(高清版)GBT 17626.31-2021 电磁兼容 试验和测量技术 第31部分：交流电源端口宽带传导骚扰抗扰度试验

电磁兼容试验和测量技术第31部分：交流电源端口宽带传导骚扰国家标准化管理委员会国家市场监督管理总局发布国家标准化管理委员会IGB/T17626.31—2021/IEC61000-4-3 V 1 1 1 3 3 56.1试验信号发生器 56.2耦合/去耦网络 66.2.1通用要求 66.2.2用于受试端口的CDND 6 7 96.3.1通用要求 96.3.2试验信号发生器平坦度的验证程序 96.3.3使用变压器夹具的CDND插入损耗验证 9 6.4试验电平设置程序 7试验布置及注入方法 7.1试验布置 8试验程序 9试验结果评价 附录A(资料性)功率谱密度试验电平的测量不确定度 A.1概述 A.2试验方法的不确定度报告 A.2.1通用符号 A.2.2被测量的定义 A.2.3被测量的不确定度影响因素 ⅡA.2.4扩展不确定度的输入量和计算示例 A.3测量不确定度的计算表达式及其应用 附录B(资料性)首选宽带源的选择原理——关于试验信号生成的信息 22B.1概述 B.2有限带宽宽带信号产生原理 22 B.2.3伪随机噪声序列 B.2.5OFDM方案 B.3首选的宽带源 Ⅲ 电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论；电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验；电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度；电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验；电磁兼容试验和测量技术交流电源端口谐波、谐间波及电网信电磁兼容试验和测量技术闪烁仪功能和设计规范；电磁兼容试验和测量技术0Hz～150kHz共模传导骚扰抗扰度电磁兼容试验和测量技术直流电源输入端口纹波抗扰度试验；电磁兼容试验和测量技术横电磁波(TEM)波导中的发射和抗扰电磁兼容试验和测量技术混波室试验方法；电磁兼容试验和测量技术全电波暗室中的辐射发射和抗扰度电磁兼容试验和测量技术HEMP传导骚扰保护装置的试验电磁兼容试验和测量技术三相电压不平衡抗扰度试验；电磁兼容试验和测量技术工频频率变化抗扰度试验； --GB/T17626.31—2021电磁兼容试验和测量技术第31部分：交流电源端口宽带传导骚-GB/T17626.34—2012电磁兼容试验和测量技术主电源每相电流大于16A的设备的VGB/T17626.31—2021/IEC61 射频电磁场辐射抗扰度试验。目的在于建立电气、电子设备受到射频电磁场辐射时的抗扰度评定依据。(GB/T17626.3—201 备的供电电源端口、信号、控制和接地端口在受到电快速瞬变脉冲群干扰时的抗扰度性能。 供电系统及所连设备谐波、间谐波的测量和测量仪器导则。目的在于规准给出的发射限值对设备逐项进行试验，对实际供电系统中谐波电流和电压的测量的仪器。 电气和电子设备在经受电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度性能。(GB/T17626.11—V 和辐射抗扰度的通用确认程序、受试设备的试验布置要求和全电波暗室测量方法。 设备交流电源端口在遭受有意和/或无意宽带信号源产生的传导骚扰时的抗扰度。立评价电气和电子设备在经受电压暂降、短时中断和电压变化时的抗扰度的通用准则。1GB/T17626.31—2021/IEC610001范围本文件是关于电气和电子设备对来自150kHz～80MHz频率范围内有意和/或无意宽带信号源产生的电磁骚扰的传导抗扰度要求。本文件的目的是建立一个通用的基准，以评估电气和电子设备交流电源端口在遭受有意和/或无意宽带信号源产生的传导骚扰时的抗扰度。本文件规定的试验方法描述了评估设备或系统对已定义现象的抗扰度的一致性方法。不具备至少一个交流电源端口的设备不在要求之列。不准备连接到交流电源配电网络上的电源端本文件仅适用于额定输入电流≤16A的单相设备；多相设备和/或额定输入电流大于16A的单相设备的宽带骚扰适用方法还在考虑中。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。