介绍传导抗干扰CS,标准,如何整改
传导抗干扰 CS 介绍:
定义:传导抗干扰(ConductedSusceptibility,CS),是指电子设备或系统在其互连电缆(包括电源线和信号线等)上受到传导性的电磁干扰时,仍能保持正常工作、不出现性能降低或故障等异常情况的能力。对于低频(150kHz-80MHz/230MHz)的射频信号,由于其波长较长,设备的互连电缆比设备本身更容易成为天线接收电磁场,射频抗扰度试验的低频部分采用传导测试方式。
测试目的:检验电子设备对通过电缆传导进入的电磁干扰的抵抗能力,确保设备在存在各种传导性电磁干扰的实际应用环境中能够可靠运行,比如在存在电力线干扰、相邻设备的信号耦合等复杂电磁环境下仍能正常工作。
测试方法:
CDN 直接容性耦合注入:适用于电源线(使用 M 型CDN)以及常用电缆(如非屏蔽非平衡线、屏蔽电缆、非屏蔽平衡线等)。CDN(耦合去耦网络)可以将干扰信号耦合到被测设备的电缆上,起到去耦的作用,防止外部干扰进入测试系统以及被测设备的干扰信号传出。
电磁钳注入:如果无法使用CDN,可以使用电磁钳。电磁钳是一种高效宽带的夹钳式注入设备,常用于测试非屏蔽的多根电缆,它可以将干扰信号通过电磁耦合的方式施加到电缆上。
电流钳注入:当无法使用 CDN且被测电缆的长度很短时,使用电流钳注入干扰信号。电流钳可以将干扰电流耦合到电缆上,从而模拟实际的传导干扰情况。
直流注入法:通过 100Ω电阻直接注入到同轴电缆的屏蔽层上,这种方法适用于特定类型的电缆和测试场景。
标准:
国际上主要遵循 IEC 61000 - 4 - 6标准。该标准规定了传导抗扰度测试的试验等级、测试设备、测试方法、测试程序等方面的要求,是全球范围内广泛认可的传导抗扰度测试标准。
国内对应的标准是 GB/T 17626.6,等同于 IEC61000 - 4 -6。这两个标准根据不同的应用场景和设备类型,规定了相应的测试等级和要求。例如,对于一些民用电子设备和工业控制设备,其测试等级和要求可能会有所不同。测试的频段一般为150kHz 到 80MHz,在某些特殊情况下可能会扩展到 230MHz。
整改措施:
滤波措施:
电源滤波:在设备的电源入口处添加滤波器,如电容滤波器、LC滤波器等。电容滤波器可以对高频干扰信号进行旁路,减少通过电源线路进入设备的干扰;LC滤波器则可以对特定频率范围内的干扰信号进行抑制。例如,在一些对电源质量要求较高的电子设备中,会采用多级 LC滤波器来提高电源的纯净度。
信号滤波:对于信号线路,根据信号的频率特性选择合适的滤波器,如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。低通滤波器可以去除高频干扰信号,保证有用的低频信号通过;高通滤波器则用于去除低频干扰信号;带通滤波器可以允许特定频率范围内的信号通过,抑制其他频率的干扰信号。
接地处理:
单点接地:适用于低频电路。将信号地线与电源及安全地线隔离,在电源线接大地处单点连接,可防止工频电流及其他杂散电流在信号地线上各点之间产生地电位差,从而减少地电位差引起的传导干扰。
多点接地:适用于高频信号。当接地导体长度超过Zui高频率 1/8波长时,采用多点接地方式,并设置一个等电位接地平面,以确保接地的有效性,降低接地阻抗,提高设备对高频传导干扰的抵抗能力。
屏蔽处理:
电缆屏蔽:使用屏蔽电缆来传输信号和电源,可以有效地减少外部电磁干扰对电缆内部信号的影响。屏蔽电缆的屏蔽层应具有良好的导电性和密封性,并且要正确接地。例如,在一些对电磁兼容性要求较高的通信设备中,会使用多层屏蔽电缆来提高屏蔽效果。
设备外壳屏蔽:对设备的外壳进行屏蔽处理,使用金属材料制作外壳,并且外壳要良好接地。这样可以阻挡外部的电磁辐射进入设备内部,也可以防止设备内部的电磁信号向外辐射,减少对其他设备的干扰。
增加瞬态抑制器件:在设备的电源端口、信号端口等关键部位,增加瞬态抑制二极管(TVS)、压敏电阻等瞬态抑制器件。这些器件可以在瞬间出现高电压或大电流的传导干扰时,迅速将电压或电流限制在安全范围内,保护设备内部的电路不受损坏。
优化电路设计:
合理布局布线:在 PCB设计中,合理规划电路的布局和布线,尽量缩短信号线的长度,避免信号线过长形成天线效应接收外部干扰;避免信号线之间的平行布线,减少信号之间的相互干扰。
增加去耦电容:在集成电路的电源引脚附近添加去耦电容,去耦电容可以为芯片提供稳定的电源,减少电源线上的噪声和干扰,提高芯片的抗干扰能力。