CN215641587U - 一种传导发射测试回路检查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电磁兼容试验技术领域，具体公开一种传导发射测试回路检查装置，包括：电源、PWM波形发生器和脉冲产生电路；电源、PWM波形发生器和脉冲产生电路两端分别连接电源高电位点Vcc和电压参考点G，PWM波形发生器和脉冲产生电路相连。本实用新型采用电池或充电电池不需要外接电源，现场使用方便；利用了PWM波的成熟电路作为波形产生的基础，增加少量元器件便可产生需要的脉冲波形，实现过程较为方便、可靠。

Description

一种传导发射测试回路检查装置

技术领域

本实用新型属于电磁兼容试验技术领域，具体涉及一种传导发射测试回路检查装置。

背景技术

传导发射试验是电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility，简称EMC)试验的重要项目之一，只要有交直流电源线的产品都会涉及到，另外，信号/控制线在不少标准中也有传导发射的试验要求，通常用骚扰电压或骚扰电流的限值来表示，骚扰电压与骚然电流之间存在相互转换的关系。电缆传导发射频率范围为9kHz到30MHz。

传导发射测试回路每次试验时需要根据试品测试端口进行重新布置。由于每次回路重新布置中线缆、接插件、开关驱动器、人工电源网络/阻抗稳定网络(AMN/ISN)、测量仪器，测量软件设置等问题，使测量中常常发生问题，并且由于回路中的设备连接多，问题排查较为困难，需要较长时间。因此本实用新型装置能够很方便快捷解决传导发射中的测试回路检查的工作。

现有检查一般采用两种方法：第一种方法采用万用表测量电阻的方法分段检查回路，但使用万用表，不能整体测量，需要分段测量，并且不能方便测量有隔离电容的AMN和ISN的好坏状态；第二种方法使用信号发生器取代EUT或AMN、ISN。通过信号发生器产生不同频率的波形，用接收机测量，观测测量结果中是否有波形发生器所产生的频率的信号结果，但信号发生器需要外接电源，现场使用不方便。且在现场使用时频率点不能直接采用电脑程序控制，切换麻烦，无法在测量的频率段全部检查。输出阻抗和测试回路的不同阻抗，不能方便匹配。

两种检查方法都不能快速方便的检查出测量回路中是否存在问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种传导发射测试回路检查装置，以解决传导发射测试回路每次试验时故障排查困难的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种传导发射测试回路检查装置，包括：电源、PWM波形发生器和脉冲产生电路；

电源、PWM波形发生器和脉冲产生电路两端分别连接电源高电位点Vcc和电压参考点 G，PWM波形发生器和脉冲产生电路相连。

本实用新型的进一步改进在于：所述脉冲产生电路包括电容C、电阻R0、电容充电电阻 R2、三极管T1和调节三极管基极电流电阻R1，电容充电电阻R2一端连接电源高电位点Vcc，另一端连接a节点，三极管T1的基极通过调节三极管基极电流电阻R1与PWM波形发生器相连，三极管T1的集电极与a节点相连，发射极与电压参考点G相连，电容C设置在节点a 与节点b之间，电阻R0设置在节点b与电压参考点G之间。

本实用新型的进一步改进在于：电容C的范围为100pF—1nF。

本实用新型的进一步改进在于：三极管T1为高速三极管或三极管对。

本实用新型的进一步改进在于：电源的电压范围为3.3V-24V。

本实用新型的进一步改进在于：PWM波形发生器为产生1路PWM波形输出的模块，输出为单极性矩形波，频率范围0Hz-150kHz，或设置为脉冲序列数输出形式。

本实用新型的进一步改进在于：调节电容充电电阻R2的阻值大于100倍的电阻R0阻值。

本实用新型的进一步改进在于：所述三极管T1采用PNP结构或NPN结构。

本实用新型的进一步改进在于：所述电容充电电阻R2和调节三极管基极电流电阻R1的阻值范围皆为1000-99999Ω，所述电阻R0的阻值为10-99Ω。

本实用新型的进一步改进在于：脉冲产生电路输出频率范围0Hz-150kHz的脉冲波或脉冲电压信号宽度小于100ns的脉冲序列数的脉冲电压信号。

与现有技术相比，本实用新型至少包括以下有益效果：

1、通过采用电池或充电电池不需要外接电源，现场使用方便；利用了PWM波产生的成熟电路作为波形产生的基础，增加少量元器件便可产生需要的波形，实现过程较为方便、可靠。

