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23 11月、2022 7ビュー 作者:ラザ・アクバル

カップリング・デカップリング・ネットワークを利用したイミュニティ試験

の助けを借りて、伝導性イミュニティ試験を行うことができます。 カップリングデカップリングネットワーク (CDN). 発電機に接続すると、 CDNE-M316 は、最初に EUT (EUT) に同相妨害を引き起こします。 干渉信号は、ケーブルと直列導体で構成される結合ネットワークを介して EUT に送信されます。
ほとんどの電気機器は、補助機器 (AE) (AE) と呼ばれる他のデバイスとも相互作用します。 デカップリング ネットワークは、発電機の妨害信号が補助デバイスに影響を与えないようにします。
EUT 以外のすべての機器の再現性とセキュリティのために、イミュニティ テストでは CDN が好まれます。 カップリング・デカップリング・ネットワークは、厳格なテスト中であっても、AE のセキュリティを保証します。
共有機能にもかかわらず、CDN はさまざまな固有のシグナルを作成してテストします。 一部のタイプのカップリング デカップリング ネットワークには、RF スイープ EMC イミュニティ テストが含まれます。 他の人は、EFT/バースト、サージなどのトランジェントをテストします。 イミュニティ試験が IEC/EN 要件に準拠していることを確認するには、適切な CDNE-M316 を選択することが不可欠です。
過渡電流分配ネットワーク (CDN) は、EFT/バースト障害およびパルス整形電流を処理するように調整されています。 カップリング・デカップリング・ネットワークが使用されている場合、EUT (通常はより高い電圧と電流を持つデバイス) は突然のサージにさらされます。
高周波による妨害に対するイミュニティのテストを行う場合、RF CDN と呼ばれる特別な装置が必要です。

製品説明
カップリング 一般に「CDN」と略されるデカップリング ネットワークは、エネルギーまたは障害 (EMI/ノイズ) を除去し、それらを伝送 (カップリング) (デカップリング) するために使用されます。 EUT/DUT がさらされるノイズを注入し、干渉を除去することは、EMC イミュニティ テストの標準的な手順であり、これらが通常使用されます。
A カップリングデカップリングネットワーク (CDN) は、EUT ポート (AE) に接続された電源、通信、制御、または同様のラインに妨害を重畳することによって、EUT を電源および補助装置から分離するデバイスです。
IEC で要求されるイミュニティ テストは、EUT に電力が供給され動作している間に実行する必要があるため、この種のデバイスが必要です。 同じ考え方が、電力線でのバースト妨害の使用にも当てはまります。
カップリング デバイス ネットワーク (CDN) は、発生器の妨害を逆方向ではなく直接 EUT に送信する場合があります。
結合ネットワークは、妨害が EUT の電源ラインを下ることを可能にしますが、EUT の電力が発生器に入るのをブロックします。 EUT の電力は、デカップリング ネットワークを介して EUT に流れることができますが、発電機からの妨害が電源や AE に到達することはありません。
このため、カップリング・デカップリング・ネットワークを使用すると、EUT ラインへの妨害の適用が可能になり、パワー・ネットワークでの妨害の発生を、あたかもこれらの設定 (パワー・ネットワーク、通信ラインなど) に特有の現象によるものであるかのように効果的にシミュレートできます。 .

デザイン
各ネットワークには、特定のユース ケース、関連するハードウェア、および基礎となる標準に基づいた独自のアーキテクチャと機能があります。 CDN には主に XNUMX つの利点があります。

  1. 適用される EMI/ストレスの不確実性が低い
  2. 補助機器 (AE) のデカップリング
カップリング・デカップリング・ネットワーク

図: カップリング デカップリング ネットワーク

CDN が使用される場所
この種のデバイスは、多くの状況で採用されています。 最も頻繁に行われるのは、RF (連続) および過渡耐性試験の XNUMX つです。 CDN は、さまざまな電力線とデータ (信号) 線で実行される両方の EMI テスト形式でよく使用されます。
アプリケーションと回線の種類がこれらの CDN の構造に大きな影響を与えることは明らかです。 ネットワークは一般に、電源ラインで過渡試験が実行されない限り、発電機のブランド間で交換可能です。
イミュニティ試験やエミッション試験など、CDN には多くの典型的な用途があり、関連する周波数範囲が左の図に示されています。

伝導 RF イミュニティ CDN
IEC 61000-4-6 テストの最も一般的な注入手法は、伝導 RF テスト用に特別に作成された CDN を使用することです。 さらに、これまでに開発された中で最も効果的な RF イミュニティ テスト用のインジェクション デバイスです。 ほとんどの RF CDN は IEC 61000-4-6 仕様に基づいて構築されており、150 オームのコモン モード インピーダンスを提供します。

