電磁兼容EMC測試技術工程篇：有關CS101限值分析

CS101限值分析

摘要：主要對GJB151B標準CS101項目的限值進行了分析。CS101極限值設置是基于GJB181（MIL-STD-704）的電源特性標準曲線，CS101規定的電壓幅度超出典型的電源特性曲線約6dB。CE102和CS101之間的極限值相差約26dB，但這不能視為余量，設置CE102極限值主要是考慮多個EUT干擾形成的紋波不致于超出電源特性標準的規定，電源特性標準是唯一有效的比較基準。

一、CS101測試目的

CS101（25Hz～150kHz電源線傳導敏感度）項目用于檢驗EUT承受耦合到輸入電源線上的信號的能力，主要目的是在允許電源電壓波形失真的脈動電壓條件下確保設備性能不降低。

二、 CS101測量方法及限值

CS101（25Hz～150kHz電源線傳導敏感度）測試系統主要由信號發生器、功率放大器、示波器（高阻輸入阻抗）、耦合變壓器、電容，10μF、隔離變壓器、0.5?電阻、LISN等組成。首先進行系統校驗。按照圖CS101-1連接測試設備，將0.5歐姆電阻連接到耦合變壓器次級的兩端進行校驗。由信號發生器和音頻功率放大器產生的敏感度信號（正弦信號）經耦合變壓器施加到0.5歐姆電阻上，示波器讀取輸入信號的電壓電平，當此功率值小于標準規定的功率極限值（如圖CS101-6所示）時，增加信號源輸出幅度，直到示波器監測的值達到標準極限值。

圖CS101-1  系統校驗配置示意圖

其次，進行敏感度測試。對于DC或單相AC電源，按圖CS101-2布置測試配置；對三相△型連接電源，按圖CS101-3布置測試配置；對三相Y型連接電源（四根電源線），按照圖CS101-4布置測試配置。以DC電源線信號注入配置為例，由信號發生器和音頻功率放大器產生的敏感度信號，經耦合變壓器施加到受試設備的電源線上，由示波器監測輸出的信號，觀察受試設備是否敏感。此項測試中，施加的敏感度信號有兩種情況，一種是示波器監測的電壓值達到圖CS101-5中的電壓限值，但功率值未達到校驗值；另一種是示波器監測的電壓值未達到限值要求，但功率值達到了校驗值。

圖CS101-2  DC或單相AC電源線信號注入配置示意圖

圖CS101-3  三相△型電源線信號注入配置示意圖

圖CS101-4  三相Y型電源線信號注入配置示意圖

圖CS101-5  CS101電壓限值

圖CS101-6  CS101功率限值

三、限值分析

CS101極限值設置是基于GJB181（MIL-STD-704）的電源特性標準曲線（GJB181B要求的28V直流電壓*大畸變頻譜如圖CS101-7所示）。CS101沒有對每一種可能的電源電壓單獨規定極限值曲線，而只是規定了兩條曲線。盡管極限值已經一定程度上歸一化以避免出現復雜的曲線形式，規定的電壓幅度仍超出典型的電源特性曲線約6dB（28V直流電壓GJB181B要求和CS101限值比較如圖CS101-8所示，在1kHz～50kHz兩條限值正好是相差6dB）。考慮到制造設備間的性能差別，極限值和電源特性標準間的余量是有必要的。

圖CS101-7  GJB181B要求的28V直流電壓*大畸變頻譜

圖CS101-8  28V直流電壓GJB181B要求和CS101限值比較

CE102和CS101之間的極限值相差約26dB，但這不能視為余量（28V直流電壓CE102限值和CS101限值比較如圖CS101-9所示）。設置CE102極限值主要是考慮多個EUT干擾形成的紋波不致于超出電源特性標準的規定。因此電源特性標準是唯一有效的比較基準。

圖CS101-9  28V直流電壓CE102限值和CS101限值比較

另外，CS101要求的信號僅施加到輸入電源線的高電位線上，這是因為試驗的目的在于在EUT輸入電源線間產生差模電壓。測試方法中使用串聯注入技術，會在EUT電源輸入電路上產生電壓跌落。其他敏感度試驗要求，比如CS114和RS103，可以評估共模電壓帶來的影響。