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CISPR 11 / EN 55032 / CISPR 25 / GJB 151B（MIL-STD-461G） 等标准中对 LISN（人工 ...

2025-5-21 11:32| 发布者: 曾工| 查看: 120| 评论: 1|原作者: 曾工|来自: 电磁兼容网

摘要: 📊 各标准下 LISN 阻抗参数对比表标准测试对象串联电感并联阻抗 / 滤波终端阻抗频率范围典型应用场景CISPR 11AC 电源端口50 μH ±20%滤波网络50 Ω150 kHz – 30 MHz工业、医疗设备EN 55032AC 电源端口50 μH ±20% ...

📊 各标准下 LISN 阻抗参数对比表
标准测试对象串联电感并联阻抗 / 滤波终端阻抗频率范围典型应用场景
CISPR 11AC 电源端口50 μH ±20%滤波网络50 Ω150 kHz – 30 MHz工业、医疗设备
EN 55032AC 电源端口50 μH ±20%滤波网络50 Ω150 kHz – 30 MHz多媒体、IT设备
CISPR 11 / EN 55032DC 电源端口5 μH ±20%有时含耦合电容50 Ω150 kHz – 30 MHz医疗、信息设备（直流供电）
CISPR 25DC 电源端口（车载）5 μH ±20%50 μF ∥ 50 Ω（对地）50 Ω150 kHz – 108 MHz汽车电子、车载 ECU
GJB 151B / MIL-STD-461GAC/DC 电源端口50 μH ±20%军规滤波网络（内部 RC 网络）50 Ω10 kHz – 30 MHz（CE102）军用、航空、舰载设备
📌 注解说明：
串联电感：
LISN 中与电源线串联的电感值，用于模拟线路阻抗。

并联阻抗/滤波：
对地或测量端并联的负载或滤波结构，不同标准要求不同。

终端阻抗：
连接到 EMI 接收机的标准输入阻抗，通常为 50 Ω。

频率范围：
  • CISPR 系列一般为 150 kHz 起。
  • GJB/MIL 的 CE102 可从 10 kHz 开始测试。
  • CISPR 25 的 LISN 专为车载电源线设计，反映车辆电源阻抗特性。

50 μH / 50 Ω 军标与民品LISN 异同
GJB 151B / MIL-STD-461G 与 CISPR 11 / EN 55032 所使用的 LISN 都是 50 μH / 50 Ω 结构，但它们 并非完全相同，存在若干关键性差异：

✅ 简要结论：不是一模一样，虽同为 50 μH / 50 Ω，但设计目的和实现细节有显著不同。

📊 GJB 151B / MIL-STD-461G 与 CISPR 11 / EN 55032 LISN 对比
对比项GJB 151B / MIL-STD-461G LISNCISPR 11 / EN 55032 LISN
串联电感值50 μH ±20%50 μH ±20%（AC）；5 μH ±20%（DC）
终端阻抗50 Ω（接 EMI 接收机）50 Ω
电压/电流等级更高：支持军用设备（AC 400 Hz、DC 270V）一般 ≤ 250V，电流多为 ≤ 16 A
频率范围CE102: 10 kHz – 30 MHz150 kHz – 30 MHz（标准频率起点较高）
电源滤波结构严格设计的内置滤波电路，要求隔离效果强结构简单，关注 EMI 测量一致性
使用地环境军规 EMC 测试，需配合严格接地系统普通实验室或认证机构
接地结构要求接 LISN 地极需与设备地严格一致，地网要求高屏蔽室地面连接足够
标准目的强调对设备 抗干扰能力的验证更关注设备 发射骚扰对外部环境的影响
测量端口单独 RF 端口（BNC）+ 电源端口通常合并，部分有耦合/去耦网络

⚠️ 核心差异总结：
工作频率范围不同：
  • GJB/MIL 的 CE102 测试从 10 kHz 起测，对低频骚扰更敏感。
  • CISPR 11 起始为 150 kHz，不涉及 10–150 kHz 的骚扰频段（灯具有9kHz~150kHz）。

结构设计更严苛：
  • GJB 的 LISN 强调电源侧干净（更强滤波），否则影响设备抗扰度测试。
  • CISPR 的 LISN 更多是测量用工具，电源干净度要求相对较低。

适配电源类型不同：
  • GJB 可用于 400 Hz AC、28V/270V DC、三相系统，需要定制或专用 LISN。
  • CISPR/EN 通常为商用 AC 50/60 Hz，电压等级限制较多。

