24年4月更新,2023
在本应用说明中,我们生成典型 EMI/RFI 滤波器的频率响应,并将其与制造商指定的数据表进行比较。
Moku:Lab 频率响应分析仪是 10 种仪器之一,可使用 120mHz 至 XNUMXMHz 的扫描正弦波测量系统的幅度和相位响应。 Moku:Go 和 Moku:Pro 频率响应分析仪仪器也支持此过程。
频率响应分析仪
Moku:Lab 频率响应分析仪 (FRA) 在输出端驱动扫频正弦波,并同时测量输入端接收到的信号幅度(或功率)和相位。 这可用于测量被测系统或设备的传递函数,从 10mHz 到 120MHz,从而创建振幅和相位与频率的关系图,有时称为波德图。 在此应用中,我们将扫频正弦波驱动到射频干扰 (RFI) 滤波器中并观察共模抑制比。 然后将其与制造商的典型性能图表进行比较
EMI滤波器背景
所有电子设备都会发出电磁干扰 (EMI)(或射频干扰 (RFI)),并且容易受到来自其他设备的传导发射的影响。 特别是,任何连接到市电电源的电子设备都需要确保其符合 EMI/RFI 的相关国际标准。
普遍适用的标准是 FCC 第 15 部分(尤其是 B 部分,无意辐射体)和第 18 部分(工业、科学和医疗设备、辐射和传导发射)和欧洲标准 EN55011、EN5502 等。 EN55014。
这些需求通常通过过滤相关 RF 能量的电源入口滤波器或电源输入模块来满足。
被测设备; 测量设置
出于 Moku:Lab 频率响应分析仪应用的目的,我们选择了 Corcom 的 EMI 滤波器组件; 此类模块的领先供应商。 (科尔康网站)
选择的设备是 Corcom 10VB3 (数据表). 电气原理图如图 1 所示。
图1: Corcom滤波器原理图
共模插入损耗
EMI 滤波器的共模插入损耗是一个通常由制造商测量和指定的参数。 虽然这不一定是特定设备中过滤器性能的衡量标准,但它用于测试和验证。 这是使用图 2 中所示的测试设置测得的。
图2: 共模插入损耗设置
这有效地将“线路”和“中性”电感器组件并联放置,并便于对其频率响应进行直接测量。 另请注意,(测试设备的)源阻抗和负载阻抗必须为低阻抗,例如 50Ω
Moku:实验室设置
Moku:Lab 频率响应分析仪非常适合这种 EMI 滤波器共模插入损耗测量,并在 DUT 输出端提供跟踪发生器(扫描正弦波)和频谱分析仪(幅度和相位响应)的功能。
图3: EMI 滤波器准备测试 |
图4: 测试设置 |
测试设置简单明了,不需要 Moku:Lab 以外的测试设备; 图 3 和图 4。
Moku:Lab 提供可设置为 1 MΩ 或 50Ω 的输入和输出阻抗。 所以对于这个测试,两者都设置为 50Ω。 平板电脑界面上的输出通道选项卡用于配置从 100kHz 到 31MHz 的频率扫描,以覆盖感兴趣的范围。
成果
Moku:Lab 生成的图如图 5 所示。用户界面允许快速添加光标以测量选定频率下的特定幅度和相位。
图5: Moku:Lab EMI 滤波器图和测量
制造商的数据提供了共模插入损耗的最低规格以及“典型”性能曲线。 这些最小值与 Moku:Lab 测量的丢失率一起列在表 1 中。
表1: Moku:实验室测量和制造商最小值,与频率
图6: 典型表现
表 1 显示我们特定的 DUT 滤波器在整个频率范围内超出了制造商的规格。 最低规格非常保守。
为了将制造商的典型性能曲线(图 6)与 Moku:Lab 结果进行比较,将 Moku:Lab 图表导出到 iCloud(只需点击云图标),然后用从图 6 中读取的振幅/损耗点进行注释。
结果如图 7 所示,这表明 Moku:Lab 测得的共模损耗与制造商对该 EMI 滤波器的典型性能非常接近。
图7: Moku:标注制造商典型性能的实验室测量
指示来自 Corcom“典型”图表的点
结论
本应用笔记展示了 Moku:Lab 频率响应分析仪在典型 EMI 滤波器的共模插入损耗比测量中的应用。
使用基于触摸的用户界面可以快速高效地获得结果,生成的绘图通过 iCloud 和 Dropbox 以图形文件的形式直接共享,以包含在本应用说明中。
过滤器性能超出制造商的最低规格; 结果与声称的典型性能曲线非常接近。
参考文献
[1] Corcom 10VB3 数据表
https://www.te.com/commerce/DocumentDelivery/DDEController?Action=srchrtrv&DocNm=1654001_CORCOM_PRODUCT_GUIDE_B_SERIES&DocType=CS&DocLang=English%20
[2] Corcom产品目录; 第268页测试方法
https://www.te.com/commerce/DocumentDelivery/DDEController?Action=showdoc&DocId=Catalog+Section%7F1654001_CORCOM_PRODUCT_GUIDE%7F0611%7Fpdf%7FEnglish%7FENG_CS_1654001_CORCOM_PRODUCT_GUIDE_0611.pdf%7FCAT-C8114-N1%20