无线电力传输设备电源端子传导骚扰检测

一、传导骚扰检测的意义

传导骚扰指设备通过电源线、信号线等导体向外发射的电磁噪声，可能干扰电网中其他设备的正常运行。无线电力传输设备因高频开关电路和耦合线圈的存在，其电源端子的传导骚扰需严格管控。

二、核心检测项目及测试方法

1.电源端子骚扰电压测试（150kHz-30MHz）

• 测试目的：测量设备电源线对外发射的共模和差模噪声。
• 测试标准：CISPR 11（工业设备）、CISPR 32（多媒体设备）、GB/T 9254（中国标准）。
• 测试配置：
  • 使用**线路阻抗稳定网络（LISN）**隔离电网干扰，并提供标准阻抗路径。
  • 被测设备（EUT）置于非导电桌面上，电源线通过LISN连接至供电网络。
  • EMI接收机在LISN的测量端口采集噪声电压。
• 限值要求：依据设备类别（Class A/Class B）和应用场景（家用/工业）分级管控。例如：
  • Class B设备（家用）：准峰值限值60-65dBμV（150kHz-30MHz）。
  • Class A设备（工业）：限值放宽6-10dB。

2.断续骚扰（Click Noise）测试

• 适用范围：含机械开关、继电器等断续工作的设备。
• 测试方法：
  • 记录骚扰持续时间、间隔周期及幅值。
  • 使用准峰值检波器评估骚扰强度。
• 判定标准：CISPR 14-1规定，每分钟骚扰次数≤30次，单次持续时间≤10ms。

3.谐波电流发射测试（IEC 61000-3-2）

• 测试目的：评估设备对电网的谐波污染。
• 关键参数：
  • 2~40次谐波电流限值（如3次谐波≤2.3A）。
  • 总谐波失真率（THD）≤15%。
• 测试设备：宽频带功率分析仪或专用谐波测试系统。

4.电压波动与闪烁测试（IEC 61000-3-3）

• 测试对象：功率变化速率快的设备（如带动态负载调整的无线充电器）。
• 核心指标：
  • 短期闪烁（Pst）：≤1.0；
  • 长期闪烁（Plt）：≤0.65；
  • 电压波动ΔVmax≤3%。

三、测试关键影响因素

1. 接地与屏蔽：

   • 不良接地会导致共模噪声增加，需确保LISN与参考地平面低阻抗连接。
   • 高频变压器和线圈需采用铜箔屏蔽，降低辐射耦合。

2. 滤波器设计：

   • 差模滤波：X电容+共模电感。
   • 共模滤波：Y电容+磁环。
   • 典型案例：某15W无线充电器通过增加2级π型滤波电路，传导骚扰降低12dB。

3. 工作模式选择：

   • 测试需覆盖满功率充电、待机、模式切换等全部工况。
   • 多线圈设备需逐一激活各传输通道进行测试。

四、常见失效案例及整改措施

五、测试设备配置清单

六、结语

电源端子传导骚扰检测是无线电力传输设备上市前的必检项目。工程师需结合电路设计、PCB布局、滤波方案等多维度优化，确保测试数据符合标准限值。随着WPT技术向大功率发展（如电动汽车无线充电），测试将面临更严苛的高频段（如79kHz频段）和动态负载挑战，需持续关注标准更新。