制造和一致性要求更高（尤其是屏蔽、阻抗精度）：
  • GJB/MIL 测试设备需通过 美军工检验标准（如 QPL）。
  • CISPR 只需满足商用 EMC 仪器一致性标准即可。

民品与车规直流LISN 5 µH DC LISN 异同
CISPR 11 / EN 55032 和 CISPR 25 在 DC 电源端口测试中的 LISN 要求对比，这两类标准都使用 5 µH DC LISN，但由于其应用场景（工业 vs. 车载）和测试目标不同，LISN 的结构、配置和使用方法存在重要差异。

✅ 总览对比表：CISPR 11 / EN 55032 vs. CISPR 25 DC LISN（5 µH）
项目CISPR 11 / EN 55032CISPR 25（车载 EMC）
标准对象工业、信息技术和多媒体设备车载电子/电气部件（如 ECU、娱乐系统）
LISN 类型5 µH LISN for DC port5 µH automotive LISN
应用电压通常 12V / 24V / 48V 等工业DC供电12V、24V、42V、HV（高压车载系统）
目的测量 EUT 在 DC 电源线上产生的传导骚扰模拟车载电源线阻抗，测量 EUT 向 DC 线注入的干扰
串联电感标准 5 µH，带低 DCR5 µH ±20%，带宽高达 108 MHz
LISN 输出阻抗要求50 Ω 测试口输出为 (5 µH + 电缆模拟 RC)，后接 50 Ω 接收机
频率范围通常为 150 kHz–30 MHz150 kHz–108 MHz（甚至更宽），支持更高频段测试
接地方式可浮地或机壳接地通常使用“车辆地”或车身模拟接地方式
附加模拟元件无，结构简洁常带有“+8 µF + 5 Ω”并联到地，模拟电池内阻和吸收尖峰
常见 LISN 型号/结构R&S®ENV216型号，结构紧凑TDK、EM Test、Langer、Schwarzbeck 等车规型
使用场景工业/IT 多媒体设备的 DC 电源端口骚扰测试汽车控制器、电机驱动、车载充电器、照明模块等

✅ 核心差异分析
1. 设计目的不同
CISPR 11 / EN 55032：
  • 关注工业/IT类设备向电源端口注入的传导骚扰；
  • 更关注平均骚扰和准峰值。

CISPR 25：
  • 关注汽车 ECU 对整车系统的骚扰影响；
  • 更关注峰值骚扰、高频行为及车辆供电干扰特性。

2. 频率范围不同
  • CISPR 25 要求测量到 108 MHz，有时还要求测到更高（如 150 MHz）；
  • 而 CISPR 11 / EN 55032 通常只要求 30 MHz。

3. 结构差异
CISPR 11 的 5 µH LISN 较为简单，类似 50 µH LISN 的小版本；
CISPR 25 的 5 µH LISN 是复杂车规模拟器，有：
  • 高频特性优化；
  • 并联 RC 端（如 5 Ω + 8 µF）模拟电池阻抗；
  • 可用于多线对称干扰测量（电源正负两端）；
  • 有的还带有切换功能（供电与测量端切换）。

4. 端口阻抗与隔离方式不同
  • CISPR 25 更强调车辆电源的实际阻抗环境，并进行 RC 模拟；
  • CISPR 11 则关注系统测试环境的一致性与重复性。

在实际应用中，一些三相 LISN 确实对地并联有 8 µF 电容，尽管 CISPR 11 / EN 55032 等标准本身并未强制要求或直接规范这一电容值。

✅ 真相分层解析🟡
1. 标准文档本身的规定：
CISPR 11 / EN 55032 对 LISN 的结构要求主要集中在以下几点：
  • 每相串联 50 µH ±20%；
  • 每端口输出 50 Ω（测试接收机匹配）；
  • 输入/输出端衰减 ≥10 dB；
  • LISN 应能隔离 EUT 与电源噪声互相耦合；
  • 无明确 强制对地并联电容的容量值（如 8 µF）；

✅ 换句话说：标准只规范了 关键阻抗特性和滤波基本参数，对地电容并不是标准的“限定元件”。

🟡 2. 商用 LISN 的工程实现：
在实际中，许多厂商在三相 LISN（尤其是高功率工业用途）中确实采用了如下结构：
配置功能
每相串联 50 µH 电感满足标准要求的稳定阻抗
每相对地并联 8 µF 电容滤除高频共模干扰，防止向电网反向注入干扰
每相对地并联泄放电阻（如 250 kΩ）防止电容悬浮积累高压，提升系统安全性

