传导发射中需要分别测试火线与零线的原因

在 EMC（电磁兼容）传导发射实验中分别测量火线（L 线）和零线（N 线），主要与电源系统的工作原理、电磁干扰（EMI）的传播特性以及标准合规性要求有关。以下是具体原因分析：

一、电源系统的工作特性

1、差分模式与共模干扰的区分

• 差分模式干扰：电流在火线和零线之间流动时产生的干扰（两者电流大小相等、方向相反），主要源于设备内部的开关元件、变压器等部件。
• 共模干扰：电流同时通过火线和零线流向大地（或通过寄生电容耦合）时产生的干扰（两者电流方向相同），通常与接地设计、线路寄生参数相关。
• 分开测量的意义：通过分别检测火线和零线的传导发射，可以区分干扰类型（差分或共模），便于定位干扰源并设计滤波方案（如差分电容抑制差分干扰，共模电感抑制共模干扰）。
  

2、线路阻抗差异

• 火线和零线在实际电路中可能因布线、接地路径等因素存在阻抗差异，导致干扰信号在两条线路上的传播特性不同。分开测量能更准确反映每条线路的实际干扰水平。
  

二、标准合规性要求

1、EMC 标准的明确规定

• 主流 EMC 标准（如 CISPR 32、EN 55032、FCC Part 15 等）要求分别测量火线和零线的传导发射，以确保设备在各种工作模式下均符合限值要求。
• 例如：在传导发射测试中，需使用 线性阻抗稳定网络（LISN）分别采集火线和零线对地线的电压噪声，两者需单独满足标准限值（部分标准允许取两者中的最大值）。
  

2、对称与非对称干扰的全面覆盖

• 某些设备（如开关电源、电机驱动电路）可能在火线或零线中产生非对称干扰（如零线因接地路径不同，干扰更高）。分开测量可避免因 “平均化” 导致的干扰漏检。
  

三、干扰定位与整改的必要性

1、精准定位干扰源

若火线和零线的干扰水平差异显著，可辅助判断干扰来源：

• 若火线干扰更强：可能与输入整流电路、开关管等靠近火线的元件相关；
• 若零线干扰更强：可能与接地回路、滤波电容的寄生参数或负载侧耦合有关。
  

例如：开关电源中，初级侧的 Y 电容失效可能导致共模干扰在零线中更突出。

2、优化滤波设计

通过分析火线和零线的干扰频谱，可针对性调整滤波器结构：

• 对差分干扰为主的线路，增加 X 电容（跨接火线与零线）；
• 对共模干扰为主的线路，增加共模电感或 Y 电容（连接线路与地）。
  

四、实际测试操作要点

1、测试配置

• 使用 LISN 或人工电源网络（AMN）为被测设备（EUT）提供稳定的电源阻抗，并隔离电网中的干扰。
• LISN 的两个输出端口分别连接火线和零线，通过示波器或 EMI 接收机测量各线路的噪声电压。
  

2、数据解读

• 需分别记录火线和零线的测量结果，并与标准限值对比。若某条线路超标，需结合电路原理分析整改方向（如增加滤波、优化接地、调整布局等）。
  

五、总结

EMC 传导发射实验中分别测量火线和零线，本质是为了精准识别干扰类型、定位干扰源，并确保设备符合 EMC 标准的严格要求。这一操作不仅是合规性的基础，也是电磁兼容设计中优化滤波方案、提升产品抗干扰能力的关键步骤。通过分开测量，工程师可以更全面地掌握设备的电磁干扰特性，从而实现更高效的整改和设计迭代。