Erklären Sie die Funktionsweise des Bulk Current Injection Test Systems

Um EMI-Belastung in der beabsichtigten Betriebsumgebung zu simulieren, a Bulk-Stromeinspeisungstest ist eine leitungsgebundene HF Immunitätstest bei dem ein moduliertes Signal durch eine Strominjektionssonde in Kabel eingespeist wird.
Der Widerstand des DUT (und der zugehörigen PCB und externen Komponenten) gegenüber elektromagnetischen Feldern, die mit den Kabelbäumen der Kommunikationsleitung verbunden sind, kann unter Verwendung von Bulk Current Injection (BCI) bewertet werden.
Um die Konformität und Zuverlässigkeit des Produkts zu gewährleisten, während es leitungsgebundenen EMI-Störungen durch eine Injektionssonde ausgesetzt ist, wird ein kontinuierlicher HF-Störfestigkeitstest, der als BCI-Test bekannt ist, verwendet. Unternehmen, das Militär und die Autoindustrie führen diesen Immunitätstest alle auf unterschiedlichen Ebenen und mit unterschiedlichen Häufigkeiten und Einschränkungen durch.

Beschreibung
Ein Bulk-Stromeinspeisungstest wird durchgeführt, um sicherzustellen, dass HF-Signale, die in Verbindungskabel und Stromversorgungsleitungen eingekoppelt werden, die Leistung nicht beeinträchtigen oder von den Spezifikationen des zu testenden Geräts abweichen.
Darüber hinaus zeigt es die einzigartige Amplitude und Frequenz der Fehlfunktion. Kalibriervorrichtungen werden verwendet, um die Vorwärtsleistung in die Injektionssonde einzustellen, die bestimmte Ströme in der Kalibriervorrichtung erzeugt, um die stark variierenden Schaltkreisimpedanzen und Resonanzen in Kabeln zu berücksichtigen. Eine Stromüberwachungssonde erfasst die tatsächlich eingespeiste Strommenge.

BCI-Test
Die Anfangsphase, ob Closed-Loop- oder Replacement-Technik, ist immer die LSBCI-40 Kalibrierung des Setups. Dieses Verfahren speichert die Teststufen und ihre entsprechenden Leistungseinstellungen zur weiteren Verwendung während des Tests.

Wie BCI gemessen wird
Abhängig von der verwendeten Metrik und dem verwendeten Standard gibt es verschiedene Methoden, um die Einspeisung von Volumenstrom zu quantifizieren. Volt werden in kommerziellen Anwendungen verwendet, weil sie auf eine bestimmte Energiemenge kalibriert sind.
Messungen des Stroms in den Kabeln, die für Rückkopplungsschleifen in Fahrzeugen und militärischer Ausrüstung verwendet werden, werden oft in Milliampere-Sekunden oder Dezibel (mA oder dBuA) durchgeführt.

BCI-Testgeräte

Während die spezifischen Werkzeuge, die für verwendet werden Bulk-Stromeinspeisungstests können sich je nach Art der durchgeführten Tests ändern:

1. Leitungsgeführtes HF-System
2. Zugehörige Dämpfungsglieder und Lasten
3. BCI-Injektionssonde und Vorrichtung
4. Stromüberwachungssonde und -befestigung

Vorkalibrierung:

Die Vorkalibrierung wird mit dem an der Kalibriervorrichtung befestigten Gerät durchgeführt, um die Vorwärtsleistungspegel zu bestimmen, die zum Erstellen der Spezifikationsgrenzen erforderlich sind. Die Stromzange wird über einen Richtkoppler von der Signalquelle (Signalgenerator und Verstärker) mit Strom versorgt. Die Klemme zwingt Strom über einen 100-Ohm-Schaltkreis, der aus einem 50-Ohm-Abschluss und einem 50-Ohm-Dämpfungsglied und einem Spektrumanalysator/Empfänger an gegenüberliegenden Enden des Geräts besteht.
Es wird die Kalibrierungsvorrichtung verwenden, um die Injektionssonde zu sichern.
Sie verbinden ein Ende der Kalibrierungsvorrichtung mit einer 50-Ohm-, 50-Watt-HF-Last, und es wird ein 50-Ohm-, 30-dB-Empfängerdämpfungsglied benötigt, um den Empfänger oder Spektrumanalysator vom Signal abzuschirmen. Beide Enden der Kalibriervorrichtung haben VSWR-Werte von weniger als 1.2:1 über das getestete Frequenzspektrum.
Der Signalgenerator und der Leistungsverstärker liefern Signale mit verschiedenen Stärken an die Injektionssonde. Die Injektionsstrombegrenzungen der Kalibriervorrichtung wurden zuvor für zwei verschiedene Stromstärken kalibriert:
1. Ein Stromschwellenwert, unter oder über dem das getestete Gerät nicht ausfällt.
2. Ein Strom, der den Betrieb des getesteten Geräts vorübergehend unterbricht, ohne es irreparabel oder bis zum angegebenen Grenzwert zu beschädigen.

