，通过轮流导通共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块，可快速定位、分析噪声源类型，以形成相应有效的整改方案。
为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，包括输入连接端口、输出连接端口，以及并联连接于输入连接端口与输出连接端口之间的共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块；所述输入连接端口通过线缆连接待测设备，输出连接端口通过线缆连接线路阻抗稳定网络；所述共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块中分别设有开关组，两者的开关组切轮流合导通用于衰减线路阻抗稳定网络所测得的传导发射值总量中的共模噪声分量或差模噪声分量。
较佳地，所述共模噪声衰减模块包括共模电感，以及连接于火线与零线之间的X滤波电容；所述共模电感分别连接于火线及零线上。
较佳地，所述共模噪声衰减模块中设置的开关组包括设于火线上的开关JPCM1，以及设于零线上的开关JPCM2。
较佳地，所述差模噪声衰减模块包括分别设于火线及零线上的差模电感、连接于火线与保护地线之间的一Y滤波电容，以及连接于零线与保护地线之间的另一Y滤波电容。
较佳地，所述差模噪声衰减模块中设置的开关组包括设于火线上的开关JPDM1，以及设于零线上的开关JPDM2。
较佳地，所述共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块分别安装于一屏蔽体内。
较佳地，所述输入连接端口、输出连接端口均采用镀金接口。
较佳地，所述输入连接端口与待测设备的连接线缆、输出连接端口与线路阻抗稳定网络的连接线缆均采用屏蔽线缆。
采用上述方案，本实用新型的有益效果是：
通过轮流导通共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块，可快速定位、分析噪声源类型，以形成相应有效的整改方案，快速解决EMC测试项目费用高、整改进度慢、无法定位问题源、产品研发周期长问题，从而提高竞争力。
1)集成电路结构简单，差、共模噪声抑制效果良好，测试结果准确；
2)使用简单，兼容性强，可根据不同待测设备调整滤波参数，稳定性好；
3)相比于传统多次盲改试验方案节约整改时间，快速定位问题点，可针对性设计合适有效的滤波方案。
附图说明
图1为现有技术中CE传导测试简化示意图；
图2为本实用新型连接到测试电路的示意图；
图3为本实用新型的连接示意图；
图4为本实用新型的共模噪声衰减模块的电路图；
图5为本实用新型的差模噪声衰减模块的电路图；
图6为未连接本实用新型的初始测试数据；
图7为连接本实用新型后测量L线差模噪声分量的测试数据；
图8为连接本实用新型后测量N线差模噪声分量的测试数据；
图9为连接本实用新型后测量L线共模噪声分量的测试数据；
图10为连接本实用新型后测量N线共模噪声分量的测试数据；
其中，附图标识说明：
1—集成电路， 2—待测设备，
3—线路阻抗稳定网络， 11—输入连接端口，
12—输出连接端口， 13—共模噪声衰减模块，
14—差模噪声衰减模块。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
参照图2至3所示，本实用新型提供一种用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路1，包括输入连接端口11、输出连接端口12，以及并联连接于输入连接端口11与输出连接端口12之间的共模噪声衰减模块13、差模噪声衰减模块14；所述输入连接端口11通过线缆连接待测设备2，输出连接端口12通过线缆连接线路阻抗稳定网络3；所述共模噪声衰减模块13、差模噪声衰减模块14中分别设有开关组，两者的开关组切轮流合导通用于衰减线路阻抗稳定网络3所测得的传导发射值总量中的共模噪声分量或差模噪声分量。
参照图4，所述共模噪声衰减模块13包括共模电感LCM1，以及连接于火线L与零线N之间的X滤波电容；所述共模电感LCM1分别连接于火线L及零线N上。所述共模噪声衰减模块13中设置的开关组包括设于火线L上的开关JPCM1，以及设于零线N上的开关JPCM2。
参照图5，所述差模噪声衰减模块14包括分别设于火线L及零线N上的差模电感LDM1/2、连接于火线L与保护地线PE之间的一Y滤波电容CY1，以及连接于零线N与保护地线PE之间的另一Y滤波电容CY2。所述差模噪声衰减模块14中设置的开关组包括设于火线L上的开关JPDM1，以及设于零线N上的开关JPDM2。
优选地，所述共模噪声衰减模块13、差模噪声衰减模块14分别安装于一屏蔽体内。
优选地，所述输入连接端口11、输出连接端口12均采用镀金接口，减少外部环境影响。
