摘 要：分別研究了開關電源的電流，電壓和功率傳導干擾的檢測技術，闡述了其測量方法和經驗。最后舉例測量了幾種開關電源的電流，電壓和功率的諧波含量。 敘 詞：傳導干擾；檢測技術；諧波含量 Abstract：This paper respectively studied detection technique of the current, the voltage and the power conduction interference in the switches power supply , discussed　 that the measure methods and it’s experience. At last,　an example, measured harmonic contents of the current、 the voltage and the power in a few switches power supply. Keywords：conduction interference；detection technique； 1　引 言 　　在電力線和開關電源中，電磁干擾 （ EMI: electromagnetic interference）主要表現形式是傳導干擾。干擾信號主要是電流和電壓諧波分量【1—3】。 電力線、信號線和控制線是傳導干擾的載體【4】。 傳導干擾檢測技術復雜，在測量中，不但要考慮電磁輻射干擾的屏蔽技術，而且測量儀的正確使用，測量方法正確與否都直接影響測量結果。　這里主要探討電氣設備中傳導干擾的檢測技術。 2　開關電源的電壓傳導干擾測量 　　在測量來自開關電源傳導干擾時，必須在電網交流電源與待測設備（ EUT: equipment　under　test ） 之間接一個線性阻抗穩定網絡（LISN），聯結LISN有兩個作用：其一，對EUT的電源輸入端口，在高頻諧波時提供一個標準線性阻抗，這樣當聯接到同一電源的其它設備發生變化時，不會影響EUT輸入的電源阻抗；其二、LISN 可以濾去來自電網電源的EMI，給電氣設備提供一個“干凈” 的電源，不會影響對EUT本身傳導干擾的測量結果。 　　 　　LISN 是一個三端口RLC網絡。12端口接電網電壓；34端口接EUT；56端口接輸入阻抗為50Ω的無線電噪聲儀；用于測量開關電源的電壓傳導干擾（電壓諧波分量）。基于LISN測量EUT的電壓諧波分量原理電路見圖1。從12端口看進去的阻抗頻率特性見圖2。 　　如果希望LISN有更寬的頻率范圍的平穩阻抗特性，則需要更復雜的網絡結構。 　　 　　如果LISN的功率容量不夠，或在實際裝置中無法安裝LISN，這時可以用電壓探針（VP）進行測量。VP原理電路見圖3。在圖3中，R與 Rm之和為 　　　　　　　　　　　　 R+Rm =1500Ω　　　　　　　　 （1） 式（1）中Rm為無線電噪聲儀的輸入阻抗，典型數據為50Ω。實際干擾電壓Vi與測量值電壓Ui的關系： 　　　　　　　　　　Vi=（1500/Rm）×Ui　　　　　　　　　（2） 式（2）中下標i表示第i次電壓諧波。 　　用VP測量EUT的電壓傳導干擾時，要注意下列二點：（1）在使用VP進行傳導EMI測量時，要確保來自電網電源的EMI電平低于來自被測件的EMI在20dB以上；（2）在電網電源與VP之間，或VP與被測件之間，一般阻抗不匹配，因此測量誤差不能去除。所以，用VP測量電壓傳導干擾的精度低于基于LISN的測量精度。 3　開關電源的電流傳導干擾的測量 　 　　用電流探針（CP）測量EMI的電流噪聲，其測量方法是很簡單的，CP包圍通過電流的導體就可以測量相應的電流的噪聲，當CP包圍一根導線時，可以測量差模傳導電流；當CP包圍全部電纜時，可以測量共模傳導電流。在測量過程中，CP位于EUT與LISN之間，且要盡量靠近LISN側，這樣測量誤差小。CP的插入阻抗小于0.5Ω，工作頻率可以達50MHz. 4　開關電源的功率傳導干擾的測量 　　功率傳導干擾的測量儀一般采用功率探針（PP），PP可以測量5MHz—300MHz的傳導干擾功率，PP原理見圖4 ，圖4中：A為CP，A 的輸入為EUT的傳導電流噪聲；B，C 為鐵氧套管，他們分別包圍電力線和與測量儀器相聯的信號線，用于衰減所感興趣的頻率范圍的電流；D為附加吸收器，作用是衰減來自電網的電流傳導干擾。 　　由于當頻率大于30MHz的干擾信號是以幅射的方式,這樣，在進行傳導干擾功率的測量時，必須對電源引線進行很好地屏蔽。這種傳導干擾的最大強度存在于電力線與ETU的連接點上[4]，因此，PP放在此位置進行測量。另外，精確的測量點隨頻率不同而變化，可以通過觀察儀器的最大值來調節測量地點。PP對EUT提供約100Ω—250Ω的阻抗，其感抗分量不大于阻抗的2%。只有注意上述各點，傳導干擾功率的測量才能獲得比較正確的結果。 5　檢測舉例與分析 　 　　利用CP、VP和基于LISN分別測量各種型號的29英寸彩電，15英寸彩顯，和UPS電源輸出端口電流和電壓的諧波分量，具有代表性的測量結果見表1。把基波分量的電流（電壓）值看成100%，其余的數據為占基波分量百分比。 　　表1中：I-THD表示電流的總諧波含量；V-THD表示電壓的總諧波含量。從表1中看到：開關電源中電流的諧波干擾是主要矛盾，而電壓諧波干擾比電流諧波干擾小得多，因此，抑制開關電源的傳導干擾主要是抑制電流的諧波干擾。 　　表2為彩電，彩顯，和UPS電源輸出端口的諧波功率的測量數據（基波分量的功率值看成100%，其余的數據為占基波分量百分比）。P-THD表示各次諧波功率的諧波含量。 6　結 束 語 　 　　電力網絡與電氣設備互相的傳導干擾，是電磁干擾的主要形式。對傳導干擾的測量技術研究，具有十分重要的實際意義。在傳導干擾的測量過程中，不但要有一定的電磁兼容理論基礎，也需要豐富的實際測量經驗。本文對開關電源電氣設備傳導干擾檢測技術的研究具有實際應用意義。 　　　　　　　　 參考文獻 [1]　蔡仁鋼：電磁兼容原理設計和預測技術[M]，北京：北京航空航天大學出版社 1997 132—138。 [2]　曹才開 、 王韌：開關電源EMI的虛擬儀器測量[J]，深圳：電源世界，2002年第8期53—54，38。 [3] 李鳳祥：諧波抑制和無功率補償技術的研究與應用[J]，上海：電氣自動化，2002年2月44—46。 [4]　Liu .D： Wide Band AC Power Line Characterization，IEEE Trans on Consumer Electronics,1999,45（4）[R]1087—1097.