注入効率
最小限の電力で最高のテスト レベルを提供する EM クランプや BCI プローブと比較して、カップリング デカップリング ネットワークは最も効率的な注入手法です。 添付のチャートに示すように、40 ワットまたは 80 ワットのパワー RF アンプを使用した場合、CDN を使用してボリュームを大幅に増加させることができます。

CDN の選択
これらのネットワークのケーブル固有の性質により、テストでは一度に複数の使用が必要になる場合があります。 CDN は複数のテスト プラットフォームと互換性があるため、必要なツールを選択できます。

RF CDN の種類
これらのサブタイプは、特定の接続およびケーブル (IE、同軸、非遮蔽など) で使用するために区別されます。 Mタイプシリーズは、電気配線専用に設計されているため、最も人気があります。
必要なライン用の端子がありますが、三相 M タイプ CDN は通常、単相 EUT/DUT アプリケーションには適していません。

RF CDN を使用したテスト
置換アプローチは、注入装置とは独立した IEC 61000-4-6 テストで使用されます。 キャリブレーション情報は、後続のテストが実施されるベースラインを確立するため、このプロセスの重要な要素です。

CDN キャリブレーションのセットアップ
RF システムは、適切な周波数レベルを達成するためにテスト レベルを校正および調整するときに、周波数掃引を実行します。 目標が達成されると、情報は評価プロセスでさらに使用するために保持されます。
IEC 316-61000-4 校正セットアップに使用される CDNE-M6 注入技術を以下に示します。
1) 伝導RF試験システム
2) 100Ωアダプタ
3) 6dBアッテネーター
4) カップリング・デカップリング・ネットワーク (CDN)
5) 50 Ω 終端負荷

テスト レベルのキャリブレーションでは、モジュラー システムをセットアップする必要があります。これには、個別のコンポーネントを接続し、通常はソフトウェアで管理します。

校正アダプター
50 オームから 150 オームへのアダプターは、IEC 100-100-61000 に必要な 4 オームのインピーダンスを提供するため、単に 6 オームのアダプターと呼ばれることがあります。 CDN とアダプターを接続するショート バーに沿ってネットワークを取得するのが一般的です。
マッチング アダプターまたはショート アダプターは、特定のネットワークの回線設定に固有のものであるため、常に交換できるとは限りません。 100 (50 から 150) の範囲のアダプターは、以下から入手できます。 リスン または他の場所でオンライン。

添付の図では、50 オームから 150 オームへの短いアダプターがコンテンツ配信ネットワークにリンクされています。
1) ショートアダプター 5 ライン
2) 関連する 5 行の CDN
3) 50 から 150 オームのアダプター
4) ショートアダプタ接続

一過性免疫 CDN
電気的高速過渡現象 (EFT)/バースト、および複合波サージ (IEC 61000-4-5) は、カップリング デカップリング ネットワーク (IEC 61000-4-4) を必要とする最も一般的な過渡パルスです。 それぞれに異なるコンテンツ配信ネットワーク (CDN) が必要であり、パルス ライン同期要件のため、サージには特別な注意が必要です。

自動および手動カプラー
三相電気の 16 アンペアを超えるには、サージ テスト用の手動または自動カプラーが必要です。 システムには、多くの場合、単相で 16 アンペア未満の負荷を持つ CDN が含まれます。
同じ要件を満たすために調整が必要な手動カプラーとは異なり、自動 CDN では、特定のしきい値および結合構成までの変更が可能です。 多くの場合、手動の方法ではしきい値を選択できないため、使用できる可能性が大幅に制限されます。

コンビネーション ウェーブ サージ CDN
サージ発生器が過渡電流を生成する方法の一部は、それらをさまざまなライン (ほとんどの場合、電気本管) に直接注入することです。 CDNE-M0 出力 (IEC 90-180-270) で 316、61000、4、および 5 度の位相角要件を考慮して、ライン同期を維持する必要があります。
発生器とそのマッチング間の双方向通信により、パルスを希望の位相角に配置することができます。 カップリングデカップリングネットワーク. この図は、サージ テストの前提条件である、標準の AC 電源正弦波にその場所がどのように表示されるかを示しています。