本实用新型提供一种电源端口噪声差、共模分类的集成电路，如图2所示，将本集成电路通过线缆一端连接EUT(待测设备2)，另一端连接LISN(线路阻抗稳定网络3)，将本集成电路连接到测试电路中。其中，共模噪声衰减模块13和差模噪声衰减模块14以并联的形式连接到L(火)线与N(零)线之间，通过开关JPCM1/2、JPDM1/2，轮流切换实现不同衰减方案，以实现电源线上噪声源类型的区分识别。
输入连接端口11，一端分别与EUT(待测设备2)的L(火)线、N(零)线和G(地)线输入接线端连接。
共模噪声衰减模块13，其包括共模电感LCM1(Common Mode Choke)和X滤波电容CX1(Filter Capacitor)，其一端通过开关(JPCM1/2)连接输入连接端口11，另一端分别与LISN(线路阻抗稳定网络3)的L(火)线、N(零)线和G(地)线接线端连接。该模块主要用于衰减传导测试中LISN所测得的传导发射值总量中共模噪声分量，从而保留差模噪声分量，以保证正确设计差模滤波方案。
差模噪声衰减模块14，其包括差模电感LDM1/2(Differential Mode Choke)和(Filter Capacitor)Y滤波电容CY1/2，其一端通过开关(JPDM1/2)连接输入连接端口，另一端分别与LISN(线路阻抗稳定网络3)的L(火)线、N(零)线和G(地)线接线端连接。该模块主要用于衰减传导测试中LISN所测得的传导发射值总量中差模噪声分量，从而保留共模噪声分量，以保证正确设计共模滤波方案。
输出连接端口12，一端分别与LISN(线路阻抗稳定网络3)的L(火)线、N(零)线和G(地)线输入接线端连接。
优选地，共模噪声衰减模块13、差模噪声衰减模块14的滤波有效频段能完整覆盖测试频段。且共模噪声衰减模块13和差模噪声衰减模块14的滤波频段在测试频段都有比较高的衰减效果和高阻抗。
所述输入连接端口11与待测设备2的连接线缆、输出连接端口12与线路阻抗稳定网络3的连接线缆均采用屏蔽线缆，所有屏蔽线缆外部屏蔽层均采用360°接地或多点接地，降低接地阻抗，提高系统可靠性，减少外部环境影响。
所述共模噪声衰减模块13和差模噪声衰减模块14采用可变参数设计，针对不同频率段设置高衰减状态。所述共模电感LCM1和差模电感LDM1\2均采用高品质磁材料，减小器件自身寄生参数对试验准确性的影响。
优选的技术方案还有，所述X滤波电容、Y滤波电容均采用短脚距或贴片电容，减小器件自身寄生参数对试验准确性的影响。
根据共模噪声电流和差模噪声电流的定义，共模噪声电流的特征是以相同的幅度和相位，往返于L线和N线之间的噪声电流；差模噪声电流的特征是以相同的幅度和相反相位，往返于L线和N线之间的噪声电流；根据这一基本特征，配合共模电感LCM1衰减共模噪声电流，X滤波电容CX1衰减共模噪声电流，差模电感LDM1/2衰减差模噪声电流，Y滤波电容CY1/2衰减差模噪声电流，通过控制开关JPDM1/2、JPCM1/2的开关状态，来改变集成电路中共、差模的衰减比。从而实现抑制共模噪声电流得到待测设备的真实差模噪声分量；抑制差模噪声电流得到待测设备的真实共模模噪声分量。
按照图2的连接方式，先使用频谱接收机扫描待测设备初始测试数据，包括L(火)线与N(零)线，如图6所示。
如图4所示，分别测量L(火)线差模噪声分量、N(零)线差模噪声分量：
测量L(火)线差模噪声分量，闭合开关JPCM1和开关JPCM2，将共模噪声衰减模13块按如图3的方式接入EUT(待测设备2)和LISN(线路阻抗稳定网络3)之间。进一步地，EUT(待测设备2)所产生的混合噪声源连接图4中输入连接端口IN，经过共模电感LCM1和X滤波电容CX1组成的复合滤波电路，以衰减共模噪声分量，从而在频谱接收机得到EUT(待测设备2)单独的差模噪声分量数据，如图7所示。
测量N(零)线差模噪声分量，闭合开关JPCM1和开关JPCM2，将共模噪声衰减模块13按如图3的方式接入EUT(待测设备2)和LISN(线路阻抗稳定网络3)之间。进一步地，EUT(待测设备2)所产生的混合噪声源连接图4中输入连接端口IN，经过共模电感LCM1和X滤波电容CX1组成的复合滤波电路，以衰减共模噪声分量，从而在频谱接收机得到EUT(待测设备2)单独的差模噪声分量数据，如图8所示。
如图5所示，分别测量L(火)线共模噪声分量、N(零)线共模噪声分量：
测量L(火)线差模噪声分量，闭合开关JPDM1和开关JPDM2，将差模噪声衰减模块14按如图3的方式接入EUT(待测设备2)和LISN(线路阻抗稳定网络3)之间。进一步地，EUT(待测设备2)所产生的混合噪声源连接图5中输入连接端口IN，经过差模电感LDM1/2，Y滤波电容CY1/2组成的复合滤波电路，以衰减差模噪声分量，从而在频谱接收机得到EUT(待测设备2)单独的共模噪声分量数据，如图9所示。
测量N(零)线差模噪声分量，闭合开关JPDM1和开关JPDM2，将差模噪声衰减模块14按如图3的方式接入EUT(待测设备2)和LISN(线路阻抗稳定网络3)之间。进一步地，EUT(待测设备2)所产生的混合噪声源连接图5中输入连接端口IN，经过差模电感LDM1/2，Y滤波电容CY1/2组成的复合滤波电路，以衰减差模噪声分量，从而在频谱接收机得到EUT(待测设备)单独的共模噪声分量数据，如图10所示。
