可編程電源在測(cè)試中若受電磁干擾（EMI），可能導(dǎo)致輸出電壓/電流波動(dòng)、紋波增大、保護(hù)功能誤觸發(fā)，甚至損壞設(shè)備或負(fù)載。為確保測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性，需從干擾源隔離、硬件屏蔽、軟件濾波、接地優(yōu)化、環(huán)境控制五個(gè)維度綜合防護(hù)。以下是具體措施及實(shí)施要點(diǎn)：

一、隔離干擾源：切斷EMI傳播路徑

1. 物理隔離

• 措施：
  • 遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源：將可編程電源與變頻器、大功率電機(jī)、電焊機(jī)、高頻開關(guān)電源等強(qiáng)電磁場(chǎng)設(shè)備保持至少1米距離（若空間允許，建議≥3米）。
  • 屏蔽隔離箱：對(duì)無(wú)法移動(dòng)的干擾源（如實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的工業(yè)控制柜），使用金屬屏蔽箱（如鋁制或銅制）將其封閉，屏蔽箱接地電阻需≤1Ω。
• 案例：某企業(yè)將可編程電源與變頻器并排放置，測(cè)試時(shí)電源輸出電壓紋波從<1mV增至10mV，改用屏蔽箱隔離后紋波恢復(fù)至<2mV。

2. 電源線隔離

• 措施：
  • 使用濾波器：在電源輸入端加裝EMI濾波器（如Schaffner FN2010系列），濾除高頻噪聲（典型衰減≥40dB@1MHz）。
  • 雙絞線/同軸線：若電源需遠(yuǎn)程控制（如通過(guò)GPIB/LAN接口），使用雙絞線（如RS-485總線）或同軸電纜（如RG-58）傳輸信號(hào)，減少輻射干擾。
• 案例：某實(shí)驗(yàn)室未使用濾波器，電源輸入端耦合了開關(guān)電源的1MHz噪聲，導(dǎo)致輸出電壓含1mV峰峰值噪聲，加裝濾波器后噪聲降至<0.2mV。

二、硬件屏蔽：抑制EMI輻射與耦合

1. 電源本體屏蔽

• 措施：
  • 金屬外殼：確保可編程電源外殼為金屬材質(zhì)（如鋁或鋼），且無(wú)破損或開口。若外殼為塑料，需在外表面粘貼導(dǎo)電涂層（如銀漿）或金屬箔（如銅箔）。
  • 通風(fēng)孔屏蔽：對(duì)散熱孔使用蜂窩狀屏蔽網(wǎng)（孔徑≤λ/20，λ為干擾頻率波長(zhǎng)），如屏蔽100MHz干擾時(shí)，孔徑需≤1.5mm。
• 案例：某企業(yè)電源外殼為塑料且未屏蔽，測(cè)試時(shí)受WiFi信號(hào)（2.4GHz）干擾，輸出電流波動(dòng)達(dá)±0.5%，改用金屬外殼后波動(dòng)降至±0.05%。

2. 輸出線屏蔽

• 措施：
  • 屏蔽電纜：使用雙層屏蔽電纜（如STP-120Ω屏蔽雙絞線）連接電源與負(fù)載，外層屏蔽層單端接地（接電源端或負(fù)載端，避免地環(huán)路）。
  • 磁環(huán)抑制：在輸出線靠近電源端套入鐵氧體磁環(huán)（如Fair-Rite 2643102002），對(duì)高頻干擾（如10MHz-1GHz）提供≥20dB衰減。
• 案例：某實(shí)驗(yàn)室輸出線未屏蔽，測(cè)試時(shí)耦合了手機(jī)信號(hào)（900MHz），導(dǎo)致輸出電壓含0.5mV峰峰值噪聲，加裝磁環(huán)后噪聲降至<0.1mV。

三、軟件濾波：消除數(shù)字噪聲影響

1. 數(shù)字濾波算法

• 措施：
  • 移動(dòng)平均濾波：在電源控制軟件中啟用移動(dòng)平均濾波功能（如對(duì)100個(gè)采樣點(diǎn)取平均），降低高頻隨機(jī)噪聲影響。
  • 低通濾波：設(shè)置軟件低通濾波器截止頻率（如≤1kHz），濾除高于截止頻率的干擾（如開關(guān)電源的100kHz紋波）。
• 案例：某企業(yè)電源軟件未濾波，輸出電壓顯示值含±0.2%的隨機(jī)波動(dòng)，啟用移動(dòng)平均濾波后波動(dòng)降至±0.05%。

2. 采樣同步優(yōu)化

• 措施：
  • 同步采樣：確保電源輸出采樣與干擾源頻率同步（如對(duì)50Hz工頻干擾，采樣頻率設(shè)為50Hz的整數(shù)倍），避免頻譜泄漏。
  • 窗口函數(shù)：在頻域分析時(shí)使用漢寧窗或平頂窗，減少頻譜泄漏對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。
• 案例：某實(shí)驗(yàn)室未同步采樣，測(cè)試50Hz信號(hào)時(shí)頻譜出現(xiàn)100Hz諧波（實(shí)際為頻譜泄漏），改用同步采樣后諧波消失。