2、装置信号只有两根信号输出线，没有接地点且电压较低，检查回路时不用区分正反接线方式，两根输出线可以任意连接，连接方便，连接方式多样，适用于单相回路，三相回路，和多线路信号回路等。

3、电压范围可以根据需要设计选择；

4、信号的频谱覆盖了传导发射测量的全部频率范围，且结构简单，检查回路时接线方便，检查效率高，发现问题准确。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型所检测的落地式EUT电源端子传导骚扰电压测试布置示意图；

图2为本实用新型所检测的落地式EUT电信端口传导骚扰电压测试ISN法布置示意图；

图3为本实用新型所检测的电信端口传导骚扰电压测试ISN法布置示意图；

图4为本实用新型一种传导发射测试回路检查装置的结构示意图；

图5为本实用新型一种传导发射测试回路检查装置电容C两端电压波形图；

图6为本实用新型一种传导发射测试回路检查装置电容C两端另一种电压波形图；

图7为本实用新型一种传导发射测试回路检查装置输出的脉冲信号；

图8为本实用新型一种传导发射测试回路检查装置输出的另一种脉冲信号；

图9为本实用新型一种传导发射测试回路检查装置测量的频谱图；

图10为本实用新型一种传导发射测试回路检查装置140kHz—3MHz频谱—时间3D图；

图11为本实用新型一种传导发射测试回路检查装置测试回路出现故障时的频谱图；

图12为本实用新型一种传导发射测试回路检查装置测试回路出现另一种故障时的频谱图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本实用新型所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。

如图1-3所示为常见的传导发射测试回路，分别为落地式EUT电源端子传导骚扰电压测试布置、落地式EUT电信端口传导骚扰电压测试ISN法布置和电信端口传导骚扰电压测试ISN 法布置。

如图4所示，一种传导发射测试回路检查装置包括：电源、PWM波形发生器和脉冲产生电路，电源、PWM波形发生器和脉冲产生电路两端分别连接电源高电位点Vcc和电压参考点G，PWM波形发生器和脉冲产生电路相连。

电源部分：可以采用电池供电或充电电路及充电电池组成，电压满足PWM模块和脉冲电路工作即可，选用3.3V—24V。PWM模块功率极低，且脉冲产生电路电流也很小，故整个电源的电流小于100mA。

PWM波形发生器：选用能产生1路的PWM波形输出的模块，输出为单极性矩形波，波形的占空比可调，频率可以从0Hz—150kHz，也可设置为脉冲序列数输出形式，工作电压范围一般为3.3V—24V。

脉冲产生电路：分别由电容C，电容范围一般选择100pF—1nF范围。电阻R0，一般几十欧姆，可以根据传导发射回路选择。电容充电电阻R2，一般几千欧姆至几十千欧姆。三极管或三极管对T1，为高速三极管或三极管对，是电容C充放电控制器件，本实施例以NPN型为例，同理可以采用PNP型。R1为调节三极管基极电流电阻，选择其值使T1工作在开关状态，一般选择几千欧姆至几十千欧姆；电容充电电阻R2一端连接电源高电位点Vcc，另一端连接a节点，三极管T1的基极通过调节三极管基极电流电阻R1与PWM波形发生器相连，三极管T1的集电极与a节点相连，发射极与电压参考点G相连，电容C设置在节点a与节点 b之间，电阻R0设置在节点b与电压参考点G之间。

电阻R0两侧各引出一条信号输出线。

将产生的重复脉冲信号直接接入传导测试回路图1-3中任一被试样品(EUT)位置，操作传导发射测试系统测试回路中的传导发射情况，可以用于确定回路是否连接可靠、测试数据是否具有要求的不确定范围。

利用了PWM波产生的成熟电路作为波形产生的基础，增加少量元器件便可产生需要的波形，实现过程较为方便、可靠；

利用可以改变频率PWM波形产生可变频率的脉冲波，脉冲波的丰富频率范围，满足检查传导发射回路的频率范围；

电压范围可以根据需要设计选择；

信号的频谱覆盖了传导发射测量的全部频率范围，且结构简单，检查回路时接线方便，检查效率高，发现问题准确；

使用简单，一次接线便可分析各频率的测量结果，从而分析回路中存在的问题；

脉冲波频率范围宽，通过电路设计出很窄的脉冲波，使所含频率范围更加宽，且脉冲的频率可以改变，可用于断续、连续信号测试的研究。

由于PWM模块体积很小，脉冲产生电路器件少，电压低功率小，因此整个装置体积小，便于携带使用；

装置采用电池或充电电池不需要外接电源，现场使用方便；

装置信号只有两根信号输出线，没有接地点且电压较低，检查回路时不用区分正反接线方式，两根输出线可以任意连接，连接方便，连接方式多样，适用于单相回路，三相回路，和多线路信号回路等。

