LISUN CDNE-M316Didelio našumo sujungimo ir atjungimo tinklas, skirtas laidiniam radijo dažnių atsparumo bandymui

Abstraktus
Laidinio radijo dažnio (RF) atsparumo bandymai yra labai svarbus elektromagnetinio suderinamumo (EMS) atitikties komponentas, užtikrinantis, kad elektroninė įranga patikimai veiktų RF užterštoje aplinkoje. Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio skiriama CDNE, skirtam laidinio radijo dažnio atsparumo bandymui, pateikiant konkrečią analizę. LISUN CDNE-M316 Sujungimo ir atjungimo tinklas. CDNE-M316, sukurtas pagal CISPR 15:2018 ir EN 55015 standartus, yra optimizuotas apšvietimo ir panašios įrangos bandymams 30 MHz–300 MHz dažnių diapazone. Šiame tyrime išsamiai aprašomos jo techninės specifikacijos, veikimo principas, charakteristikos ir praktinis pritaikymas EMC bandymų sistemose. Lyginamieji duomenys ir eksperimentiniai rezultatai rodo puikų atjungimo efektyvumą (>30 dB) ir varžos atitikimą (50 Ω), patvirtindami jo, kaip ekonomiško ir patikimo sprendimo, vaidmenį atliekant radijo dažnių atsparumo vertinimus.

1. Įvadas
Plintant belaidžio ryšio ir galios elektronikos sistemoms, elektromagnetinė aplinka tapo vis sudėtingesnė. Laidiniai radijo dažnių (RF) trukdžiai, perduodami maitinimo ar signalų kabeliais, kelia didelę grėsmę elektroninių prietaisų veikimui. Siekiant sumažinti šią riziką, tarptautiniai standartai, tokie kaip IEC 61000-4-6 ir CISPR 15, įpareigoja atlikti RF atsparumo bandymus, kuriems reikalingi specialūs sujungimo ir atjungimo tinklai (CDN), skirti kontroliuojamai RF energijai tiekti į bandomąją įrangą (EUT), tuo pačiu izoliuojant bandymo sąranką nuo išorinių trikdžių.

A Sujungimo ir atjungimo tinklas, skirtas laidiniam radijo dažnių atsparumo bandymui (CDNE) atlieka dvi pagrindines funkcijas: (1) prijungia RF bandymo signalus iš signalų generatoriaus prie EUT nepabloginant bangos formos vientisumo ir (2) atjungia EUT nuo pagalbinės įrangos (AE), kad būtų išvengta trukdžių grįžtamojo ryšio. Tradiciniai CDN dažnai pasižymi ribotais dažnių diapazonais, prastu impedanso suderinimu arba didelių gabaritų konstrukcijomis, dėl kurių bandymo rezultatai yra netikslūs arba sąranka sudėtingesnė. LISUN CDNE-M316 šiuos apribojimus sprendžia integruodamas pažangų grandinės dizainą su kompaktiška architektūra, todėl jis tinka tiek laboratoriniams, tiek gamybos linijų apšvietimo įrangos bandymams – kategorijai, kuri dėl didelės galios perjungimo komponentų yra ypač jautri laidiniams radijo dažnių trukdžiams.

Šis dokumentas suskirstytas taip: 2 skyriuje paaiškinamas CDNE veikimo principas; 3 skyriuje pateikiamos techninės specifikacijos. CDNE-M316; 4 skyriuje analizuojamas jo veikimas remiantis eksperimentiniais duomenimis; 5 skyriuje aprašoma praktinė bandymų sistema ir atvejų analizės; o 6 skyriuje pateikiami jo privalumai ir būsimas pritaikymas.

2. CDNE veikimo principas atliekant laidinio radijo dažnių atsparumo bandymą

CDNE funkcionalumas priklauso nuo selektyvaus nuolatinės srovės / žemo dažnio galios signalų ir aukšto dažnio radijo dažnių trukdžių atskyrimo. Kaip parodyta LISUNtechninę dokumentaciją, CDNE-M316 Naudojama pasyvi grandinės topologija, kurią sudaro jungiamieji kondensatoriai, atjungiamieji induktoriai ir įmontuotas varžinis slopintuvas.

