一种集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置与流程

文档序号:22674140发布日期:2020-10-28 12:27阅读:180来源:国知局
一种集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置与流程

本发明属于电力技术和微电子技术两大技术领域,涉及一种测试方法和测试系统,适用于集成电路及其应用电子系统的电磁兼容性试验,特别是射频集成电路及其应用电子系统,在极端电磁环境中工作时的电磁兼容性试验技术。



背景技术:

集成电路包括射频集成电路的电磁兼容性试验,通常是把受试集成电路样片组装成测试模块,然后放置于自动测试系统中进行测试。这种测试既包括电磁兼容性测试,更主要的是进行各项功能与性能指标的测试。对于应用在一般电磁环境中的集成电路包括射频集成电路来说,这种测试已经足够满足其使用要求。如申请号为201710016097.9的发明专利申请:“一种蓝牙集成电路测试系统和测试方法”,申请号为201910153501.6的发明专利申请:“一种射频混合信号集成电路测试系统与测试方法”即是如此。但是,对于应用在极端电磁环境中的集成电路特别是射频集成电路,例如几仟伏、几十仟伏、几百仟伏甚至上千仟伏高电压,几十安、几百安、几仟安甚至几十仟安强电流的极端电磁环境来说,仅仅只作这样一些测试是远远不够的。特别是电磁兼容性测试,必须设置专门的模拟测试环境来进行电磁兼容性试验,以便评估该集成电路的各项性能指标,特别是电磁兼容性的性能指标。

所述极端电磁环境通常是指航空器、航天器、舰船和车辆等等复杂且特殊的电磁环境。近年来随着智能电网的不断发展,由于其高电压、强电流的特点,使得这种极端电磁环境的复杂程度更为严酷。申请号为201811159403.5的发明专利申请:“一种发电机电磁兼容性试验方法”,公开了使用在舰船上的电气设备的电磁兼容性试验方法;申请号为201510655755.x的发明专利申请:“验证卫星射频分系统间电磁兼容的试验方法”、申请号为201110262626.6的发明专利申请:“电推进系统与星上射频设备辐射电磁兼容性试验方法”、申请号为200910242500.5的发明专利申请:“电推进系统的电磁兼容性试验方法”,这三件发明专利公开的则是使用在航天器上相关设备的电磁兼容性试验方法;申请号为201110051086.7的发明专利申请:“一种用于替代电磁兼容性辐射试验的表面电流注入技术”,公开的则是主要应用在航空器等电磁环境中的电气设备电磁兼容性试验方法;申请号为201710587037.2的发明专利申请:“一种新型新能源汽车车身电子电磁兼容性试验方法”,公开的则是车辆这样一种电磁环境中的电子设备电磁兼容性试验方法。

对于智能电网这样高电压、强电流的极端电磁环境来说,其应用产品的数量极其庞大,技术领域非常广阔,因此,无论是国际iso、iec、cispr标准系列,还是我国国家标准、能源行业标准系列,对应用在这种极端电磁环境中电子设备的电磁兼容性,从限值指标到试验方法都有广泛而详细的规定。如gb/t17626.xx/iec61000-4-xx、cisprxx-x-x等,这一系列标准就对各种电磁兼容性的试验与测量技术做出了详细的规范。与此同时,应用在智能电网中的一些产品标准,也对各自产品的电磁兼容性的限值要求和试验方法作出了更为详细的具体规定。如中国国家能源行业标准nb/t42044—2014《3.6kv~40.5kv智能交流金属封闭开关设备和控制设备》的6.9节,就要求该项产品的电磁兼容性试验按照gb/t11022—2011的规定进行,并且作出补充:振荡波抗扰性试验按照gb/t17626.12—2013进行;浪涌抗扰度试验按照gb/t17626.5—2008进行;脉冲磁场抗扰度试验按照gb/t17626.9—2011进行;阻尼振荡磁场抗扰度试验按照gb/t17626.10—1998进行。还有中国国家能源行业标准nb/t42025—2013《额定电压72.5kv及以上智能气体绝缘金属封闭开关设备》、中国国家能源行业标准nb/t10091—2018《高压开关设备温度在线监测装置技术规范》也都含有电磁兼容性试验的详细规定。这两项产品标准中,除了所述四项标准规定的试验内容之外,又增加了下列电磁兼容性试验内容:射频电磁场辐射抗扰度试验-gb/t17626.3—2016;静电放电抗扰度试验-gb/t17626.2—2018;电快速瞬变脉冲群抗扰度试验-gb/t17626.4—2018;工频磁场抗扰度试验-gb/t17626.8—2006等。这些标准不仅规定了各项电磁兼容性试验的限值和判据,而且还规范了各项电磁兼容性的试验方法和技术设备。