bulary(IEV)—Chapter16抗扰度[Electromagneticcompatibility(EMC)—Part4-6:3术语和定义IEC60050-161界定的以及下列术语和定义适用于本文件。模拟手artificialhand模拟常规工作条件下，手持电器与地之间的人体阻抗的电网络。2GB/T17626.31—2021/IEC61交流电源端口的L线和N线之间的对称阻抗。3GB/T17626.31—2021/IEC614概述一个与典型电源配电网络类似的有纵向转换损耗(LCL)的差模耦合/去耦网络(CDND)注入骚扰信号(见图1)。CDND的特性在6.2中给出。试验信号试验信号发生器T参考接地平面LL 将EUT连接到CDND,除非可以确定试验信号发生器和CDND之间因失配引起的电压驻波比(VSWR)≤2,否则应在试验信号发生器和CDND之间插入一个3dB或者更大的功率衰减器(图1中在选定的试验频率范围内，施加到受试交流电源端口的宽带试验信号的试验等级用功率谱密度(PSD)规定，表示为dBm/Hz,应在表1的第2列中选择。功率谱密度试验电平测量不确定度(MU)的相关信息见附录A。为方便起见，试验等级也可在150kHz～80MHz的全频率范围内用等效电压频谱规定，表示为dB(μV)/100kHz(见表1中的第3列),以及用总前向功率规定，表示为dBm(见表1中的第4列)。关于试验等级验证的更多细节见图11。4GB/T17626.31—2021/IEC表1试验等级功率谱密度总前向功率123注：第2列为试验要求；第3列和第4列是为便于使用而增加"“x”是开放的等级，可高于、等于或介于其他等级之间。此等级应在专门的设备规范中规宽带试验信号的示例见图2。在有意宽带骚扰的特定情况下，产品委员会可规定适当的限定频率范围来试验EUT。对于给出的功率谱密度和选定频率范围的总前向功率可用公式(1)来计算。式中：PTF——总前向功率，单位为分贝毫瓦(dBm);fstart——试验频段的下限，单位为赫兹(Hz)。耦合装置(CDND)EUT端口的试验电平设置程序在6.4中描述。图2用120kHz分辨率带宽测得的宽带试验信号电压频谱示例5试验信号发生器(见图3)包含所有必需的设备，提供一个宽带输入到CDND用来向EUT施加满--—可调衰减器，A1,(通常从0dB～40dB)控制骚扰源的输出电平，为选件。插入。试验信号发生器的特性见表2。表2试验信号发生器的特性宽带信号平坦度在150kHz～80MHz内或能够覆盖的所需频段内，输出信号的平坦度应在±3dB内80MHz以上的带外作用在100MHz以上的所有频率，试验信号发生器的输出应至少低于指定试验电平20dB。在80MHz和100MHz之间，试验信号发生器的输出不大于目标信号电平3150kHz以下的带外作用如果产品委员会选择不同于150kHz～80MHz的专用频率范围，带外作用的频率上下限宜作相应的如果选择30MHz作为施加试验信号的最大频率，在试验信号发生器输出端，带外作用在37.5MHz宜低于试验信号——白噪声源； LPF/HPF——低通滤波器/高通滤波器(选件)。图3试验信号发生器的原理图6CDND应有16dB的纵向转换损耗(LCL)以便同时注入共模信号和差模信号。表3和图4分别给出频率范围阻抗(EUT端口)插入损耗(射频输入端口——EUT)隔离度(交流电源端口——EUT端口)纵向转换损耗(EUT端口)7LoNL标引序号说明：这些网络是将耦合和去耦的电路包含在一个盒子中。用于电源端口(非交流电源)的耦合/去耦网络示例在图5中给出。表4总结了如IEC61000-4-6:2013附录D中概述的不同类型CDN的用法。选6.2.3中用于去耦电路或规定EUT共模阻抗的CDN应与IEC61000-4-6中规定的一样。线缆类型示例电源端口(非交流电源端口)和CDN-Mx(见IEC61000-4-6:2013,图D.2)同轴电缆、用于LAN和USB连接的电缆、音频系统电缆CDN-Sx(见IEC61000-4-6:2013,图D.1)非屏蔽平衡线ISDN线、电话线CDN-Tx(见IEC61000-4-6:2013,图D.4、图D.5、图D.7和附录H)非屏蔽不平衡线不属于其他组的所有线CDN-AFx或CDN-Mx(见IEC61000-4-6:2013,图D.3和图D.6)8GB/T17626.31—2021/IEC6100NL标引序号说明： CDN-T2用于有一组对线的电缆(2线): CDN-T4用于有两组对线的电缆(4线):—CDN-T8用于有四组对线的电缆(8线)。