電氣、電子產品種類繁多,結構原理也不盡相同,對產品進行電磁兼容抗擾度試驗時盡管試驗方法有基礎標準、產品標準可遵循,但是試驗前對一些具體問題沒有事先考慮到,試驗時就可能因為受試產品本身的原因而導致試驗設備損壞。
一、受試產品電源端口浪涌抗擾度試驗時出現的問題
圖1是用EMCPro抗擾度試驗系統對受試產品電源端口進行試驗的示意圖。受試產品電源電路的最前端是電源變壓器。在N-PE之間施加4kV浪涌試驗電壓時,如果變壓器承受不了此高壓沖擊,變壓器初級線圈與屏蔽層、變壓器鐵心對金屬機殼就會發生瞬間擊穿。在擊穿的瞬間變壓器對地絕緣電阻很小,此時相當于EMCPro抗擾度試驗系統前面板EUT電源輸出插座220V交流電壓L端直接對PE端短路,造成插座的L、PE插孔內打火,嚴重時會燒壞抗擾度試驗系統的電源輸出插座和受試產品電源線插頭,回路電流見圖1中帶虛線的箭頭所示。為了避免打火現象發生,可從以下兩個方面考慮:一是如果受試產品標準中規定有非工作狀態條件下絕緣性能脈沖電壓試驗項目,應先作脈沖電壓試驗(如GB17215-2002中規定脈沖電壓試驗為6kV,電壓波形1.2/50μs),脈沖電壓試驗合格后再作工作狀態下的浪涌(沖擊)抗擾度試驗。對于產品標準中沒有規定非工作狀態下作脈沖電壓試驗項目的產品,生產廠家應對產品增設抗浪涌(沖擊)功能。例如,可在電源變壓器初級線圈兩線之間、兩線分別對金屬機殼之間焊接合適的壓敏電阻。采取了抗浪涌(沖擊)保護措施后即可進行浪涌(沖擊)抗擾度試驗。
二、受試產品信號線端口浪涌抗擾度試驗時出現的問題
圖2是信號線浪涌試驗系統示意圖,由CM-I/OCD信號線耦合/去耦網絡、EMCPro抗擾度試驗系統中的浪涌波發生器、試驗輔助設備(調壓器)和直流電壓源組成。受試產品需要的交流輸入信號由調壓器輸出端提供。浪涌試驗信號由EMCPro前面板上的浪涌輸出插孔HI、LO提供。直流電壓源輸出接到“-、COM、+”端為保護電路提供保護偏壓。如果此偏壓接觸不良,當受試產品的交流輸入信號正半周由調壓器輸出端接至信號線耦合/去耦網絡的D1、D8插孔時,電流就通過D1端經正向二極管->U形連接器->1500μF電容->GND端->受試產品金屬外殼->保護接地端PE到地,見圖中帶虛線的箭頭所示。由于調壓器滑動接觸點的電壓基本上對地短路,回路電流很大,這時不僅調壓器提供的交流信號加不到受試產品的輸入端,還會燒壞調壓器和信號線耦合/去耦網絡。所以“-、COM、+”端必須可靠的接上直流保護偏壓(此偏壓的大小應根據輔助設備輸出電壓大小而定)。為了防止直流保護電壓接觸不良起不到保護作用,最好在調壓器后接一個隔離變壓器,它的次級線圈輸出的電壓再接到D1、D8插孔作為受試產品的交流輸入信號。這樣,即使保護偏壓接觸不上,由于隔離變壓具有隔離作用,電流通過地無法形成回路,因此可避免調壓器和信號線耦合/去耦網絡的損壞。
三、受試產品無電源開關時出現的問題
有些受試產品是沒有電源開關的,當它的電源線插頭插入(或拔出)正在供電的EMCPro抗擾度試驗系統電源輸出插座時,由于輸出的220V交流電壓直接接通受試產品電源變壓器初級線圈(參考圖1),就會造成插座孔內打火。所以對沒有電源開關的產品使用軟件操作試驗時,應使計算機屏幕上的受試產品電源開關按鈕處于“斷開”位置,在EMCPro抗擾度試驗系統電源輸出插座插上受試產品電源線插頭后,再使電源開關按鈕處于“接通”位置(用鼠標單擊計算機屏幕上的“EUTPOWER”按鈕實現受試產品電源OFF-ON轉換),然后進行試驗,試驗完畢,先斷開電源再拔出受試產品電源線插頭。如果手動操作試驗,試驗前應在受試產品電源進線中附加電源開關,并且電源開關打在“斷開”位置,EMCPro抗擾度試驗系統電源輸出插座插上受試產品電源線插頭后,再把附加電源開關打在“接通”位置為受試產品送電,試驗完畢,先把附加電源開關打在“斷開”位置,然后拔出受試產品的電源線插頭(為了保護EMCPro抗擾度試驗系統上的電源開關,不能用EMCPro前面板上“OUTPUTEUTPOWER”開關按鈕代替附加電源開關)。
四、受試產品電源端口脈沖群抗擾度試驗時出現的問題
如果EMCPro電源輸出插座孔內曾經發生過打火現象,應及時用酒精清擦插座孔內煙灰、碳粒。否則,對受試產品進行脈沖群抗擾度試驗時,由于高壓脈沖群的作用會導致插座孔內打火甚至燃起火苗。如果插座孔內煙灰、碳粒不能清擦干凈,最好更換一個新插座。
五、受試產品靜電放電抗擾度試驗時出現的問題
在對產品進行靜電放電抗擾度試驗時,靜電模擬器放電回路電纜接觸不良,放電電流就會通過操作者進行放電,可能導致手中的靜電模擬器落地摔壞。所以,要經常注意檢查靜電模擬器與放電回路電纜連接的固定螺絲、放電回路電纜與接地參考平面連接的固定螺絲是否擰緊,確保連接可靠。
以上是我們從EMC抗擾度試驗多次教訓中總結出來的幾條經驗,作為一個合格的產品檢驗人員,不僅要嚴格執行產品檢驗標準,正確操作受試產品,更要保證試驗設備的安全。