Verfahrensschritte vor der Kalibrierung:

1. Es ist notwendig, das Testsignal zur Injektionssonde zu erhöhen, bis die Kalibriervorrichtung einen Strom auf dem Akzeptanz-/Ablehnungspegel empfängt.
2. Es ist wichtig, die Vorwärtsleistung und die Rückwärtsleistung zu verfolgen, die erforderlich sind, um den Annahme-/Unterdrückungsstrompegel zu erzeugen.
3. Er muss das Testsignal erhöhen, bis die erforderlichen Stromwerte erreicht sind.
4. Verfolgen Sie die Vorwärts- und Rückwärtsleistung, die erforderlich ist, um die angegebenen Stromstärken zu erzeugen.
5. Um einen größeren Frequenzbereich abzudecken, wiederholen Sie die Schritte 1–4. Der für die Kalibrierung verwendete Frequenzbereich kann bis zu 400 MHz reichen.
6. Die Gesamtleistung des Verstärkers, die benötigt wird, um die gewünschten Strompegel zu erreichen, wird durch die Durchlassleistung in den Schritten 1–4 bestimmt. Man kann das VSWR der Injektionssonde mit Hilfe der Rückwärtsleistung bestimmen, und durch Subtrahieren der Vorwärtsleistung von der Rückwärtsleistung kann man die Nettoleistung bestimmen, die der Last der Kalibriervorrichtung zugeführt wird.
7. Es muss Informationen aus den Phasen 1-4 des Berichts enthalten.

Injektionstestverfahren:

1. Wiederholen Sie die Schritte des Vorkalibrierungsverfahrens mit diesem neuen Setup für den Test und achten Sie darauf, den aktuellen Messwert von der Breitbandsonde aufzuzeichnen.
2. Bis ein Ausfall eintritt oder der aktuelle Spezifikationspegel mit den aktuellen Breitbandtastköpfen erkannt wird, muss die Signalstärke bei jeder Testfrequenz erhöht werden.
3. Überprüfen Sie alle erforderlichen Frequenzbereiche. Nehmen Sie ausreichende Frequenzmessungen vor, um sicherzustellen, dass alle Empfindlichkeitsbereiche identifiziert wurden.
4. Die Signalpegel sollten gesenkt werden, bis bei Frequenzen, bei denen das getestete Gerät anfällig ist, keine Anfälligkeit mehr auftritt. Notieren Sie die gleichen Informationen wie in Schritt 2.

SICHERHEIT:

Seien Sie bei all diesen Prüfungen vorsichtig. Bei diesen Experimenten werden sehr hohe HF-Spannungen und -Ströme erzeugt. Um Verletzungen zu vermeiden, sollte das Testpersonal vermeiden, Metallteile des Aufbaus zu berühren.
Jede Ader und jede Kabellänge muss die Geräteprüfung nach den technischen Anforderungen bestehen. Die Testmethode listet alle zu prüfenden Drähte und Kabel auf. Die aktuelle Breitbandsonde sollte von der Injektionssonde positioniert werden. Für die meisten Anforderungen sind dies etwa 5 cm.
Das Anklemmen von Stromzangen um blanke Drähte erfordert besondere Vorsicht. Es wird empfohlen, den Prüfling vor jeder Installation oder Demontage des Prüfgeräts stromlos zu machen. Wenn Sie sich zusätzlich gegen einen Spannungsdurchschlag absichern möchten, sollten Sie alle Sondendrähte über die Mitte der Sondenöffnung führen. Anschlüsse für die Stromsonde und ihre Kabel sollten nicht die Erde oder benachbarte Drähte berühren, da sie nicht isoliert sind.

Massenstrom-Injektionssonden
Die primären Wege LSBCI-40  Die Sonden sind nach Übertragungsimpedanz, Frequenzbereich, Energiemanagement und Standardkonformität sortiert. Bei der Kalibrierung eines Systems wird durch die für die Kalibrierung verwendete Vorrichtung eine konstante Impedanz bereitgestellt. Das Klemmscharnier der Sonde ermöglicht das Öffnen und Befestigen um die Vorrichtung herum, bevor sie mit dem HF-System verbunden wird. Diese Sonden sind nicht mit anderen Kalibriervorrichtungen kompatibel.