对于非屏蔽不平衡电缆，可使用IEC61000-4-6中定义的匹配的CDN-X,例如2线时使用CDN-AF2,8线时使用CDN-AF8网络。铁氧体磁环上绕数圈线或在电缆上套若干铁氧体磁环(通常是钳合式管)来实现。注：IEC61000-4-6中给出了钳的技术参数。射频输入端口末端接的CDN可作为去耦网络使用。当CDN这样使用时，应满足IEC61000-4-69GB/T17626.31—2021/IEC61000-4-31:2注：试验信号发生器的信息见附录B。衰减器选件用于防止频谱分析仪过载或损坏。a)试验信号发生器输出宽带信号的验证布置图b)试验信号发生器输出宽带信号的典型频谱GB/T17626.31—2021/IE100Q输入/输出。变压器夹具的电路示例如图7所示。—OQ变压器夹具的插入损耗应按照图8a)～图8c)给出的原理进行测量。应进行三次独立的测量来确准。如果没有VNA,也可以用一台信号发生器和一台接收机替代。然后按照图8a)～图8c)给出的原理进行测量(CDND的交流电源端口用100Ω以差模方式端接)。变压器夹具和CDND的插入损耗计变压器夹具1:A₁=0.5×(A₁₂+A₁₃—A₂3)变压器夹具2:A₂=0.5×(A₁2+Az₃-A₁3)CDND:A₃=0.5×(A₁₃+A₂₃—A₁2)A₁--—变压器夹具1的插入损耗；A₂——变压器夹具2的插入损耗；A₁2———变压器夹具1和变压器夹具2的插入损耗之和(见图8a)];A₁3———变压器夹具1和CDND的插入损耗之和[见图8b]];A₂3———变压器夹具2和CDND的插入损耗之和(见图8c)]。GB/T17626.31—2021/IEC61000-4-31:2LN标引序号说明：b)变压器夹具测量A₁₃的插入损耗测量布置图LN标引序号说明：c)变压器夹具测量A₂的插入损耗测量布置图GB/T17626.31—2021/IEC61同轴电缆LN假设试验信号发生器、CDND和变压器夹具均符合6.2和6.3要求。用于将宽带信号的输出功率调节到试验所需的电平的布置如图11所示。a)根据表1中选定的试验等级以及试验频率范围试验，使用第5章中的公式(1)计算目标总前向GB/T17626.31—2021/IEC50Q终端标引序号说明：A2——功率衰减器选件。根据产品委员会(通信设备，调制解调器等)的技术规范，用于EUT的规定操作所需的辅助设备QOO标引序号说明：T——50Ω终端；EUT与试验设备以外的任何金属物体的间隙应至少为0.5m。不作注入用的CDN中应只有一个CDN用50Ω终端端接以提供唯一的返回路径。其他所有的CDN应作为去耦网络配置。的互连电缆也应放置在绝缘支撑物上。GB/T17626.31—2021/IECQOO标引序号说明：T———50Ω终端；A2——功率衰减器选件。EUT与试验设备以外的任何金属物体的间隙应至少为0.5m。不作注入用的CDN中应只有一个CDN用50Ω终端端接以提供唯一的返回路径。其他所有的CDN应作为去耦网络配置。属于EUT的互连电缆(≤1m)应放在绝缘支撑物上。1)用于连接到交流电源端口(非受试)的CDND。最短)的端口。LLh≥30mmh≥30mmh≥30mmL如果可能，接口电缆应长1m。a)仅连接到一个CDND的两端口EUT的布置原理图0.1m±0.05m支撑LL标引序号说明：L———0.1m≤L≤0.3m;A2——功率衰减器选件；b)当AE在试验期间出现错误时的布置原理图GB/T17626.31—2021/IEC61000-4试验应在试验信号发生器将试验信号提供给连接到交流配电网的CDND的射频注入端口的情况下进行。所有非受试的其他连接端口应按7.在试验信号发生器的输出端口可能需要低通滤波器和/或高通滤波器来防止(高次或亚)谐波骚扰EUT。低通滤波器的带阻特性应足以抑制谐波，使其不影响结冲调制旨在模拟骚扰信号的键控行为。施加宽带抗扰度试验信号的驻留时间不应小于EUT执行和响制造商的技术规范可以规定一些对EUT产生的效应但被认为是不重要的因而是可以接受的。-—进行试验所需的任何特定条件； GB/T17626.31—2021/IEC61000-4(资料性)定度(MU)的相关信息。