电磁兼容EMC测试技术工程篇：有关CS101限值分析

CS101限值分析

摘要：主要对GJB151B标准CS101项目的限值进行了分析。CS101极限值设置是基于GJB181（MIL-STD-704）的电源特性标准曲线，CS101规定的电压幅度超出典型的电源特性曲线约6dB。CE102和CS101之间的极限值相差约26dB，但这不能视为余量，设置CE102极限值主要是考虑多个EUT干扰形成的纹波不致于超出电源特性标准的规定，电源特性标准是唯一有效的比较基准。

一、CS101测试目的

CS101（25Hz～150kHz电源线传导敏感度）项目用于检验EUT承受耦合到输入电源线上的信号的能力，主要目的是在允许电源电压波形失真的脉动电压条件下确保设备性能不降低。

二、 CS101测量方法及限值

CS101（25Hz～150kHz电源线传导敏感度）测试系统主要由信号发生器、功率放大器、示波器（高阻输入阻抗）、耦合变压器、电容，10µF、隔离变压器、0.5电阻、LISN等组成。首先进行系统校验。按照图CS101-1连接测试设备，将0.5欧姆电阻连接到耦合变压器次级的两端进行校验。由信号发生器和音频功率放大器产生的敏感度信号（正弦信号）经耦合变压器施加到0.5欧姆电阻上，示波器读取输入信号的电压电平，当此功率值小于标准规定的功率极限值（如图CS101-6所示）时，增加信号源输出幅度，直到示波器监测的值达到标准极限值。

图CS101-1  系统校验配置示意图

其次，进行敏感度测试。对于DC或单相AC电源，按图CS101-2布置测试配置；对三相△型连接电源，按图CS101-3布置测试配置；对三相Y型连接电源（四根电源线），按照图CS101-4布置测试配置。以DC电源线信号注入配置为例，由信号发生器和音频功率放大器产生的敏感度信号，经耦合变压器施加到受试设备的电源线上，由示波器监测输出的信号，观察受试设备是否敏感。此项测试中，施加的敏感度信号有两种情况，一种是示波器监测的电压值达到图CS101-5中的电压限值，但功率值未达到校验值；另一种是示波器监测的电压值未达到限值要求，但功率值达到了校验值。

图CS101-2  DC或单相AC电源线信号注入配置示意图

图CS101-3  三相△型电源线信号注入配置示意图

图CS101-4  三相Y型电源线信号注入配置示意图

图CS101-5  CS101电压限值

图CS101-6  CS101功率限值

三、限值分析

CS101极限值设置是基于GJB181（MIL-STD-704）的电源特性标准曲线（GJB181B要求的28V直流电压*大畸变频谱如图CS101-7所示）。CS101没有对每一种可能的电源电压单独规定极限值曲线，而只是规定了两条曲线。尽管极限值已经一定程度上归一化以避免出现复杂的曲线形式，规定的电压幅度仍超出典型的电源特性曲线约6dB（28V直流电压GJB181B要求和CS101限值比较如图CS101-8所示，在1kHz～50kHz两条限值正好是相差6dB）。考虑到制造设备间的性能差别，极限值和电源特性标准间的余量是有必要的。

图CS101-7  GJB181B要求的28V直流电压*大畸变频谱

图CS101-8  28V直流电压GJB181B要求和CS101限值比较

CE102和CS101之间的极限值相差约26dB，但这不能视为余量（28V直流电压CE102限值和CS101限值比较如图CS101-9所示）。设置CE102极限值主要是考虑多个EUT干扰形成的纹波不致于超出电源特性标准的规定。因此电源特性标准是唯一有效的比较基准。

图CS101-9  28V直流电压CE102限值和CS101限值比较

另外，CS101要求的信号仅施加到输入电源线的高电位线上，这是因为试验的目的在于在EUT输入电源线间产生差模电压。测试方法中使用串联注入技术，会在EUT电源输入电路上产生电压跌落。其他敏感度试验要求，比如CS114和RS103，可以评估共模电压带来的影响。