HF-Stromüberwachungssonden

1. Das Messen von Hochfrequenzströmen (RF) an Kabeln oder Drähten ohne physischen Kontakt mit kreisförmigen Geräten mit Fenstern, die als HF-Stromüberwachungssonden bezeichnet werden, ist möglich.
2. Stromsonden haben eine Vielzahl von Empfindlichkeits-, Leistungs- und Frequenzfähigkeiten.
3. Der Hochfrequenzbereich (HF) von 10 kHz bis 400 MHz ist von primärem Interesse für Tests mit Volumenstrominjektion. Bei HF-Immunitätsanwendungen werden häufig Stromüberwachungssonden verwendet, um die Menge an HF-Energie zu messen, die nach der Injektionssonde in das zugehörige Kabel eingespeist wird.
4. Welche Sonden am besten geeignet sind, um die Testanforderungen zu erfüllen, wird durch die Kriterien und Anforderungen zum Testen von BCIs bestimmt, die später detailliert werden. Die Überwachungssonde oder -sonden müssen den getesteten Frequenzbereich umfassen.

Software
Für HF-Tests und -Kalibrierungen über eine Vielzahl von Frequenzen ist eine EMV/EMI-Software erforderlich. Es kann die Frontplatte eines leitungsgeführten HF-Systems oder eines Laptops verwenden, auf dem ein geeignetes Programm für diesen Zweck läuft. Das Programm benötigt Zugriff auf die entsprechenden Treiber für alle eigenständigen Komponenten (Signalgenerator, Spektrumanalysator usw.), um mit diesen Daten austauschen zu können.

Durchführung von BCI-Tests
Die Kalibrierung ist die erste Phase bei der Verabreichung von a LSBCI-40 unabhängig davon, ob der Ersatz- oder Closed-Loop-Ansatz zum Einsatz kommt. Nach Abschluss der Kalibrierung stehen das begleitende Verfahren und etwaige zusätzliche Norm- oder Sonderprüfanforderungen im Mittelpunkt der anschließenden Prüfung.
Es muss Dämpfungs- und Sicherheitsmaßnahmen ergreifen, bevor ein Test, einschließlich einer Kalibrierung, durchgeführt wird. Auch wenn viele Systeme mit Überprüfungsschutz ausgestattet sind, kann es dennoch zu Geräteschäden kommen, wenn nicht die richtigen Verbindungen und Verfahren verwendet werden.

HF-Signalmodulation
Amplitudenmodulation (AM) und Amplitudenmodulation mit Spitzenerhaltung (AMPC) sind die beiden Modulationsarten, die für Signale im BCI-Test (AM PC) verwendet werden. Die AM-PC-Signaltechnik wird in Automobilanwendungen häufig verwendet, da ihre Modulationsspitze mit den CW-Signalen zusammenfällt.

Substitutionsmethode für BCI-Tests
Die während der Kalibrierung bereitgestellten Leistungspegel werden als Hauptfaktor beim Austauschansatz für BCI-Tests verwendet und können den Strom basierend auf der Impedanz der EUT-Leitung begrenzen.
Bei der Kalibrierung bestimmt das System die Energiemenge, die erforderlich ist, um eine bestimmte Strommenge über einen bestimmten Frequenzbereich in eine 50-Ohm-Last zu induzieren. Beim Testen des EUT/DUT wird daher derselbe Leistungspegel verwendet, der der Impedanz von 50 Ohm zugeordnet ist.

Closed-Loop-Methode
Die Closed-Loop-Technik (auch bekannt als Nivellierungsschleife) verwendet eine Stromüberwachungssonde, um die Strompegel zu bewerten, und passt dann die HF-Leistung an, um einen konstanten Strom durch die angeschlossenen Verbindungen aufrechtzuerhalten.
Anpassungen werden basierend auf den Messwerten der Stromüberwachungssonde (häufig in mA oder dBA) vorgenommen. Der Closed-Loop-Ansatz wird verwendet, um basierend auf Leistungsschätzungen, die aus dem Kalibrierungsverfahren abgeleitet werden, konstante Strompegel aufrechtzuerhalten.
Da DUT/EUT mit größerer Impedanz viel mehr Leistung verlangen können, wird die Leistung innerhalb einer Toleranz eingestellt, um zu garantieren, dass die erforderliche Leistung nicht überschritten wird.