关于MU的更多信息可在参考文献[1附录A着重以电平设置的不确定度为例，说明了如何根据测量仪器的不确定度和6.4中所述的功附录A的目的是在100QEUT阻抗的情况下根据6.4试验电平设置程序的要求评估注入功率的MU。与不同实验室对同一EUT进行的试A.2.1通用符号y被测量为第5章中定义的功率谱密度SD,且通过CDND的EUT端口提供给100Ω负载。图A.1中的影响图给出了功率谱密度试验电平上影响量的例子。该图不是详尽无遗的。对于表A.1中所示的不确定度报告计算示例，选择了影响图中最重要的影响因素。至少应使用表A.1所列的图A.1使用CDND影响功率谱密度试验电平的示例下面的例子假设用于功率谱密度值设置程序中的仪器同样也用于产生功率谱密度电平(功率谱密度电平设置测量布置如图11所述),不包括试验中没有的测量仪器(热电偶功率计加上变压器夹具)。在电平设置过程中产生的CDND功率谱密度SD的模型函数(所有量均为对数单位)为：SD=PM,—IL—△B+PMca+FLG+F允差因子1正态，k=2210正态，k=22功率计校准修正211121R正态，k=111合成标准不确定度u.(y)=√Zu(y)²GB/T17626.31—2021/IEC61IL——根据6.3.3所述程序测得的变压器夹具的插入损耗。IL的不确定度源于网络分析仪的不准确性和测量布置的共模电流回路。IL的平坦度用FLc表示(见下△B——试验信号占用的频段。这个量的不确定度源于试验发生器的频率不准确性。PMc—功率计的校准因子。其不确定度在功率计的校准证书中给出。在计算这个量的合成不FLc——从试验发生器输出端到CDND的EUT端之间试验仪器链平坦度的修正值。其期望值R——测量布置和测量设备不可重复性的修正值。其期望值是0dB,通过数个独立的电平设GB/T17626.31—2021/IEC61(资料性)统(例如电力线通信),正交频分复用(OFDM)方案似乎更合适。在频域(不考虑相位角),信号看起来——有意产生一个仅包含在某确定频段内的信将噪声发生器输出的频谱含量限制在所需的频带内(见图B.1a)和图B.1b)]。滤波器特性决定了产生A图B.1白噪声源电平/dB(μV)电平/dB(μV)图B.1白噪声源(续)B.2.3伪随机噪声序列真随机噪声源可以被加载到任意波形发生器(AWG)存储器中的随机数序列所代替。为便于实现带通滤波器，可对采样序列进行预处理。因此，在AWG输出端只需要一个抗混叠滤波器(见图B.2)。当选择足够大的AWG的采样频率时，该滤波器的设计不像真随机噪声的产生那样苛刻。抗混叠滤波器的边缘频率通常是采样频率的一半。图B.2用任意波形发生器产生有限带宽宽带信号的原理设s(t)为随机数序列。该信号与频率无关(至少在采样频率一半的频率间隔中),在频域中可以表示为S(w)。在频域可以通过S(w)与滤波器特性Hg(w)相乘来实现滤波。频域中的矩形函数H,(w):GB/T17626.31—2021/IE对应于时域中的函数h,(t):对下边界频率为f₁(→w₁→H₁(w))、上边界频率为f₂(→w₂→H₂(w))滤波器在频域中对随机数序列的应用相当于乘法。在时域中，则变成卷积运算：g(t)=hp(t)s(t)——14位垂直分辨率；——频带下限150kHz;频率/MHz图B.3有限带宽伪随机噪声信号的信号频谱(用120kHz分辨率带宽测量)电压/V电平/dB(μV)电压/V电平/dB(μV)44320图B.4时域中提取的有限带宽伪噪声信号(用示波器测量)需考虑到市场上一些可用的AWG没有内置的抗混叠滤波器。在这种情况下，在频谱的高频端将出现镜像频率(见图B.5)。为了避免这些频谱分量，需使用外部抗混叠滤波器。图B.5无抗混叠滤波器时有限带宽伪噪声信号的信号频谱电平/dB(μV)电平/dB(μV)电平/电平/dB(uV)GB/T17626.31—2021/IEC61000图B.7有限带宽脉冲信号的信号频谱(用120kHz分辨率带宽测量)图B.8显示了时域中的提取。该信号峰值因子(即峰值振幅和平均电平间的比值)较差。放大器应能不失真地传输峰值。图B.8时域有限带宽脉冲信号的提取(用示波器测量)由于脉冲由发生器在时域中重复产生，因此得到梳状频谱，这可在更高的分辨率(200Hz分辨率带宽)下看出，如图B.9所示。电平/dB(μV)电平/dB(μV)图B.10OFDM信号的信号频谱(用120kHz分辨率带宽测量)图B.11提取的OFDM信