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采用电流探头对高压连接器电磁屏蔽测试

  发布时间: 2021-07-19      浏览量:125
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        高压连接器行业在发布了电动汽车用高压大电流线束和连接器技术要求。PRBTEK借此机会,针对标准中涉及到的电磁屏蔽测试方法,和大家分享些我们自己的看法。

一、标准推荐电流探头法测试电磁屏蔽性能

       试验原理图如下:

电流探头.png


 

说明:

1.射频信号源及接收装置

2.电流探头

3.拼比治具(由屏蔽箱、射频接头和接线导线等构成)

4.被测高压连接系统

5.50Ω终端阻抗

6.接地平板

7.射频同轴电缆

二、电流探头法缺陷之测量位置难以界定

电流探头法测试电磁屏蔽性能的基本原理:

既然线缆组件的辐射场是由其中的共模电流产生的,那么我们可以通过测试该共模电流来代替测试实际的辐射场强,然后屏蔽性能可以定义为电流比值(无屏蔽时/有屏蔽时)。理论上来说,这个电流可以用电流探头很轻易地就可以测量,既简单物理图像又清晰,这也是该方法的最大优点。

但缺点也是显而易见,低频时,导体的电场分布如下图所示:


 示波器探头.png

       但高频时,情况将发生本质变化

      示波器电流探头.png

       高频时,如上图所示,场的分布是不均匀的,并且具有周期性,而电流探头一次只能测试一个位置点。那么问题来了,为了全面反映样品的性能,探头应该以扫描的形式来获取每一个部位的电流值。但是标准的建议如下:

测试布置

        1. 高压连接系统的测试布置宜与实际工作状态一致。测试示意图见图1。

        注:如果高压连接系统长度较大,可以进行适当的布置处理,注意避免对测试结果的干扰。

        2. 屏蔽治具直接安装在接地平板上,高压连接系统高于接地平板50mm。

        3. 推荐至少测量三个位置,分别位于高压电缆两端与高压连接器的连接处,以及高压电缆的中间位置。

        如标准所说,只测量3个位置,是无法准确反应实际情况的。进一步分析会发现更多问题,测量值是按最大值、平均值还是最小值呢?

三、电流探头法缺陷之探头引起场畸变

        标准对于电流探头的要求如下:

        采用复合GB/T 18655-2010 要求的电流探头。电流探头可以是一个或者一组,覆盖频率范围为150kHz-108MHz。

        但是查阅GB/T 18655-2010,并没有详细的规定来规范电流探头的制作,这里面就留下了很多违规的空间。

        试想一下,把电流探头和一个铁氧体磁环整合在一起,当扫描时移动铁氧体磁环就可以间接改变被试品的长度,从而改变了辐射特性,试验结果将有待商榷。

四、如何评判电磁屏蔽性能

        标准推荐如下:

       测试程序

       1. 若使用网络分析仪,校准后测量正向传输参数的值。

       2. 若使用信号源和接收机,调整信号源的输出,并在接受机端读取各个频率点的数值。信号源的输出宜考虑接收机的线性动态范围,并记录信号源的输出电平值。也可使用接收机的内置信号源。

       3. 若使用频谱分析仪或者接收机,则采用峰值检波方式,测试带宽、步长、扫描时间和驻留时间满足GB/T 18655-2010 的要求

       4. 记录电流探头在各个位置的测试值1.

       5. 去除高压连接系统的屏蔽层,在仪器设置和试验布置不变的情况下重复测试程序,记录测试值2.

       6. 根据下面公式,计算高压连接系统电磁屏蔽效能。

       屏蔽效能=测试值2-测试值1

       式中:

       屏蔽效能——点位为分贝(dB)

       测试值1和测试值2——单位为分贝微安(dBμA)

       1、在去除整个连接系统屏蔽层的同时,还要保证试验布置不变,实施起来确实比较困难。

       2、另外一个问题,这个方法是测试的电缆,而不是测试的连接器。如果连接器本身不是显性表现(即电缆辐射比连接器辐射强,遮盖住了连接器),那最终的试验将变成评估高压电缆的电磁屏蔽性能。

      最后附上一张对比图:

采用电流探头对高压连接器电磁屏蔽测试.png

 

       以上内容由普科科技PRBTEK整理,公司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售,涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和光探头等,满足客户多样化测试需求,库存充足,价格合理。详情访问官网www.prbtek.com

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