四、接地優(yōu)化：消除地環(huán)路干擾

1. 單點(diǎn)接地

• 措施：
  • 電源-負(fù)載-標(biāo)準(zhǔn)源接地：將可編程電源、負(fù)載、標(biāo)準(zhǔn)源的接地端通過(guò)短粗導(dǎo)線（截面積≥4mm2）連接至同一接地點(diǎn)（如實(shí)驗(yàn)室接地排），形成星形接地。
  • 避免地環(huán)路：禁止將電源接地端同時(shí)連接至多個(gè)接地點(diǎn)（如電源外殼接大地，同時(shí)輸出線屏蔽層接負(fù)載地），否則會(huì)形成地環(huán)路，耦合低頻干擾（如50Hz工頻）。
• 案例：某企業(yè)電源接地端連接至兩個(gè)接地點(diǎn)，形成地環(huán)路，導(dǎo)致輸出電壓含50Hz/10mV的工頻干擾，改用單點(diǎn)接地后干擾消失。

2. 接地電阻控制

• 措施：
  • 接地電阻測(cè)試：使用接地電阻測(cè)試儀（如Fluke 1625）定期測(cè)量接地點(diǎn)電阻，確?！?span style="box-sizing: border-box; padding: 0px; -webkit-font-smoothing: antialiased; font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Segoe UI", Roboto, Ubuntu, "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", "Source Han Sans CN", sans-serif, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji"; list-style: none; margin: 0px; scrollbar-width: none; font-weight: 600;">1Ω（高頻接地時(shí)需≤0.1Ω）。
  • 降阻劑：若接地電阻超標(biāo)，在接地極周圍灌注降阻劑（如膨潤(rùn)土+石墨粉），降低土壤電阻率。
• 案例：某實(shí)驗(yàn)室接地電阻達(dá)5Ω，導(dǎo)致電源輸出受地電位差干擾，加注降阻劑后電阻降至0.5Ω，干擾消除。

五、環(huán)境控制：減少外部干擾輸入

1. 溫濕度管理

• 措施：
  • 溫度穩(wěn)定：保持校準(zhǔn)環(huán)境溫度波動(dòng)≤±1℃/小時(shí)（使用高精度溫濕度記錄儀監(jiān)測(cè)），避免溫度漂移導(dǎo)致電源輸出變化（如溫度每升高1℃，電壓可能漂移±0.01%）。
  • 濕度控制：維持濕度在40%-60%RH，防止?jié)穸茸兓瘜?dǎo)致電路板凝露或絕緣性能下降（濕度每升高10%RH，絕緣電阻可能降低一個(gè)數(shù)量級(jí)）。
• 案例：某實(shí)驗(yàn)室溫度波動(dòng)2℃/小時(shí)，電源輸出電壓偏差達(dá)0.3%，被審核方要求重新校準(zhǔn)，改用恒溫恒濕箱后偏差降至<0.1%。

2. 清潔度維護(hù)

• 措施：
  • 無(wú)塵環(huán)境：使用無(wú)塵布擦拭電源及工作臺(tái)，清除灰塵、金屬屑，防止其進(jìn)入電源內(nèi)部導(dǎo)致短路或接觸不良。
  • 防靜電措施：操作人員佩戴防靜電手環(huán)（ESD防護(hù)等級(jí)≥10kV），并在工作臺(tái)上鋪設(shè)防靜電墊，避免靜電擊穿電源內(nèi)部芯片（如CMOS器件）。
• 案例：某企業(yè)因靜電擊穿電源控制板上的芯片，維修成本達(dá)設(shè)備原價(jià)的15%，改用防靜電措施后未再發(fā)生類似故障。

六、驗(yàn)證與監(jiān)測(cè)：確保防護(hù)措施有效

1. EMI測(cè)試驗(yàn)證

• 措施：
  • 近場(chǎng)探頭掃描：使用近場(chǎng)探頭（如Langer EMV-Technik NN-02）掃描電源外殼、輸出線等關(guān)鍵部位，定位干擾源及耦合路徑。
  • 頻譜分析：用頻譜分析儀（如R&S FSH8）分析電源輸出信號(hào)頻譜，確認(rèn)干擾頻率及幅度（如需滿足CISPR 11標(biāo)準(zhǔn)，輻射干擾需≤-6dBμV/m@10m）。
• 案例：某企業(yè)通過(guò)近場(chǎng)探頭發(fā)現(xiàn)電源開關(guān)管引腳輻射超標(biāo)，加裝屏蔽罩后輻射降低20dB，滿足測(cè)試要求。

2. 長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)

• 措施：
  • 數(shù)據(jù)記錄儀：連接電源輸出端至數(shù)據(jù)記錄儀（如Keysight 34970A），連續(xù)記錄輸出電壓/電流波形，分析干擾是否隨時(shí)間變化（如日間/夜間干擾差異）。
  • 報(bào)警閾值設(shè)置：在監(jiān)測(cè)軟件中設(shè)置干擾報(bào)警閾值（如電壓紋波>2mV時(shí)觸發(fā)報(bào)警），及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常。
• 案例：某實(shí)驗(yàn)室通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，每周一上午電源輸出紋波增大（因附近工廠啟動(dòng)設(shè)備），調(diào)整測(cè)試時(shí)間后避免干擾影響。