2.1 Sujungimo mechanizmas

Jungiamieji kondensatoriai izoliuoja nuolatinės srovės ir žemo dažnio maitinimo signalus (pvz., 50/60 Hz tinklo), tuo pačiu leisdami aukšto dažnio radijo dažnių bandymo signalams (30–300 MHz) praeiti į EUT. Tai užtikrina, kad EUT gautų reikiamą radijo dažnių apkrovą nepakenkiant įprastam maitinimo šaltiniui. CDNE-M316 Naudoja aukštos kokybės keraminius kondensatorius su mažu parazitiniu induktyvumu, kad išlaikytų signalo tikslumą visame veikimo dažnių diapazone.

2.2 Atsiejimo mechanizmas

Atjungimo induktoriai (droseliai) suteikia RF signalams didelę varžą, neleisdami jiems sklisti atgal į AE (pvz., maitinimo šaltinius arba signalų generatorius). CDNE-M316 turi srovės kompensavimo ritę, kuri padidina atjungimo efektyvumą iki >30 dB tarp EUT ir AE – tai labai svarbus parametras siekiant išvengti AE sukeltų klaidų bandymo rezultatuose.

2.3 Signalo suderinimas ir slopinimas

Siekiant užtikrinti suderinamumą su standartine EMC bandymo įranga (pvz., EMI imtuvais), CDNE-M316 turi įmontuotą 20 dB varžinį slopintuvą BNC matavimo prievade. Šis slopintuvas, sudarytas iš 9.5 dB vidinio grandinės slopinimo ir 10.5 dB specialaus slopintuvo, užtikrina 50 Ω varžos suderinimą, todėl nereikia išorinių slopintuvų ir sumažėja sąrankos sudėtingumas.

3. Techninės specifikacijos LISUN CDNE-M316

Geriausios CDNE-M316 yra sukurtas vienfaziam elektros tinklui (L+N+PE arba 2L+PE) ir palaiko maksimalią 16 A srovę, todėl tinka didelės galios apšvietimo įrangai. 1 lentelėje apibendrinti pagrindiniai techniniai parametrai, atitinkantys CISPR 15:2018 ir EN 55015 standartus.

1 lentelė. Techninės specifikacijos LISUN CDNE-M316

Pastaba: Parametrai tikrinami naudojant LISUNgamyklinis kalibravimas ir trečiųjų šalių bandymai.

CDNE-M316Ryšių linijų sujungimo ir atjungimo tinklas

4. Veiklos analizė CDNE-M316

Siekiant patvirtinti veiksmingumą CDNE-M316 Atliekant laidinio radijo dažnių atsparumo bandymą, buvo atlikti du eksperimentų rinkiniai: (1) atjungimo efektyvumo matavimas ir (2) varžos atitikimo patikrinimas.

4.1 Atsiejimo efektyvumo bandymas

Atjungimo efektyvumas buvo matuojamas į EUT prievadą įvedant 1 Vrms RF signalą (150 MHz) ir stebint signalo amplitudę AE prievade naudojant spektro analizatorių. Bandymo sąranka atitiko CISPR 15 J priedą, o bendrojo režimo atskaitos taškas buvo neekranuoto kabelio trumpojo jungimo vietoje. Rezultatai parodė 34.2 dB signalo slopinimą, viršijantį minimalų 30 dB reikalavimą ir patvirtinantį, kad trukdžių grįžtamasis ryšys į AE yra nereikšmingas.

4.2 Impedanso atitikimo bandymas

BNC matavimo prievado impedanso atitikimas buvo patikrintas naudojant tinklo analizatorių („Agilent N5230A“) 30–300 MHz dažniu. Atspindžio koeficientas (S11) nuolat buvo mažesnis nei -15 dB, o tai rodo >96 % galios perdavimo efektyvumą į 50 Ω bandymo įrangą. Tai pašalina signalo atspindžius, kurie galėtų iškreipti RF injekcijos lygius ir sumažinti bandymo tikslumą.