EFT/バースト CDN
IEC 61000-4-4 は、高速電気的過渡現象 (EFT) のテストに広く使用されており、データと電源の両方の幹線のテストが含まれます。 短いパルスが急速に連続するため、この EMI イベントはバーストとも呼ばれます。 この信号のバーストには厳密な位相角の制限がないため、さまざまな技術を簡単に組み合わせることができます。
Surge と EFT の機能は多くの場合、同じ CDN に含まれているため、両方を簡単にテストできます。 これは、カプラーを切り替えてテスト対象の機器を切断するのに時間を費やすのではなく、効率的なテストを可能にする自動 CDN で一般的に見られます。

容量結合クランプ (CCLS)
EFT/バースト パルスをデータまたは通信に結合する場合、CCL は優れたオプションです。同じ種類のケーブルを使用することを心配する必要がないからです。 これらのガジェットがそれぞれの過渡発生器に適切に接続されている場合、これらのガジェットを交換可能に利用できます。 カップリング クランプにはデカップリング機能がなく、パルスをデータ ラインに結合するだけです。
テスト機器が相互に互換性があることを確認するには、 カップリングデカップリングネットワーク (CDN) テスト装置 (EMC) に物理的に接続されたケーブルとの間で RF 信号を結合または分離します。 この方法は、イミュニティをテストするためのベンチマークであり、IEC61000-4-6 で推奨されています。 CDN を使用して、EN55022 準拠のエミッションを測定することもできます。

イミュニティテスト
CDN は、テストの再現性と補助装置 (AE) のセキュリティを確保するため、最適なカップリングおよびデカップリング デバイスです。 CDN は、被試験機器に接続されたさまざまなケーブルに妨害信号を正しく結合するために使用され、信号が他のデバイス、機器、およびシステム (EUT) に影響を与えるのを防ぎます。

エミッション試験
CISPR 15 および CISPR 22 は、CDN がより広い周波数範囲 (80 MHz から 300 MHz) にわたるエミッション テストに提出することを義務付けており、いくつかの CDN は既にそうしています。
コモンモードインピーダンスと300 MHzまでの分圧比の周波数応答が提供されます。

CDN の出力での EUT ポート電圧の調整。

  1. 6 dB 減衰器を介して、CDN の RF 入力ポートをテスト ジェネレーターの RF 出力に接続します。
  2. 次に、信頼できる結果を得るには、入力インピーダンスが 50 Ω の測定デバイスを、150 Ω から 50 Ω へのアダプターを使用して CDN の EUT ポートに共通モードで接続する必要があります。
  3. AE ポートには、150 オームの抵抗器で終端された 50 オームから 50 オームのアダプタで構成される共通モード負荷が必要です。

以下に、組み立て手順を示します。
シールド ケーブルへの直接注入では、AE ポートで 150 オームの負荷は必要ありません。これは、シールドをその側の接地基準面に接続するためです (CDN-S 種類)。
CDN M タイプ、CDN AF タイプ、および CDN T タイプの校正値は、150 オーム接続が広く使用されているにもかかわらず、負荷変動の影響をほとんど受けません。 Sタイプと同様に、AEポート側にグランドに対してコンデンサがあり、短絡してRF信号が失われます。
このように、CDN M型、CDN AF型、CDN T型は補機接続部の150Ω負荷が不要です。

周波数範囲
この規格では、150 kHz ~ 80 MHz の周波数範囲の規格が指定されています。 ただし、適切な周波数範囲は、評価される機器の典型的な設置および動作環境によって異なります。 80 MHz が標準のカットオフ周波数になることが決定されました。
特定の製品仕様では、小型機器の場合、230 MHz という高いカットオフ周波数が必要になる場合があります。
機器のサイズ、使用される相互接続ケーブル、特定の CDN の可用性などすべてが、このテスト手法をより高い周波数まで適用する際の調査結果に影響を与えます。 正しい実装を保証するために、指定された製品規格に詳細な指示が記載されている場合があります。

Lisun Instruments Limitedは、2003年にLISUN GROUPによって設立されました。LISUN品質システムは、ISO9001:2015によって厳密に認定されています。 CIEメンバーシップとして、LISUN製品は、CIE、IEC、およびその他の国際規格または国内規格に基づいて設計されています。 すべての製品はCE証明書に合格し、サードパーティのラボによって認証されています。

主な製品は ゴニオフォトメーター積分球分光放射計サージジェネレータESDシミュレーターガンEMIレシーバーEMC試験装置電気安全テスター環境室温度室気候チャンバーサーマルチャンバー塩水噴霧試験ダストテストチャンバー防水試験RoHSテスト(EDXRF)グローワイヤーテスト 及び ニードルフレームテスト.

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