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嘉峪檢測網 2020-09-14 09:34
一．問題描述
某治療儀（醫療產品）在做電源端口傳導發射測試時，平均值（AV）在1.0455MHz處超標10dBuV，見圖1。
圖1
二．測試原理介紹
傳導發射測試目的主要是考量被測設備的電源端口或通訊端口對公共電網的電磁騷擾。根據GB 4824規定，醫療產品采用50Ω/50uH型人工電源網絡（LISN）或電壓探頭進行測量，測試頻率范圍150kHz-30MHz，測量單位：dBuV。
試驗布置圖如下（以臺式設備為例）：
圖2
LISN的作用主要有兩個方面：
（1）穩定阻抗作用：提供固定的阻抗，便于在不同電網下的測試結果相互比較。
（2）隔離和耦合作用：阻止EUT產生的電磁騷擾進入電網，同時衰減來自電網的干擾信號，把EUT騷擾信號耦合至測量接收機。
傳導發射測量實質是接收機在50Ω阻抗上采樣得到的電壓值，LISN內部電路構成如下：
圖3
三．了解產品構成及工作原理
1.從產品組成看，治療儀外部共有1根AC電源線、2根治療探頭線，內部含有濾波器、隔離變壓器、開關電源、主控板（1塊）、顯示屏。
2.從產品原理看，主控板主要由LC振蕩電路構成，超聲波工作頻率為1MHz。
圖4
四．整改分析
1.首先，尋找干擾源頭，使治療儀在待機狀態下進行測試，發現騷擾電壓在150kHz-30MHz全頻段都非常低（如圖5）。結合產品組成分析，可以排除開關電源干擾。查看不合格測試波形，幾乎全頻段1MHz左右諧波都偏高，與產品工作頻率基本吻合，由此可以斷定干擾源頭來自主控板。
圖5
2.其次，使治療儀正常工作，在濾波器與隔離變壓器之間增加X電容和電感，組成LC濾波電路，測試結果如圖6，基本可以排除濾波器問題。然而，無論是調整電容和電感參數，或是增加濾波電路階數，發現測試結果沒有任何改善。
圖6
3.通常來講，降低傳導騷擾電平主要以線路濾波為主，也存在空間耦合的可能性。該產品內部有隔離變壓器、濾波器，及新增的濾波電路，按理線路濾波效果應該不錯，但實際測試結果很差。經驗證分析，可以斷定電磁騷擾來自電路或線纜的空間耦合。
4.然后，將圖2中左邊探頭線與電源線分開至最大距離，在正常工作狀態下進行測試，結果如圖7。與圖1對比，在1.0445MHz左右降低了15dBuV左右，測試合格。
圖7
5.該產品在實際生產時應注意兩方面：
（1）因主控板為強騷擾源，主控板盡量遠離電源部分，而且內部電源走線與信號走線不要交叉。
（2）由于信號線纜與電源線纜之間存在空間耦合，機器外部治療線纜盡量遠離電源線纜。
五．小結
傳導發射測試，干擾信號除了通過電源線傳導外，也存在一定的空間耦合。尤其當干擾信號為產品某部件的工作頻率時，發生空間耦合的可能性越大，產品設計過程中需要規避此風險。
來源：致眾