纵观各个有关电磁兼容性试验与测量技术的系列标准以及已知的技术文献,明显存在下列几方面的问题:一方面基本上都是针对电子装置整机或智能系统的电磁兼容性试验,缺少集成电路的电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置,特别是射频集成电路在智能电网中应用时的电磁兼容性试验装置。因为对于非射频集成电路组成的电子装置来说,如果使用在智能电网这样极端电磁环境中工作,通常需要放置在一个电磁屏蔽体内,外界强力电磁场的扰动对内部的集成电路的影响有限。而射频集成电路要工作就必须把天线放置在屏蔽体外,屏蔽体外电磁场的任何变化都会直接通过天线耦合至射频集成电路上,因此对于工作在智能电网这样一种极端电磁环境中的射频集成电路来说,其电磁兼容性的评估和试验就很有必要在所述标准的基础上加以补充。

另一方面,所述各种试验均是针对单项电磁场扰动信号逐项进行测试的,不仅要求具备大型屏蔽暗室、测试成本高,而且缺少多种电磁场扰动信号并行加载到该电磁环境中的试验方法,测试结果与实际使用时的电磁环境误差较大。这样,即使各个单项试验全部合格,也不能确保该电子设备特别是其中的射频集成电路,在实际使用过程中不会因为某种强力电磁场的骚扰而失效,从而引发巨大的运行故障,造成不可挽回的重大损失。因为实际运行过程中,无论是一次雷电放电,还是一次开关动作,都可能导致所述各种剧烈的电磁场扰动同时出现。

近年来超高压直流输电技术得到了快速发展,例如近年来投产运行的±500kv、±800kv直流输电工程,其中包含了大量的大功率变流设备。此类变流变电站的电磁环境极其恶劣,在其中工作的集成电路特别是射频集成电路及其电子系统必需进行专门的电磁兼容性试验,以确保其在线可靠运行。

针对上述几方面问题,有必要提供一种在集成电路特别是射频集成电路设计完成并流片后,进行电磁兼容性测试的简单方法与模拟试验系统装置。同时,该方法与装置也应能满足其设计定型并组成电子系统后,在某种极端电磁环境中工作的电磁兼容性综合试验需求,以供集成电路及其电子系统产品在研发试验、型式试验、验收试验、生产试验等各个阶段中使用。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的不足,为了满足集成电路特别是射频集成电路,在完成设计流片得到样片后、或由其组成智能电子系统后,进行极端电磁环境中电磁兼容性评估与考核的测试需求,本发明的目的是提供一种集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置,不仅可以按照国际、国内通用标准进行各种单项电磁扰动的电磁兼容性测试,而且能模拟实际极端电磁环境中电磁场的多项电磁扰动信号,从而进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

一种集成电路电磁兼容性试验方法,包括以下步骤:

s1、对完成通用功能和性能测试的受试集成电路样片,按照其典型应用组装至少一个测试模块,并与相关电路模块组成至少一个待测系统;

s2、按照受试集成电路应用的电磁环境组装一个电磁兼容性模拟测试平台,受试集成电路测试模块及其待测系统、与受试集成电路共同工作的主设备设置其中;

s3、设置电磁场扰动模拟信号及其模拟负载,通过输出端并联的多个开关连接到模拟测试平台;

s4、按照受试集成电路的应用产品标准要求,逐项加载各个单项电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台,进行各个单项电磁干扰的电磁兼容性试验;

s5、并行加载多种电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台,模拟实际极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动,进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验;

s6、综合s4的各个单项测试结果与s5的综合测试结果进行对照分析,供集成电路及其电子系统产品在研发试验、型式试验、验收试验、生产试验等各个阶段使用。

所述方法的技术关键是s5“并行加载多种电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台,模拟实际的极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动”。如果达不到这一点,就无法“进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验”。为了达到这一目的,必须解决把几仟伏、几十仟伏、几百仟伏甚至是上千仟伏的超高压电压信号,与几十安、几百安、几仟安甚至是几十仟安的强力大电流信号,并行加载到模拟测试平台中,具体就是加载到平台中的主设备上的技术难题。

本发明是这样解决这一技术难题的:

设置各个电磁场扰动模拟信号的输出端及相应模拟负载均为三相星型联接,其零线均联接成悬浮地与机箱和电源地绝缘,电磁场扰动模拟信号输出端的悬浮地分别与其相应模拟负载的悬浮地单独连接,而与其它电磁场扰动模拟信号和相应模拟负载的悬浮地绝缘。因此在进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验时,多种电磁场扰动模拟信号就可以并行加载到模拟测试平台内。

本发明所述的“集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置”不仅可以按照国际、国内通用标准进行各种单项电磁场扰动的电磁兼容性测试,而且还能模拟实际的极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动,进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验。

本发明所述的“集成电路电磁兼容性模拟试验系统装置”,由若干电场扰动模拟信号及其负载、若干磁场扰动模拟信号及其负载、含有受试集成电路的测试模块及与相关电路模块组成的待测系统、模拟测试平台与监测终端组成。模拟测试平台中设置有与受试集成电路共同工作的主设备,监测终端内安装有各种电磁兼容性测试操作程序以及各相关设备的驱动程序。

