Rede de estabilização da impedância de linha doméstica para testes de pré-conformidade de emissão conduzida em fontes de alimentação CC/CC

A execução de medições de pré-conformidade em fontes de alimentação requer o uso de uma rede de estabilização da impedância de linha (LISN) para obter resultados que possam ser comparados aos valores limite. Embora as redes de estabilização da impedância de linha sejam padrão em qualquer laboratório de pré-conformidade, geralmente nenhuma rede de estabilização da impedância de linha está disponível para os primeiros testes de pesquisa e desenvolvimento. Se a alta precisão não é seu objetivo e você só precisa de uma ferramenta simples para depuração, você pode construir sua própria rede de estabilização da impedância de linha. Os osciloscópios da Rohde & Schwarz disponibilizam uma funcionalidade de análise de FFT poderosa e são ideais para otimizar filtros de EMI ou depurar emissões indesejadas durante o desenvolvimento.

Osciloscópio R&S®RTO2064 com rede de estabilização da impedância de linha CC
Osciloscópio R&S®RTO2064 com rede de estabilização da impedância de linha CC

Sua tarefa

Se as medições de CE forem realizadas muito tarde no processo de projeto, muitas vezes é necessária uma reformulação parcial do produto. A realização de testes de emissão conduzida em um estágio inicial do ciclo de desenvolvimento pode reduzir drasticamente o risco de reformulação. A depuração de emissões conduzidas requer um instrumento altamente flexível que possa medir o espectro com sensibilidade suficiente.

Também é necessária uma rede de estabilização da impedância de linha para desacoplar o dispositivo em teste da fonte externa e ter impedância definida para a entrada do dispositivo em teste. Isso fornece ao usuário resultados de medição reproduzíveis. Uma rede de estabilização da impedância de linha CC dedicada para testes de conformidade está disponível em diferentes fornecedores. No entanto, não há a necessidade de uma rede de estabilização da impedância de linha de alto desempenho para uma depuração de CE. Uma rede de estabilização da impedância de linha doméstica pode ser usada para depurar emissões conduzidas.

Rohde & Schwarz e Würth eiSos cooperam em tarefas relacionadas a aplicativos.
Rohde & Schwarz e Würth eiSos cooperam em tarefas relacionadas a aplicativos.

A solução da Rohde & Schwarz

Os osciloscópios da Rohde & Schwarz são os instrumentos preferidos para projetos de eletrônica de potência e proporcionam aos projetistas a sensibilidade e flexibilidade que eles precisam. Os osciloscópios da Rohde & Schwarz oferecem uma análise de FFT poderosa e fácil de usar para medir a magnitude do componente de frequência. Ao mesmo tempo, o usuário pode ver os sinais do domínio do tempo, permitindo a correlação de emissões de espectro indesejadas com os eventos do domínio do tempo.

Quando combinados com uma rede de estabilização da impedância de linha CC doméstica, os osciloscópios criam uma configuração de medição poderosa para os primeiros testes de emissões conduzidas em projetos de eletrônica de potência, sem a necessidade de instrumentos caros adicionais. Isso é particularmente útil se nenhum instrumento dedicado, como um receptor EMI, estiver disponível no laboratório de pesquisa e desenvolvimento. A rede de estabilização da impedância de linha CC doméstica da Würth é uma solução de rede de estabilização da impedância de linha CC dupla extremamente flexível para linhas de alimentação positivas e negativas.

A ideia principal é de fornecer uma configuração harmonizada para apoiar medições de pré-conformidade. O osciloscópio é uma ferramenta de medição de pré-conformidade dedicada que, juntamente com a rede de estabilização da impedância de linha doméstica, mantém a configuração simples, de baixo custo e fornece desempenho suficiente para analisar problemas de EMI na fase inicial de projeto.

Configuração de medição de pré-conformidade com uma rede de estabilização da impedância de linha CC doméstica
Configuração de medição de pré-conformidade com uma rede de estabilização da impedância de linha CC doméstica
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Configuração do dispositivo

A rede de estabilização da impedância de linha deve ser conectada entre o dispositivo em teste e a fonte de alimentação externa para medir as emissões conduzidas de uma fonte de alimentação. A saída coaxial da rede de estabilização da impedância de linha deve estar conectada ao osciloscópio com um cabo coaxial com impedância de entrada de 50 Ω e ativada no osciloscópio para garantir uma adaptação de impedâncias adequada. Os seguintes passos devem ser executados no osciloscópio para medir o espectro:

  • Ative a função de FFT e configure as frequências mínima e máxima, bem como a resolução de largura de banda
  • Ajuste a sensibilidade vertical na janela de domínio de tempo para impedir a sobrecarga no canal de entrada quando o dispositivo em teste for ligado
  • Desligue a alimentação de energia do dispositivo em teste para executar uma medição de referência. Isso revela o piso de ruído da configuração que não vem do dispositivo em teste
  • Ligue a alimentação novamente e realize uma medição. Verifique se há limites conhecidos de emissão conduzida para o dispositivo em teste em ambos os condutores de energia. Considere qualquer atenuação da rede de estabilização da impedância de linha adicionada

Estudo de caso – desempenho da rede de estabilização da impedância de linha CC doméstica

As duas capturas de tela abaixo mostram uma medição de emissão conduzida usando o osciloscópio R&S®RTO2064 com uma rede de estabilização da impedância de linha pronta para uso compatível com o padrão e a rede de estabilização da impedância de linha doméstica projetada pela Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG.

Os canais 1 e 2 exibem os sinais de domínio de tempo medidos nos terminais positivo e negativo da rede de estabilização da impedância de linha. A rede de estabilização da impedância de linha atenua esses sinais por um fator de 10 dB, que deve ser considerado na comparação com os limites de emissão. Os canais matemáticos M3 e M4 mostram o espectro em dBμV no terminal de entrada do dispositivo em teste. O espectro de ruído gerado na entrada do conversor de CC/CC é claramente visível.

As medições de emissão conduzida com a rede de estabilização da impedância de linha da Würth mostram que o espectro de retenção máximo na linha de entrada está muito próximo em todo o espectro de frequência em comparação com os resultados da rede de estabilização da impedância de linha pronta para uso.

Resumo

O osciloscópio da Rohde & Schwarz, com sua função FFT rápida e eficiente em conjunto com a rede de estabilização da impedância de linha CC doméstica da Würth, é ótimo para a depuração de EMI e é uma solução de baixo custo para a fase de projeto de eletrônica de potência. Ele permite economizar muito tempo e dinheiro com a avaliação antecipada de EMI. Não é necessário ter uma rede de estabilização da impedância de linha CC dedicada para testes de conformidade. Isso torna a conformidade de EMI mais provável e elimina a necessidade de uma reformulação básica do produto após uma falha.

Veja também:
www.rohde-schwarz.com/oscilloscopes

Espectro de EMI com uma rede de estabilização da impedância de linha CC pronta para uso
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Espectro de EMI com uma rede de estabilização da impedância de linha doméstica (projeto da Würth)
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