提升電子模塊抗脈沖干擾的能力
具有低電源電壓操作且?guī)Ь芗呻娐返膹碗s模塊需要進行抗干擾測試，已逐漸變得非常重要。因此，在電子系統(tǒng)中開發(fā)人員實現(xiàn)了一系列應對措施，旨在保證高抗擾度。如果他們是來自一個假設的干擾耦合路徑知識，這一電磁兼容最終措施將是成功的。由于每一個新開發(fā)的電子模塊可能包括基于誤解的風險，在實驗中驗證所有的選項是非常有用。如果一個現(xiàn)代電子模塊將被開發(fā)為包括這樣的特性如：1、高抗干擾度；2、沒有屏蔽外殼；3、低電流輸入。其電磁穩(wěn)定性將取決于所使用的電子電路和其環(huán)境（布局）的特性。
工程師會發(fā)現(xiàn)它難以評價一個新的開發(fā)階段的規(guī)劃所采取的任何措施EMC。任何新的開發(fā)受到制約的假設而不是因為在電路選擇的EMC特性很少事實的信息可以用。所使用電路的EMC參數(shù)越精確，開發(fā)人員的EMC決定將更準確。當今這些參數(shù)是容易確定的，這得益于特殊的IC測量技術。如果計劃的一系列大小并不能證明IC測試的成本，在開發(fā)使用過程中測試局部樣品模塊中的潛在敏感設備是經(jīng)典方法。
組合使用的脈沖群發(fā)生器與場源（OIE1)，傳感器和探針已經(jīng)成功證明在開發(fā)過程中電子模塊的電快速瞬變脈沖群（EFT）和靜電放電（ESD）測試是有效的。以下描述了一種工具系統(tǒng)：用于在開發(fā)過程中對模塊進行很難分析測試干擾狀況的手段。
一、邁向更高抗擾度
根據(jù)IEC 61000-4-4標準，模塊的抗擾度測試是我們檢測的起點。在標準合規(guī)測試中，由脈沖群發(fā)生器產生的干擾耦合到外殼或供電線。通過裝置模塊流動的脈沖狀干擾的路徑是未知的。
在裝置中，這些干擾未知的成分符合未知敏感設備，并產生一個功能故障。這個敏感點一般都可以精確定位至幾平方厘米的模塊，但不能由合規(guī)測試進行定位。在沒有進一步與模塊干擾的電路中，即使開發(fā)人員成功地測量干擾電流，它仍然是不清楚多少干擾電流的電路可以不允許在各個引腳。開發(fā)人員還不知道在哪里與其連接的干擾電流磁場在導體環(huán)路感應出電壓脈沖或耦合電場電容進入易敏感的線路。關于出現(xiàn)故障模式的準確信息在失敗的合規(guī)測試中是一個的決定性結果。在進一步的開發(fā)中，這允許開發(fā)人員借鑒如何在模塊上繼續(xù)測試。
如果在布局更精確地分離敏感點的相采取EMC措施，任何的成功將在很大程度上是機會的問題。間接補救行動（屏蔽板，過濾器，改變了的星形接地系統(tǒng)，電氣隔離等）經(jīng)常在故障位置來解決這個問題。
第二點是必要的。這包括更精確地定位敏感點。應當注意的是，關于從所述第一步驟中的故障模式的所有信息被認為是評估局部敏感點的基礎。已定義的干擾電流路徑將有助于定位模塊的負責故障布局結構模式。但在EN 61000-4-4合規(guī)測試中，脈沖群發(fā)生器的干擾電流指的是外殼的電位。因此在電子學中工程師不能定義給定的干擾電流路徑，這使得標準測試設置不能自動在模塊來定位故障。無電位脈沖輸出的干擾發(fā)生器是一個理想的解決方案。
一旦定位一個敏感點，它通常可以用最少的功夫消除。如果一個布局的變化變得必要，并且成本合理，甚至可以縮短篩選和過濾。不言而喻，在布局改變之前，通過重復所述第一點，最后修改在實驗中測試。
二、快速的方法來提高抗擾度
E1抗擾度測試系統(tǒng)是一個先進的工具，對于電子開發(fā)人員在實驗中來檢測模塊的抗擾度。它特別地允許開發(fā)人員分析如在第二步中描述的局限于一個模塊的抗擾度。干擾電流選擇性注入到各個部分（干擾電流回路）和脈沖電場（E場）或磁場（H場）的應用到模塊表面的選定區(qū)域對于敏感點的定位是決定性。當模塊受限于干擾脈沖時，信號也可以在沒有交互時進行監(jiān)測。
SGZ21脈沖發(fā)生器是一個大量試驗的關鍵要素。它產生自由電位、脈沖狀干擾，其邊緣具有約2ns的上升時間和10ns的下降時間。相比之下，功能性故障由更高的干擾電流以標準化5/50ns脈沖形狀觸發(fā)。因此用SGZ21進行的測試將確保工程師更安全和更少破壞電子元器件。而且，電流可以部分注入結構件，電纜，屏幕，接地連接，并且主要直接進入模塊。由于產生的脈沖電流沒有指向發(fā)生器外殼的電位，要測試的干擾電流路徑可以在設備中定義。干擾電流因此可以經(jīng)由無顯著影響環(huán)境的某些部分（圖1）注入模塊。在測試過程中，數(shù)字EMC傳感器直接確定作為功能的外部干擾的影響的故障或間接由信號監(jiān)測。