这种做法是 在不破坏 LISN 50Ω 输出阻抗结构的前提下，增强高频泄放能力，避免大型三相电源系统中骚扰反向注入电网的问题。

🔵 3. 是否影响测试有效性？
在设计合理、输出阻抗特性不变的前提下（即：
  • LISN 输出端阻抗仍满足标准；
  • 电容接地路径不影响接收机端的测量）：

✅ 这种配置是 被接受的工业实现方式。
尤其是对于：
  • 高功率工业设备；
  • 三相共模骚扰较大场景（如马达、变频器）；

这种 8 µF 对地电容可以有效“钳制”共模尖峰噪声，但：
⚠️ 它也确实可能在低频（<1 MHz）或共模方向轻微降低骚扰读数。

✅ 所以，回到你的观察：
“我看到某些 CISPR 11 / EN 55032 的三相 LISN 上确实有 8 µF 电容。”

✅ 你是对的。
但请注意两点：
  • 这些 LISN 通常是经过设计验证，确保整体输出阻抗仍符合法规要求；
  • 这属于工程增强措施，标准虽未禁止，也未强制规定。
✅ 总结答复
问题回答
标准是否强制三相 LISN 使用 8 µF？❌否，CISPR 11/EN 55032 没有强制规定该电容值
为什么一些 LISN 有这个电容？✅工程增强设计，用于共模高频泄放，提升滤波效果
会不会影响测试数据？✅可能轻微影响低频共模骚扰读数，尤其对尖峰型干扰有压制作用
是否标准允许？✅标准允许有辅助滤波结构，只要输出阻抗匹配和测量路径不被干扰

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引用  曾工    2025-5-21 11:17
“5 Ω + 8 µF 并联”的滤波结构，是一种 RC 吸收/滤波网络，常用于 汽车电子 EMC 测试（尤其是 CISPR 25 中 DC 电源端口），它的作用是模拟电池阻抗，并吸收高频干扰信号，防止干扰反向进入 LISN 或其他系统。

5 Ω + 8 µF 并联的滤波

5 Ω + 8 µF 并联的滤波
✅ 电路结构示意图
               +------------------+
DC 电源线  ----+                  |
               |                  |
               |                 === 8 µF（电容）
               |                  |
               |                 ___ 5 Ω（电阻）
               |                  |
               +------------------+
                           |
                          GND（地）
这个 RC 网络是 并联在 LISN 测量端与地之间。

✅ 设计意义与作用
作用说明
1. 模拟车载电源阻抗真实汽车电池和线缆的阻抗不是理想电源，通常在几欧姆范围，用 5Ω + 8µF 来近似模拟。
2. 降低高频尖峰干扰电容对高频信号呈低阻抗，能旁路高频噪声；电阻将其耗散为热，避免反射。
3. 提高测试一致性统一阻抗环境，抑制测试结果因供电系统结构差异而波动。
4. 防止过压损坏设备当 DUT 向电源反向注入骚扰（特别是尖峰）时，RC 网络提供缓冲，保护 LISN 和电源设备。

✅ 高频滤波特性分析
这是一个典型的 低通滤波器（并联吸收式），其截止频率为：
fc​=2πRC1​=1/2π×5Ω×8×10−6F​≈3.98kHz

低通滤波器（并联吸收式），其截止频率为

低通滤波器（并联吸收式），其截止频率为
  • 对于 >10 kHz 的高频干扰有良好抑制作用；
  • 尤其适合抑制 ECU、电机驱动等产生的尖峰脉冲干扰；
  • 不会影响正常 DC 电源供电（低频通过性好）。

✅ 标准引用背景（CISPR 25）
  • CISPR 25 要求：测试 LISN 除了 5 µH 电感模拟线缆外，还需在 LISN 端口并接 RC 网络；
  • 8 µF + 5 Ω 是一种典型/推荐配置，用于 车载 DC 电源端口噪声测量；
  • 有时也可根据车辆供电系统不同，采用如 100 µF + 0.5 Ω 或其他组合。

✅ 使用注意事项
注意点建议
电容类型使用低等效串联电阻（ESR）的陶瓷或薄膜电容，具备高频性能与耐压能力。
电阻功率需能承受可能的脉冲功率（选用 2W 以上较常见）。
接地要短而粗否则高频信号可能无法被良好吸收，降低滤波效果。
安装位置靠近 LISN并联在 LISN 的 DUT 接口端与地之间，避免中间引线影响抑制效果。

✅ 总结一句话
“8 µF + 5 Ω 并联”滤波网络是车载 EMC 测试中用于模拟车载电源特性并吸收高频骚扰的重要结构，在 CISPR 25 中广泛应用。

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