在 EMC 抗扰度测试中,有些问题并不来自明显的浪涌、静电或脉冲群,而是来自更“隐蔽”的低频共模传导骚扰。
它可能沿着电源线进入设备,也可能通过控制线、信号线、通信线形成共模电压。现场表现往往并不夸张:设备偶发复位、通信掉线、采样漂移、误报警、保护动作异常,甚至只在某些供电环境或接地条件下出现。
这类问题的麻烦之处在于,它不像 ESD 那样有明确的放电瞬间,也不像浪涌那样有显著的高能量冲击。它更像一种持续或短时存在的低频传导扰动,贴着线缆、地参考和接口回路进入设备系统。
GB/T 17626.16 正是面向这类问题的基础抗扰度试验标准。
一、GB/T 17626.16 是什么?
GB/T 17626.16-2007 的标准名称为《电磁兼容 试验和测量技术 0Hz~150kHz 共模传导骚扰抗扰度试验》。国家标准信息公共服务平台显示,该标准目前为现行状态,发布日期为 2007 年 4 月 30 日,实施日期为 2007 年 9 月 1 日。
从国际体系来看,它对应 IEC 61000-4-16 的技术方向。IEC 61000-4-16:2015 的标准标题为《Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 4-16: Testing and measurement techniques - Test for immunity to conducted, common mode disturbances in the frequency range 0 Hz to 150 kHz》。IEC 页面说明,该标准用于规定电气和电子设备对 d.c. 至 150 kHz 范围内传导共模骚扰的抗扰度要求与测试方法,并为电源、控制、信号和通信端口施加共模骚扰建立可重复的测试基础。
简单说,GB/T 17626.16 关注的是:
设备在 0Hz~150kHz 低频范围内,面对共模传导骚扰时,能否保持预期工作状态。
二、为什么要单独测试“共模”传导干扰?
很多工程师在看传导干扰时,会习惯性想到差模干扰:电流从一根线出去,从另一根线回来,主要体现在线与线之间。
但共模干扰不同。
共模骚扰往往表现为多根线相对于参考地同时抬升或降低。对设备来说,它影响的不是单一回路,而是接口、地参考、屏蔽层、机壳、保护地、内部控制地之间的关系。
这就会带来几个典型风险。
1. 接口参考电位被扰动
通信接口、模拟采样接口、控制输入端口都依赖稳定的参考电位。如果共模电压叠加到线缆或端口上,设备内部看到的“地”可能不再一致,轻则采样漂移,重则通信错误或逻辑误判。
2. 接地与屏蔽设计被放大检验
共模干扰经常与接地方式、线缆屏蔽、机壳连接、PE 连接和滤波网络有关。设计上一个看似不起眼的接地点,在低频共模扰动下可能变成问题入口。
3. 低频扰动更容易绕过常规认知
很多产品对高频射频传导、脉冲群、浪涌比较重视,但对 0Hz~150kHz 的低频共模扰动关注不足。实际上,工业现场、电力系统、通信系统和大型设备环境中,低频共模电压并不少见。
三、容测电子ES-1630A共模传导干扰测试系统
由容测电子自研的ES-1630A共模传导干扰测试系统,对于需要执行 GB/T 17626.16 / IEC 61000-4-16 相关验证的客户来说,共模传导干扰测试系统的价值主要体现在三个方面:
1. 帮助研发阶段提前暴露薄弱点
在产品研发阶段引入共模传导抗扰度测试,可以尽早发现接口防护、接地策略、滤波设计、隔离设计和软件容错中的问题,避免等到认证测试或现场运行时才暴露。
2. 提高实验室测试复现能力
共模问题常常与布线、接地、端口状态有关。使用专门的测试系统,可以把扰动源、耦合路径、测试步骤和监测方式标准化,让同类产品、不同批次或不同整改方案之间可以横向比较。
3. 覆盖多行业共性 EMC 场景
共模传导骚扰并不局限于某一个行业。工业控制、电力设备、通信设备、医疗器械、新能源充电设施、轨道交通、仪器仪表和家用电器,都可能遇到电源线或通信线上的低频共模扰动。
因此,容测电子共模传导干扰测试系统不仅可以服务标准符合性验证,也可以作为研发排查和整改验证工具,帮助工程师把“现场偶发故障”转化为“实验室可复现问题”。
四、0Hz~150kHz 这个频段为什么关键?
GB/T 17626.16 的频率范围从 0Hz 延伸到 150kHz,这个范围覆盖了直流、工频及其相关低频扰动,也覆盖了一部分由电力电子、开关动作、控制系统和供电环境引入的低频传导骚扰。
在这个频段内,问题往往不完全是“电磁波辐射”,而更像是线缆系统、电源系统和接地系统共同形成的传导问题。
典型来源包括:
电力系统中的工频及低频扰动。
接地系统电位差造成的共模电压。
变频器、整流器、开关电源等设备带来的低频成分。
长线缆、通信线和控制线引入的共模耦合。
大型设备启停、负载变化或保护动作引发的供电参考变化。
这也是为什么 GB/T 17626.16 不只适用于单纯电源端口,而是要关注电源、控制、信号、通信等多个端口。
五、GB/T 17626.16 测试到底在验证什么?
