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某治疗仪传导发射整改案例

嘉峪检测网        2020-09-14 09:34

一.问题描述

 

某治疗仪(医疗产品)在做电源端口传导发射测试时,平均值(AV)在1.0455MHz处超标10dBuV,见图1。

 

某治疗仪传导发射整改案例

图1

二.测试原理介绍

 

传导发射测试目的主要是考量被测设备的电源端口或通讯端口对公共电网的电磁骚扰。根据GB 4824规定,医疗产品采用50Ω/50uH型人工电源网络(LISN)或电压探头进行测量,测试频率范围150kHz-30MHz,测量单位:dBuV。

试验布置图如下(以台式设备为例):

 

某治疗仪传导发射整改案例

图2

 

LISN的作用主要有两个方面:

(1)稳定阻抗作用:提供固定的阻抗,便于在不同电网下的测试结果相互比较。

 

(2)隔离和耦合作用:阻止EUT产生的电磁骚扰进入电网,同时衰减来自电网的干扰信号,把EUT骚扰信号耦合至测量接收机。

 

 传导发射测量实质是接收机在50Ω阻抗上采样得到的电压值,LISN内部电路构成如下:

 

某治疗仪传导发射整改案例

图3

 

三.了解产品构成及工作原理

 

1.从产品组成看,治疗仪外部共有1根AC电源线、2根治疗探头线,内部含有滤波器、隔离变压器、开关电源、主控板(1块)、显示屏。

 

2.从产品原理看,主控板主要由LC振荡电路构成,超声波工作频率为1MHz。

 

 

某治疗仪传导发射整改案例

图4

 

四.整改分析

 

1.首先,寻找干扰源头,使治疗仪在待机状态下进行测试,发现骚扰电压在150kHz-30MHz全频段都非常低(如图5)。结合产品组成分析,可以排除开关电源干扰。查看不合格测试波形,几乎全频段1MHz左右谐波都偏高,与产品工作频率基本吻合,由此可以断定干扰源头来自主控板。

 

某治疗仪传导发射整改案例

图5

2.其次,使治疗仪正常工作,在滤波器与隔离变压器之间增加X电容和电感,组成LC滤波电路,测试结果如图6,基本可以排除滤波器问题。然而,无论是调整电容和电感参数,或是增加滤波电路阶数,发现测试结果没有任何改善。

某治疗仪传导发射整改案例

图6

3.通常来讲,降低传导骚扰电平主要以线路滤波为主,也存在空间耦合的可能性。该产品内部有隔离变压器、滤波器,及新增的滤波电路,按理线路滤波效果应该不错,但实际测试结果很差。经验证分析,可以断定电磁骚扰来自电路或线缆的空间耦合。

4.然后,将图2中左边探头线与电源线分开至最大距离,在正常工作状态下进行测试,结果如图7。与图1对比,在1.0445MHz左右降低了15dBuV左右,测试合格。

某治疗仪传导发射整改案例

图7

 

5.该产品在实际生产时应注意两方面:

 

 (1)因主控板为强骚扰源,主控板尽量远离电源部分,而且内部电源走线与信号走线不要交叉。

 

 (2)由于信号线缆与电源线缆之间存在空间耦合,机器外部治疗线缆尽量远离电源线缆。

 

五.小结

传导发射测试,干扰信号除了通过电源线传导外,也存在一定的空间耦合。尤其当干扰信号为产品某部件的工作频率时,发生空间耦合的可能性越大,产品设计过程中需要规避此风险。

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来源:致众