本方案还可将该集成电路扩展为RE(空间辐射)测试项目中，电源正负极端口的差、共模噪声定位分析。本实用新型中的集成电路具有定义清晰、易懂，分别使用两个有效的差、共模衰减模块就可以达到快速定位、分析噪声源类型，以形成相应有效的整改方案。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，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 (8)
1.一种用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，其特征在于，包括输入连接端口、输出连接端口，以及并联连接于输入连接端口与输出连接端口之间的共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块；所述输入连接端口通过线缆连接待测设备，输出连接端口通过线缆连接线路阻抗稳定网络；所述共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块中分别设有开关组，两者的开关组切轮流合导通用于衰减线路阻抗稳定网络所测得的传导发射值总量中的共模噪声分量或差模噪声分量。
2.根据权利要求1所述的用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，其特征在于，所述共模噪声衰减模块包括共模电感，以及连接于火线与零线之间的X滤波电容；所述共模电感分别连接于火线及零线上。
3.根据权利要求2所述的用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，其特征在于，所述共模噪声衰减模块中设置的开关组包括设于火线上的开关JPCM1，以及设于零线上的开关JPCM2。
4.根据权利要求1所述的用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，其特征在于，所述差模噪声衰减模块包括分别设于火线及零线上的差模电感、连接于火线与保护地线之间的一Y滤波电容，以及连接于零线与保护地线之间的另一Y滤波电容。
5.根据权利要求4所述的用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，其特征在于，所述差模噪声衰减模块中设置的开关组包括设于火线上的开关JPDM1，以及设于零线上的开关JPDM2。
6.根据权利要求1所述的用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，其特征在于，所述共模噪声衰减模块、差模噪声衰减模块分别安装于一屏蔽体内。
7.根据权利要求1所述的用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，其特征在于，所述输入连接端口、输出连接端口均采用镀金接口。
8.根据权利要求1所述的用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路，其特征在于，所述输入连接端口与待测设备的连接线缆、输出连接端口与线路阻抗稳定网络的连接线缆均采用屏蔽线缆。
Priority Applications (1)
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| CN202021209790.1U CN212568995U (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 一种用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路 |
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Publications (1)
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| CN212568995U true CN212568995U (zh) | 2021-02-19 |
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Family Applications (1)
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| CN202021209790.1U Active CN212568995U (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 一种用于快速区分待测设备噪声源类型的集成电路 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
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