正文:

简介-高阻抗电压探头测试传导发射CE的需求来源:

高阻抗电压探头来源于EMC测试标准CISPR16-1-2及GB/T 6113.102中第5.2节的描述。根据CISPR16标准或相关产品标准要求,所有EUT都需要进行传导发射测试,以防止电子产品正常工作时在电源线上产生高频干扰并传播出去干扰其他电子仪器。一般测试传导发射使用LISN线性阻抗稳定网络或人工电源网络测试,但一些特殊场合比如无法连接LISN或没有合适的LISN选择时,则可以选用电压探头VT9420进行测试。

高阻抗电压探头产品示例图
高阻抗电压探头产品示例图

CISPR16-1-2和GB/T 6113都是基础标准,其他一些产品标准如GB 4343.1中5.1.3节(如下图所示)也指定了使用辐射CISPR16-1-2的高阻抗电压探头法来测试,标准要求非电源端子如负载和控制端子使用电压探头测试而非LISN。

CISPR16-1-2和GB/T 6113对电压探头的技术要求
CISPR16-1-2和GB/T 6113对电压探头的技术要求

需要注意的是CISPR16标准其实说明了电压探头可以用于电源线甚至任何线缆的测试,但是产品标准有特别要求时,测试应该首先遵循产品标准的要求。

电压探头的测试要求:

GB/T 6113.102标准要求:7.3.2

应使用符合标准规定的电压探头(本文最后给出了推荐的高阻抗电压探头产品推荐),见 GB/T 6113.102-2008,当不能用AN 来测量有端子的骚扰电压,可使用电压探头。这些如与天线、控制线、信号线和负载线相连接的端子通常用电压探头来测量共模骚扰电压。电压探头在被测端子与参考地之间呈现射频高阻抗。

下图中的电源端子和负载端子是两种电压探头测试方法的示例图,电源端子处是人工电源网络和电压探头都同时被使用。负载端子处是只使用电压探头。

使用电压探头且使用LISN人工电源网络的测试布置图
使用电压探头且使用LISN人工电源网络的测试布置图

 

什么时候需要使用分压器 VT9420?

  • 当电流超过25A的单个独立电源(例如电池、发电机、变换器)进行骚扰电压测量时,必须测量其源阻抗,以便按CISPR16-1来确定没有超过模拟电阻的允差。
  • 当测量非电源线的电压时,此时可能需要增加探头的输入阻抗,以避免对高阻抗电路的加载。

7.3.2.1 基本要求

  • 在规定的频率范围内,电压探头应在其测量点和参考地之间提供一个高的射频阻抗,以免影响被测电压。
  • 电压探头应具有一个隔离电容器,其量值能保证线路电压不会损坏测量接收机。
  • 电压探头应提供一个规定的 50Ω连接端口(连接器)来连接标准的(CISPR)测量接收机,以便进行规定的骚扰测量。
  • 电压探头应提供一个规定的连接,使参考地能以指定的方式通过一根规定的最大长度的导线连接到该点,除非要求参考地按其他规定的方式连接到 EUT 上。
  • 电压探头应按照规定的程序进行校准,此时,该程序应计及测量点附近的寄生效应,例如在测量点和探头的屏蔽层之间非期望有的容性耦合。探头阳抗和测量设备的输入阴抗之间的电乐分配应与频率无关,否则要在校正过程中予以考虑。
  • 电压探头的铭牌应标明最大的线电压。

电压探头的优势:

1.5kΩ高阻抗的电压探头可以用于终端传导电压发射测量,也用于电缆、输出插座、PCB走线等待测线缆的CE评估。在许多情况下,部分EUT的工作线路需要高输入阻抗和低电容以减少对EUT的影响。对于空调外机、大功率电器等使用电压探头可以避免繁杂的LISN线缆接线问题,因为大部分LISN都是固定的输入连接器,当EUT的电源接口比较特殊时就需要针对该EUT定制特殊的转接器,这对于第三方EMC实验室等无疑增加了测试前的准备时间和消耗。

电压探头一般可以完成AC 50/60Hz 2.5kV以上的电压测试,这也是大部分LISN不能满足测试时使用电压探头测试的原因之一。另外就是上文提到的高阻抗也是它能运用于负载和终端线缆测试时可以减少影响的优势所在。

电压探头一般由一个隔直的电容器C和一个电阻(1500-R)Ω组成,该电阻使得EUT的电源线和底线之间的电阻为1500Ω,标准GBT 6113.102和CISPR16-1-2明确给出了高阻抗电压探头的结构和测试原理如下图所示:

高阻抗电压探头的结构和测试原理图
高阻抗电压探头的结构和测试原理图

 

高阻抗电压探头测试方法:

下图是市面上常用的TK 9420电压探头测试原理图,左侧虚线框内部就是探头的基本组成电路,右侧虚线框是接收机或频谱仪。左侧的probe连接到EUT的待测线缆上即可,然后将探头的接地端连接到测试实验室的大地。实际测试时需要注意很多细节问题,否则一些旁路电容的问题将会影响测试结果,相关信息将在我公司售后提供技术咨询。

高阻抗电压探头的测试连线图
高阻抗电压探头的测试连线图

 

产品推荐:

综上所述及考虑 schwarzbeck 公司的TK 9420电压探头的结构表明,TK 9420 是符合标准CISPR16且能完成150kHz-30MHz的传导发射测试。

德国SCHWARZBECK公司生产了多个电压探头并授权我公司EUTTEST代理销售。

电压探头的详细技术参数请单击对应链接查看:

  • TK 9420 ,1.5kΩ||4 pF高阻电压探头-AC 2.5kV-DC 4.4kV (含VT 9420分压器)
  • TK 9421 ,1.5kΩ||4 pF高阻电压探头-AC 10kV-DC 15kV
  • TK 9422 ,5kΩ||4 pF高阻电压探头- AC 10kV-DC 15Kv

以下产品已停产:

  • TK 9415 100Ω||22nF 电压探头
  • TK 9416 1450Ω||10nF 电压探头
  • TK 9417 2450Ω||10nF 电压探头
Schwarzbeck TK 9415 TK9416 TK 9417-已停产
Schwarzbeck TK 9415 TK9416 TK 9417-已停产