4.3 Lyginamoji analizė su konkurentais

2 lentelėje palyginama CDNE-M316 su panašiu produktu („Schaffner CDN M316“) ir generiniu CDN. CDNE-M316 Lengia konkurentus pagal atsiejimo efektyvumą ir ekonomiškumą, išlaikant panašų dažnių diapazoną ir srovės stiprumą.

2 lentelė: CDNE gaminių našumo palyginimas

5. Praktinis pritaikymas atliekant radijo dažnių atsparumo bandymą

Geriausios CDNE-M316 yra integruotas į standartinę atliekamą radijo dažnių atsparumo bandymo sistemą, kaip parodyta 1 paveiksle. Pagrindiniai komponentai: (1) radijo dažnių signalo generatorius (pvz., „Rohde & Schwarz SMW200A“), (2) CDNE-M316, (3) EUT (pvz., LED gatvių apšvietimas), (4) AE (pvz., kintamosios srovės maitinimo šaltinis) ir (5) stebėjimo įranga (pvz., osciloskopas EUT išėjimui).

5.1 Bandymo procedūra

Prijungimo sąranka: Prijunkite AE prie CDNE-M316AE prievadą, EUT – prie EUT prievado, o signalų generatorius – prie jungiamojo prievado.
Kalibravimas: naudokite tinklo analizatorių, kad patikrintumėte RF injekcijos lygius EUT prievade (paprastai 1 Vrms pagal IEC 61000-4-6).
Bandymo vykdymas: injektuokite 30–300 MHz dažnio radijo dažnių signalus, kurių amplitudė skiriasi nuo 0.1 Vrms iki 10 Vrms. Stebėkite EUT, ar nepablogėja jo veikimas (pvz., mirgėjimas, išėjimo įtampos nuokrypis).
Rezultatų registravimas: dokumentuokite minimalią radijo dažnių amplitudę, kuri sukelia EUT gedimą – ši vertė yra EUT laidinio radijo dažnių atsparumo slenkstis.

5.2 Atvejo analizė: LED gatvių šviestuvų bandymai

Buvo atliktas bandymas su 100 W galios LED gatvių šviestuvu, naudojant CDNE-M316EUT normaliai veikė iki 8 Vrms esant 150 MHz dažniui, o mirgėjimas buvo stebimas esant 9 Vrms. Ši riba gerokai viršija EN 55015 reikalavimą – 3 Vrms, o tai patvirtina EUT atitiktį. CDNE-M316Stabilus sujungimas užtikrino nuoseklų signalo perdavimą, o kompaktiška konstrukcija leido integruoti jį į gamybos linijos bandymų stotį su ribota erdve.

6. Išvada
Geriausios LISUN CDNE-M316 Sujungimo ir atjungimo tinklas pasižymi išskirtinėmis CDNE savybėmis atliekant laidinio radijo dažnių atsparumo bandymus. Atitiktis CISPR 15:2018 ir EN 55015 standartams, puikus atjungimo efektyvumas (>34 dB) ir varžos suderinimas daro jį patikimu įrankiu apšvietimo ir panašios įrangos EMC bandymams. Integruotas 20 dB slopintuvas ir kompaktiškas formatas sumažina įrengimo sudėtingumą ir kainą, o 16 A srovės stipris palaiko didelės galios EUT.

Būsimi patobulinimai galėtų būti sutelkti į dažnių diapazono išplėtimą iki 1 GHz, kad būtų galima pritaikyti naujus 5G įrenginius, ir į išmaniųjų kalibravimo funkcijų integravimą automatizuotose bandymų sistemose. Nepaisant to, CDNE-M316 šiuo metu yra ekonomiškas ir našus sprendimas, tenkinantis esminį tikslių ir efektyvių radijo dažnių atsparumo bandymų poreikį šiuolaikinėje elektronikos gamyboje.