通信电源作为各类通信设备稳定运行的能量来源，其自身工作的稳定性与可靠性至关重要。其中，电磁兼容性（EMC）是衡量通信电源品质的关键指标之一。电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何其他设备构成无法承受的电磁骚扰的能力。传导测试是EMC测试的重要组成部分，主要评估设备通过电源线或其他连接线缆向外发射的传导骚扰电平，以及其抵抗来自电网的传导骚扰的能力。
本文将围绕通信电源的EMC传导测试，对其基本概念、测试标准、测试方法、常见问题及改进思路进行条理化的阐述。
一、传导测试的基本概念与重要性
传导骚扰主要指频率较低（通常为150kHz至30MHz）的电磁噪声，这些噪声沿着电源线、信号线等导体进行传播。对于通信电源而言，传导骚扰主要来源于其内部的功率开关器件（如MOSFET、IGBT）在高频开关过程中产生的快速变化的电压和电流（dv/dt和di/dt）。这些骚扰如果过强，会通过电源输入线反馈到公共电网，干扰同一电网下其他电子设备的正常工作，严重时可能导致其他设备误动作或性能下降。
因此，对通信电源进行传导发射测试，是为了确保其注入电网的噪声在合理限值内，维护电网的电磁环境质量。同时，传导抗扰度测试则是为了检验通信电源在面对来自电网的各类骚扰（如快速瞬变脉冲群、浪涌、电压跌落等）时，能否保持正常输出，不出现性能降低或损坏，从而保证通信设备不间断、可靠地工作。
二、主要测试标准与限值要求
通信电源的EMC传导测试并非随意进行，而是需要遵循一系列国际、国家或行业标准。这些标准规定了测试的条件、方法以及骚扰发射的限值。
1.传导发射测试标准：常见标准包括CISPR32（适用于多媒体设备）、CISPR22（适用于信息技术设备）以及通信行业特定的标准。这些标准根据设备的使用环境（如住宅区、商业区、工业区）设定了不同的限值等级（ClassA或ClassB）。通常，用于家庭及类似环境的设备需要满足更严格的B级限值。测试主要测量电源端子骚扰电压，频率范围覆盖150kHz至30MHz。
2.传导抗扰度测试标准：主要依据IEC61000-4系列标准。其中：
*IEC61000-4-4规定了电快速瞬变脉冲群（EFT/B）抗扰度试验，模拟电网中感性负载断开、继电器触点弹跳等产生的瞬态骚扰。
*IEC61000-4-5规定了浪涌（冲击）抗扰度试验，模拟电网开关操作、雷电感应等产生的较高能量的瞬态过电压。
*IEC61000-4-11规定了电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验，模拟电网故障或负载突变导致的供电电压变化。
这些测试评估通信电源在施加上述骚扰期间及之后，能否持续满足其性能规范。
三、传导测试的主要方法与setup
传导测试通常在专业的电磁兼容实验室中进行，需要特定的测试设备与环境。
1.传导发射测试方法：
*测试设备主要包括人工电源网络（AMN，又称线路阻抗稳定网络LISN）、接收机（或频谱分析仪）等。
*人工电源网络的作用是提供标准的线路阻抗，隔离来自电网的背景噪声，并将被测设备产生的传导骚扰电压耦合至测量接收机。
*被测通信电源的输入端子通过人工电源网络连接到电网，输出端连接额定负载。
*测量接收机在150kHz至30MHz频率范围内扫描，分别测量相线（L）和中线（N）对地的骚扰电压，记录其峰值、准峰值和平均值，并与标准限值线进行比较。
2.传导抗扰度测试方法：
*测试设备包括脉冲群发生器、浪涌发生器、电压跌落发生器等。
*以电快速瞬变脉冲群测试为例，发生器通过耦合/去耦网络将一系列快速瞬变脉冲耦合到通信电源的交流电源端口。
*测试时，通信电源处于正常工作状态，在施加骚扰的同时，监测其输出电压、电流等关键参数是否超出允许的容差范围，或是否出现关机、重启等异常现象。
*浪涌测试则通过组合波发生器，将高压脉冲施加在电源线的线-线或线-地之间，检验电源的过压保护能力。
四、常见传导骚扰问题及改进思路
通信电源在初次进行传导发射测试时，可能在某些频点（特别是开关频率及其谐波处）超出限值。常见原因及改进方向包括：
1.输入滤波电路设计不足：这是导致传导发射超标的最主要原因。输入EMI滤波器对抑制共模和差模噪声至关重要。
*差模噪声主要由开关电流的脉动引起，可通过增大X电容、提高差模电感量来抑制。
*共模噪声主要由开关器件对地的寄生电容高频切换引起，可通过优化共模电感、合理使用Y电容（注意安规漏电流限制）来抑制。Y电容的接地点选择至关重要，应连接在噪声源与滤波器地之间。
2.电路布局与布线不当：
*功率环路（如输入滤波电容、开关管、变压器初级、整流电路）面积过大，会形成较大的辐射☢️和传导噪声源。应尽量缩短功率路径，减小环路面积。
*敏感信号线（如反馈线）与噪声源（如变压器、开关管走线）距离过近或平行走线过长，易受耦合干扰。应做好隔离与交叉垂直走线。
*接地设计不良。地线阻抗过高或接地混乱会导致噪声无法被有效旁路。建议采用单点接地或分区接地，确保滤波电容、Y电容等有低阻抗的接地回路。
3.元器件选择与参数：
*开关频率的选择会影响骚扰的频谱分布。在满足性能要求下，适当降低开关频率可能有助于降低高频段噪声，但需权衡其他性能。
*二极管、开关管等器件在开关过程中会产生振铃和尖峰，选用具有软恢复特性的二极管或在器件两端增加吸收电路（如RCsnubber）可以有效抑制。
4.屏蔽与隔离：
*对内部产生强骚扰的部件（如变压器）进行屏蔽处理，可以减少其通过空间耦合到输入输出线缆的噪声。
*优化变压器的绕制工艺，增加屏蔽层，可以减小初级与次级之间的寄生电容，从而降低共模噪声。
五、测试准备与注意事项
为确保传导测试顺利进行并反映真实情况，需注意：
1.被测设备状态：通信电源应在额定输入电压、创新负载（通常为额定负载）的发热稳定条件下进行测试，因为这是其典型的最严酷工作状态。
2.测试布置：应严格按照标准要求布置被测设备、线缆和辅助设备。线缆的类型、长度、摆放方式（如捆扎或散开）都可能影响测试结果，需保持一致。
3.接地平板：测试通常在参考接地平板上进行，被测设备与接地平板的相对位置、绝缘支撑物的高度都有规定。
4.预测试与诊断：在正式认证测试前，可在实验室或使用便携式设备进行预测试，及早发现问题。使用近场探头可以帮助定位机箱内部的噪声源。
总结而言，通信电源的EMC传导测试是保障其与电网环境和谐共处、自身稳定可靠运行的必要环节。它涉及从标准理解、电路设计、PCB布局、元器件选型到测试验证的全流程。通过系统性地分析传导骚扰的源头与路径，并采取针对性的滤波、布局、接地和屏蔽措施，可以有效提升通信电源的电磁兼容性能，满足相关标准要求，为其在通信网络中的可靠应用奠定坚实基础。这是一个需要理论与实践紧密结合、反复迭代优化的过程。
