Осциллографы — рабочие инструменты, интенсивно используемые разработчиками устройств силовой электроники. Их высокоэффективные и удобные функции БПФ-анализа используют для выявления и устранения ЭМП, что существенно экономит время и ресурсы. Типичной задачей является проверка эффективности фильтра ЭМП на раннем этапе разработки.
Испытание кондуктивного излучения — обязательная измерительная операция, которая выполняется в конце процесса разработки любого импульсного источника питания (SMPS). Разработчик должен убедиться в том, что продукт удовлетворяет соответствующему стандарту еще до выхода этого продукта на рынок. Для полноценных испытаний на соответствие стандартам требуются испытательная камера и подходящий приемник ЭМП. Если продукт не соответствует стандарту, может потребоваться модифицировать источник питания, что существенно повлияет на конструкцию компонентов SMPS: входного фильтра ЭМП, печатной платы, а также на проект в целом, например, на выбор соответствующей частоты переключения. Такие модификации существенно увеличивают время выхода на рынок. Порой возникает необходимость в частичной переработке продукта. Подобный риск можно значительно снизить за счет выполнения испытаний кондуктивного излучения на ранней стадии цикла разработки. При предварительных испытаниях на соответствие стандартам не требуется камера, но нужен прибор, который может измерять спектр входного и выходного сигналов источника питания со сравнительной оценкой. Это может быть как анализатор спектра, так и осциллограф.
Осциллографы компании Rohde & Schwarz обеспечивают функцию высокоэффективного и удобного БПФ-анализа для измерения амплитуды частотной составляющей. Пользователи могут видеть сигналы во временной области и сопоставлять нежелательные спектральные излучения с событиями во временной области. Таким образом осциллографы высокоэффективно и автономно выполняют начальные испытания кондуктивного излучения на устройствах силовой электроники. Это полезно, когда в лаборатории НИОКР нет специализированного оборудования (например, приемника ЭМП) для проверки предварительного соответствия стандартам на этапе разработки.
Чем раньше учитывается соответствие стандартам ЭМП, тем меньше вероятность возникновения проблем в конце процесса разработки. Чем раньше обнаруживается проблема с ЭМП, тем проще и дешевле ее устранение. Осциллографы обычно используются во время разработки оборудования и системных испытаний; они также очень полезны при испытаниях на ЭМП в рамках НИОКР.
Измерительная установка
Для измерения кондуктивного излучения источника питания необходим эквивалент сети (LISN), который должен изолировать испытуемое устройство от внешнего источника питания. Коаксиальный выход эквивалента сети должен быть подключен к осциллографу коаксиальным кабелем со входным сопротивлением 50 Ом, активируемым в осциллографе для обеспечения соответствующего согласования. Для измерения спектра в осциллографе должны быть выполнены следующие действия:
Спектр ЭМП без входного фильтра
Анализ сценариев — эффективность фильтра ЭМП
Приведенные ниже снимки экрана иллюстрируют измерения кондуктивных излучений с помощью осциллографа R&S®RTM3000 без фильтра ЭМП и с фильтром ЭМП.
Канал 1 отображает измеряемый во временной области сигнал, подключенный к эквиваленту сети. В результате применения эквивалента сети этот сигнал ослабляется на 10 дБ, что необходимо учитывать при сравнении измеряемых значений с предельными значениями кондуктивного излучения. В нижнем окне отображается спектр в дБмкВ на входной клемме источника питания. Без фильтра ЭМП отчетливо виден спектр шума, генерируемого на входе преобразователя постоянного тока. В то же время измерение с фильтром ЭМП показывает, что кондуктивные излучения на входной линии эффективно ослабляются.
Для некоторых частот имеет место ослабление до 30 дБ.
Спектр ЭМП с входным фильтром
Для проверки излучений в области низких частот пользователь должен повторить измерение с акцентом на низкие частоты.
Высокоэффективная функция БПФ в осциллографах компании Rohde & Schwarz позволяет разработчикам выявлять и устранять кондуктивное излучение источников питания. Поскольку осциллограф является стандартным измерительным прибором для разработки устройств силовой электроники, он может сэкономить большое количество времени и денег за счет использования его для ранней оценки ЭМП на этапе разработки. Это повышает вероятность достижения соответствующих требований по ЭМП, не прибегая к существенной переработке продукта после неудачного испытания на соответствие.
Сопутствующие товары
