IEC 61000-4-31新标准解读及其测试实现(1)
JIGONG的微测 2018-12-15 11:04

针对传导类的射频抗扰度测试,国际电工委员会IEC已经发布过的基础标准有IEC 61000-4-6,IEC 61000-4-16 和IEC 61000-4-19。这些标准都是针对实际生活中不断遇到过的不同类型的传导型的骚扰信号进行模拟测试,我曾经写过针对这些标准的相关文章,下面我小结一下这些标准之间的主要不同以及对IEC 61000-4-31这个新标准的个人理解。


  • IEC 61000-4-6规定的测试频率范围是150kHz-80MHz,采用的是调幅AM信号进行测试,耦合采用的是共模耦合。

  • IEC61000-4-16是针对直流到150KHz的低频共模干扰抗扰度测试的标准。

  • IEC61000-4-19是针对2KHz到150KHz的低频差模干扰抗扰度测试的标准。


IEC于2016年7月发布了一个有关传导抗扰度的新标准,也就是IEC 61000-4-31,如图1所示。这是一个针对交流供电端口的宽带传导骚扰抗扰度测试的标准,目前这个标准主要针对单相交流供电的设备。不同于前面提到的三个已有标准,虽然与IEC 61000-4-6具有相同的测试频率范围150kHz-80MHz,然而,IEC 61000-4-6使用共模耦合,是对共模骚扰的考量;而在IEC 61000-4-31采用的是差模耦合,是对差模骚扰的考量。另一个重要的区别是IEC 61000-4-31采用的测试信号是宽带噪声信号,用它来模拟各种类似于噪声的数据通信类信号,而且它使得测试非常快,更能反映出问题。

图1:宽带噪声传导抗扰度标准IEC 61000-4-31


目前有很多利用电力线进行通信的应用,通信信号本身既是通信系统的有用信号,又是通信系统外的其他设备的无用的干扰信号,这种具有随机性的通信信号看上去类似于白噪声。


作为具体特定带宽的宽带噪声抗扰度测试,标准IEC 61000-4-31规定了测试的频率范围为150KHz到 80MHz,测试等级按照噪声的功率谱密度定义为1到3级以及自定义的级别,如图2所示。

图2:测试等级


该标准对150KHz到 80MHz的带通滤波器的频响也做了规定,要求带内的平坦度为+/-3dB, 截止频率的带外抑制为20dB, 如图3所示。

图3:IEC61000-4-31对带内频响的规定


IEC61000-4-31标准规定了测试的连接设置,由于要把差模的宽带噪声信号注入到与被测对象连接的AC电源线上,所以需要在AC端口用到一个特定的耦合/去耦合网络,也就是CDND, IEC61000-4-31标准对它的指标的规定和它的电路图如图4和图5所示。

图4:标准对CDND的指标要求


图5:用于IEC61000-4-31的CDND


除了专门的CDND之外,为了保护与被测对象相连的辅助设备不被干扰,它们之间还需要连接有针对电源线和不同类型的信号线的耦合/去耦合网络CDN, 这些都是标准IEC 61000-4-6标准所定义的CDN,采用相关的符合IEC 61000-4-6的CDN即可。


由于IEC61000-4-31是一个全新的标准,与射频传导测试标准IEC61000-4-6所定义的测试是不一样的,所以,为了实现测试,必须要用到专门的测试设备,IEC61000-4-31对测试信号发生器的要求如下:


图6:IEC 61000-4-31测试实现


下篇将介绍如何实现 IEC 61000-4-31所规定的测试。


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JIGONG的微测 毕业于哈尔滨工业大学,在电子设计和测量领域近30年,一直在学习,一直还没学透。在这里,不玩儿所谓的“高大上”,玩儿玩儿“接地气”,通过原创“微测”,与大家共同探讨,交流,分享有关当代电子类产品的测量技术,方法和知识
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