Pre-Compliance/Fehlerbehebung bei Immunitätsfehlern
Die mit Strahlungsimmunitätstests verbundenen Kosten können unerschwinglich sein, und es bleibt normalerweise wenig Zeit, um wesentliche Änderungen am Produkt vorzunehmen, während es sich im Labor befindet. Manchmal, insbesondere in niedrigeren Frequenzbereichen, kann ein BCI-Test Ergebnisse liefern, die mit denen vergleichbar sind, die mit einem EUT/DUT erzielt wurden, das denselben physikalischen oder Umweltbelastungen ausgesetzt war.
Kommerziell abgestrahlte und durchgeführte Immunitätstests liefern ähnliche Testwerte (z. B. 10 V/m und 10 V). Dadurch ist es möglich, HF-Tests zur Diagnose von gestrahlten EUT/DUT-Fehlern zu viel niedrigeren Preisen durchzuführen. Quellenimpedanz und interessierende Frequenz sind die beiden wichtigsten Faktoren bei diesem Test.
Diese Technik zeichnet sich bei Strahlungstests aus, wenn die Kopplung auf Kabel, die zum EUT/DUT führen, eher bei niedrigeren Frequenzen auftritt. Die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Kopplung auf Drähte nimmt mit zunehmender Frequenz ab, was diesen Ansatz weniger attraktiv macht. LISUN hat das beste Testsystem

Fehlerbehebung bei der Einrichtung des BCI-Tests

Überprüfen Sie die Verbindungen
Wenn etwas in einer Systemkonfiguration nicht gut funktioniert, sollten Sie zuerst alle Verbindungen überprüfen. Ein dualer Richtkoppler mit einem externen Verstärker unterstreicht die Bedeutung dieses Merkmals, da er viel mehr Verbindungen umschalten kann.
Achten Sie darauf, das Gewinde der HF-Anschlüsse zu überprüfen, wenn Sie die anderen Verbindungen untersuchen. Bei alten oder verschlissenen Teilen kann es schwierig sein zu erkennen, ob die Verbindung richtig verschraubt ist. Es kann jede Verbindung sicher machen, indem es manuell festgezogen wird.

Überprüfen Sie Dämpfungsglieder
HF Die meisten Dämpfungsglieder sind ziemlich robust, obwohl Schäden durch Überlastung oder Transport dennoch auftreten können. Wenn ein Dämpfungsglied nicht mehr funktioniert, kann es bei keiner Lautstärke kalibriert werden. Es wird empfohlen, bei der Überprüfung der Anschlüsse jedes Dämpfungsglied separat auszutauschen und die Kalibrierung durchzuführen, um festzustellen, welches fehlerhaft ist.
Es ist auch möglich, Dämpfungsglieder als potenzielle Störquellen auszuschließen, indem Sie sie testen, bevor Sie sie in die Konfiguration einbauen. Verwenden Sie einen Leistungsmesser und einen Sensor, um sicherzustellen, dass Sie die richtige Dämpfung haben.

Software prüfen
Viele verschiedene Arten von LSBCI-40 Die Anforderungen können durch die Benutzeroberfläche und die EMV/EMI-Software der Prüfgeräte erfüllt werden. Die Komplexität der Testtechniken und -einstellungen sowie Unerfahrenheit mit Software können zu einer Vielzahl von Problemen führen.
Eine fehlgeschlagene Einrichtung kann auf einen kleinen Fehler wie einen Tippfehler in den eingegebenen Daten oder eine falsche Auswahl von Kriterien zurückzuführen sein. Vor der Einleitung eines neuen Prüfverfahrens wird empfohlen, die Kriterien zu überprüfen. Es kann häufig Softwareprobleme beheben, indem das Benutzerhandbuch oder andere Ressourcen überprüft werden, um sicherzustellen, dass bestimmte Anforderungen erfüllt wurden.

Bewertung von HF-Verstärkern
Der HF-Leistungsverstärker ist ein empfindlicher Teil jedes HF-Testaufbaus. Die Lebenserwartung von Verstärkern variiert je nach Hersteller, aber sie sollten alle oft getestet werden, um sicherzustellen, dass sie noch richtig funktionieren.
Diskrepanzen in den Nennleistungen können darauf hindeuten, dass der Verstärker fehlerhaft ist. Abhängig von der Schwere des Schadens kann es vorkommen, dass der Verstärker einen Frequenztest nicht besteht oder einen bestimmten Lautstärkepegel nicht erreicht.

Lisun Instruments Limited wurde gefunden von LISUN GROUP . LISUN Das Qualitätssystem wurde streng nach ISO9001:2015 zertifiziert. Als CIE-Mitgliedschaft LISUN Die Produkte werden auf der Grundlage von CIE, IEC und anderen internationalen oder nationalen Standards entwickelt. Alle Produkte haben das CE-Zertifikat bestanden und wurden vom Drittlabor authentifiziert.

Unsere Hauptprodukte sind Goniophotometer, Sphere integrieren, Spektralradiometer, Überspannungsgenerator, ESD-Simulatorpistolen, EMI-Empfänger, EMV-Testgeräte, Elektrischer Sicherheitstester, Klimakammer, Temperaturkammer, Klimakammer, Wärmekammer, Salzsprühtest, Staubprüfkammer, Wasserdichter Test, RoHS-Test (EDXRF), Glühdrahttest und Nadelflammtest.

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