频率可以调整，除用于回路检查，也可对测试系统开展研究工作，并开展测量系统的期间核查的研究活动；

装置频率最低可以到1Hz，也可输出脉冲序列，可以利用装置开展咔呖声等断续试验项目的研究工作。

本实用新型所述的一种传导发射测试回路检查装置的工作原理为：PWM模块供电产生单极性的矩形波，矩形波控制三极管T1以开关形式工作，a点电压波形如图5-6所示，在T1 关断时，电容C通过电容充电电阻R2及电阻R0充电；当三极管T1处于导通时，电容C通过电阻R0和三极管T1放电。在本实施例中电容充电电阻R2和电阻R0的选择关系为R2>>R0，就使电容C充电时电压变化缓慢，放电时电压变化快速，因此在输出端口产生一个负的脉冲波形，如图7-8所示。脉冲的宽度主要决定于三极管T1的开关速度、电容C和电阻R0的参数。脉冲峰值决定于电源电压、三极管T1的开关速度、电容C和电阻R0的参数。

可以选用不同的电容C、电阻R0和不同的电压分压设计多个脉冲电压产生电路，使用转换开关进行切换实现多档位的脉冲电压输出方式。

脉冲宽度一般小于100ns，峰值0.5V—5V便可满足基本需要。

图9为传导发射测量系统测得的重复频率150kHz波形频谱图，装置产生的波形频谱范围宽，一次就可以检查试验测量的所有频段情况。

图10为对重复频率为150kHz脉冲时进行140kHz—3MHz频率范围内40s时间的频率稳定性分析(3D图)，证明本实用新型装置产生的脉冲频谱稳定，可以满足检查测试回路需要。

如图11-12所示，为本实用新型在检查测试回路过程中，被测回路出现有故障时出现的频谱图的两个实例。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传导发射测试回路检查装置，其特征在于，包括：电源、PWM波形发生器和脉冲产生电路；

电源、PWM波形发生器和脉冲产生电路两端分别连接电源高电位点Vcc和电压参考点G，PWM波形发生器和脉冲产生电路相连。

2.根据权利要求1所述的一种传导发射测试回路检查装置，其特征在于，所述脉冲产生电路包括电容C、电阻R0、电容充电电阻R2、三极管T1和调节三极管基极电流电阻R1，电容充电电阻R2一端连接电源高电位点Vcc，另一端连接a节点，三极管T1的基极通过调节三极管基极电流电阻R1与PWM波形发生器相连，三极管T1的集电极与a节点相连，发射极与电压参考点G相连，电容C设置在节点a与节点b之间，电阻R0设置在节点b与电压参考点G之间。

3.根据权利要求2所述的一种传导发射测试回路检查装置，其特征在于，电容C的范围为100pF—1nF。

4.根据权利要求2所述的一种传导发射测试回路检查装置，其特征在于，三极管T1为高速三极管或三极管对。

5.根据权利要求1所述的一种传导发射测试回路检查装置，其特征在于，电源的电压范围为3.3V-24V。

6.根据权利要求1所述的一种传导发射测试回路检查装置，其特征在于，PWM波形发生器为产生1路PWM波形输出的模块，输出为单极性矩形波，频率范围0Hz-150kHz，或设置为脉冲序列数输出形式。

7.根据权利要求2所述的一种传导发射测试回路检查装置，其特征在于，调节电容充电电阻R2的阻值大于100倍的电阻R0阻值。

8.根据权利要求2所述的一种传导发射测试回路检查装置，其特征在于，所述三极管T1采用PNP结构或NPN结构。

9.根据权利要求2所述的一种传导发射测试回路检查装置，其特征在于，所述电容充电电阻R2和调节三极管基极电流电阻R1的阻值范围皆为1000-99999Ω，所述电阻R0的阻值为10-99Ω。

10.根据权利要求1所述的一种传导发射测试回路检查装置，其特征在于，脉冲产生电路输出频率范围0Hz-150kHz的脉冲波或脉冲电压信号宽度小于100ns的脉冲序列数的脉冲电压信号。

Images