圖1：采用SGZ21脈沖率發(fā)生器受到干擾的電子模塊的選擇干擾電流路徑
三、用場源進行薄弱點定位
干擾電流通過不同布置的導體回路及IC電子模塊中的連接。無論這些實際上會導致取決于具體布局的EMC故障。設備的易敏感性脈沖狀擾動是由于開放布局結構的布置中，信號連接和環(huán)狀導體。只有在整個少數(shù)狹窄區(qū)域設備中包括的所有模塊的表面一般是容易干擾的。已經(jīng)開發(fā)綜合考慮EMC方面的模塊通常只有一個或兩個的尺寸只有幾毫米的敏感點。這些敏感點隱藏在布局中。通常它們還沒有考慮整體構思。甚至這些隱藏的敏感點可以方便快捷地用特殊的微型掌機場源來檢測。
本場源通過脈沖群發(fā)生器產生的干擾電流供應，無論是取決于場類型的脈沖磁場或電場。這些脈沖場的場強可以與在合規(guī)測試中模塊表面脈沖電流產生的相比較。脈沖磁場可感應導體回路的電壓從而導致模塊中的功能故障。如果這功能性故障和來自合規(guī)測試的故障是相同的，尋找的敏感點已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。已確定的導體環(huán)必須減小，以降低不希望的電壓感應。 應該注意到大導體回路不能與小場源進行檢測。該脈沖場輸入并在導體回路中輸出。因此不能感應電壓。因此，不同類型的探頭可被設計為具體的測量任務。它們允許開發(fā)人員找出毫米級的敏感點或探索關鍵的環(huán)節(jié)和連接，如組件，導體段或在已經(jīng)定義的干擾路徑上的IC引腳。不同的IC管腳的易敏感性可以評估（圖2）。接下來的定位，已確定為易敏感的線路可以選定的方式進行處理。
圖2：在電子設備中尋找敏感點的場源
E場敏感點不能被H場源識別。 特殊的E-場探頭必須用于定位這些故障點。除了導體段部分，高電阻元件，如拉電阻或石英發(fā)生器也可證明在這方面很重要。
四、EMC傳感器和系統(tǒng)用來監(jiān)測被測設備（DUT）
EMC測試評估通常在合規(guī)測試設置功能元件故障的基礎上。然而，在一個耗時的過程中獲得的結果是不準確的，由于數(shù)據(jù)效果和主觀的影響。唯一的功能故障監(jiān)測是通過引入人為干擾規(guī)避閾入被測設備（參考干擾電平，EMC傳感器）。每次超過門限的干擾，傳輸沒有延時和隨機效應，經(jīng)由光纖（圖3）的被測設備主觀評價非常精確。不同類型的EMC傳感器可用于實際執(zhí)行。
用EMC傳感器監(jiān)測信號線，而模塊受限于提供了干擾如何推進的信息的干擾脈沖。EMC測試抑制干擾的定量因素是非常精確的。抗擾度即使是微小差異是可測量的。該光纖也可用于傳輸從EMC傳感器的信號到接收器。
圖3：EMC傳感器的使用
監(jiān)測的信號被直接導入到傳感器的輸入，并拉伸至10ns的光脈沖。接收器轉換光信號到一個TTL信號，在發(fā)生器中一個計數(shù)器顯示EMC傳感器已經(jīng)被超過的干擾閾值的數(shù)量。這可確保在發(fā)展過程中沒有相互作用的信號監(jiān)測。抗擾度是反比于由計數(shù)器顯示的數(shù)字。這允許測量在抗擾度中布局變化的影響。
五、結論
在開發(fā)過程中EMC測試技術的使用普遍地被接受作為一種有效的方法，來幫助改善現(xiàn)代數(shù)字技術的抗擾度。當使用先進的電子組件時，高成本壓力和不充分解決EMC問題，是這種情況發(fā)展的原因。它還鼓勵搜索解決問題的普遍接受的方法。從技術角度來看，EMC問題，只能通過設備內在的作用機理解決。這里提出的發(fā)生器，探頭和傳感器被設計來來描述這些測量技術的機制。它們允許開發(fā)人員和EMC工程師測量，跟蹤和了解抗干擾的現(xiàn)象。由于這個方法，EMC測試可經(jīng)濟和準確地綜合和評估。
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