从工程角度看,这项测试并不是为了“把设备打坏”,而是为了回答三个问题。
1. 设备是否会误动作?
当共模骚扰施加到端口上时,设备能否继续运行?是否出现重启、死机、误报警、误跳闸、误输出、通信中断等现象?
2. 设备是否能恢复?
有些设备在扰动期间允许出现短暂性能降低,但扰动结束后必须自动恢复。抗扰度测试要关注的不只是瞬间表现,还包括恢复能力。
3. 设计边界是否清晰?
如果设备在某个频点或某个测试等级下出现异常,工程师可以进一步定位滤波、接地、屏蔽、隔离、电源设计或软件容错策略的薄弱环节。
这也是标准测试的价值:它把现场偶发问题变成实验室可复现问题,让设计改进有抓手。
六、共模传导干扰测试系统需要具备哪些能力?
要做好 GB/T 17626.16 测试,单靠一个普通信号源是不够的。完整的共模传导干扰测试系统,通常需要围绕“扰动产生、耦合注入、隔离保护、监测控制、测试重复性”来构建。
1. 稳定的低频共模骚扰输出
系统需要能够在标准规定的低频范围内产生可控骚扰信号,并支持连续或短时测试场景。输出幅值、频率、持续时间和测试步骤需要可设置、可重复。
2. 合适的耦合/去耦路径
共模骚扰要施加到电源线、信号线、控制线或通信线端口,就需要合适的耦合网络。同时,为避免骚扰反向影响辅助设备和供电系统,还需要去耦和隔离措施。
3. 对 DUT 工作状态的实时观察
抗扰度测试不是只看波形是否打出去,还要看被试设备是否仍然满足功能判据。因此,测试系统应配合电压、电流、通信状态、输出状态、报警状态等监测手段。
4. 软件化流程与报告能力
对于研发验证和实验室检测来说,可编程控制、自动扫频、测试步骤管理、结果记录和报告输出,会直接影响测试效率和一致性。
七、做 GB/T 17626.16 测试时,工程师应重点关注什么?
1. 端口选择要贴近真实使用
电源端口、控制端口、通信端口、信号端口的风险不同。测试前应结合产品实际连接方式、线缆长度、接地方式和使用环境,明确哪些端口需要重点覆盖。
2. 功能判据要提前定义
测试前必须明确产品在扰动期间和扰动后的允许表现。例如:是否允许短暂通信重试?是否允许显示波动?是否必须全程无复位?不同产品的判据不同,但必须在测试前说清楚。
3. 监测手段不能太少
很多共模干扰问题不是“设备直接关机”,而是某个状态量异常、某条通信链路掉包、某个控制输出抖动。如果监测手段不足,测试可能看起来通过了,但实际问题被漏掉。
4. 整改要从系统路径入手
共模问题通常不能只靠换一个元件解决。工程师需要同时检查线缆屏蔽、接地拓扑、滤波网络、隔离方案、接口保护、PCB 回流路径和软件容错机制。
GB/T 17626.16 关注的是一个很容易被低估的 EMC 场景:0Hz~150kHz 范围内的共模传导骚扰。
它不一定像浪涌和静电那样“瞬间强烈”,但它与电源线、通信线、接地系统和接口参考电位高度相关,常常导致设备出现偶发、隐蔽、难复现的问题。
对于产品研发、认证测试和现场问题定位来说,共模传导抗扰度测试的意义,不只是满足标准要求,更是帮助工程师看清设备在真实电磁环境中的稳定性边界。
借助容测电子共模传导干扰测试系统,企业可以围绕 GB/T 17626.16 / IEC 61000-4-16 建立更规范、更可重复的测试流程,在实验室阶段提前识别风险,为产品可靠运行提供更扎实的 EMC 验证基础。
长沙容测电子股份有限公司致力于电磁兼容测试设备的研发以及电磁兼容测试技术的推广普及,全力为客户提供专业的EMC测试产品和解决方案。
我们的产品:
民用领域:静电放电发生器、脉冲群发生器、雷击浪涌发生器、射频传导抗干扰测试系统、工频磁场发生器、阻尼振荡磁场发生器、交流电压跌落发生器等。
汽车领域:静电放电发生器、7637测试系统、汽车低压电气性能测试系统,汽车高压电气性能测试系统、大电流注入测试系统、汽车低频磁场抗扰度、射频辐射抗扰度测试系统等。
军工领域:静电放电发生器、低频传导抗扰度测试系统、机载供电特性电缆束注入测试系统、低频磁场抗扰度测试系统、高速阻尼振荡测试系统等。