以极端电磁环境中的智能电网为例说明,其模拟测试平台可由一个六面可拆卸的金属箱体构成,里面安装有与受试集成电路共同工作的主设备为主电力电路设备。所述主电力电路设备包括至少一个可拆卸高压开关、至少3排可拆卸母线排和至少一个可拆卸电缆头等。

经过对现有各种有关电磁兼容性试验的相关标准进行分析综合后得出,所述电磁场扰动模拟信号基本分为两大类:一类为电场扰动模拟信号,一类为磁场扰动模拟信号。电场扰动模拟信号又分为高压交流电压模拟信号和高压冲击电压模拟信号两类,相应电场模拟负载则分别为交流电压负载和冲击电压负载。磁场扰动模拟信号又分为强力工频(含谐波)电流模拟信号和强力冲击电流模拟信号两类,相应磁场模拟负载则分别为工频(含谐波)电流负载和冲击电流负载。

因此,所述电场扰动模拟信号就可以由三相升压变压器为主构成。其输入端连接于三相交流0.4kv(或10kv)市电电网,其上接有波形控制单元,其零线与箱体和电源地连接;其输出端按照试验要求设置成不同档次电压等级,同时接成星型联接方式,并且通过输出端三相并联的控制开关接入模拟测试平台,零线则接成悬浮地与机箱和电源地绝缘。

所述电场模拟负载按照不同档次电压等级设置不同档次负载,交流电压负载和冲击电压负载均接成星型联接方式,零线则联接成悬浮地与机箱和电源地绝缘,并分别与相应电场模拟干扰信号中的高压交流电压信号或高压冲击电压信号输出端的悬浮地单独连接,且和其它电磁场扰动模拟信号及其相应模拟负载的悬浮地相互绝缘。

所述磁场扰动模拟信号可以由三相降压变压器为主构成。其输入端连接于三相交流0.4kv(或10kv)市电电网,其上接有波形控制单元,其零线与箱体和电源地连接;其输出端按照试验要求设置成不同档次电流等级,同时接成星型联接方式,并且通过输出端三相并联的控制开关接入模拟测试平台,零线则接成悬浮地与机箱和电源地绝缘。

所述磁场模拟负载按照不同档次电流等级设置不同档次负载,工频(含谐波)电流负载和冲击电流负载均接成星型联接方式,零线则联接成悬浮地与机箱和电源地绝缘,并分别与相应磁场模拟干扰信号中的强力工频(含谐波)电流信号或强力冲击电流信号输出端的悬浮地单独连接,且和其它电磁场扰动模拟信号及其相应模拟负载的悬浮地相互绝缘。

由于电场扰动模拟信号的输出电压虽然很高,几仟伏、几十仟伏、几百仟伏甚至是上千仟伏,但其近场耦合回路的负载阻抗(容抗)很高,因此回路电流极小;磁场模拟信号的负载回路电流虽然很大,几十安、几百安、几仟安甚至是几十仟安,但是其电流传导回路的负载阻抗(感抗)极低,输出负载电压也极低。基于这一原理来设计电磁场扰动模拟信号以及模拟负载,不仅解决了“并行加载多种电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台”的技术难题,而且各种电磁场扰动模拟信号源不至于功率太大而不能实现。

本发明提供的“集成电路电磁兼容性试验方法”中,所述s5“进行多种电磁场扰动的电磁兼容性综合试验”的操作过程:1.多种电磁场扰动模拟信号通过相应输出并联的控制开关,并行加载到模拟测试平台中与受试集成电路共同工作的主设备上;2.操作各个电磁场扰动模拟信号相应模拟负载上的开关,使其同时加载到各自的模拟负载上;3.在监测终端的监控下,操作模拟测试平台上的主设备及各个控制开关,模拟出实际的极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动;4.分别进行各种极端电磁环境的电磁兼容性综合试验,并由监测终端记录试验结果数据。

本发明所述的电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置主要适用于极端电磁环境的电磁兼容性试验,所述的极端电磁环境不仅指智能电网,也包括舰船、航空器、航天器及车辆等等其它极端电磁环境;所述的受试电路不仅指射频集成电路,也包括其它集成电路、电路板、电路模块以及应用电子系统。

附图说明

图1为本发明所述“集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置”的原理框图。

图2为本发明的一个实施例的接线原理示意图。

图3为本发明实施例中,电磁场扰动模拟信号与模拟测试平台之间的接线原理示意图。

图4为电场扰动模拟信号与模拟电压负载之间的接线原理示意图。

图5为磁场扰动模拟干扰信号与模拟电流负载之间的接线原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例,对本发明所述的“集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置”作进一步说明。

图1所示为本发明提供的“集成电路电磁兼容性试验方法及其模拟试验系统装置”的原理框图:

首先,设置一个模拟测试平台[1],由含有受试集成电路的测试模块以及相关电路模块组成的待测系统(图中简称“受试集成电路待测系统”)[5、6、7]装配在模拟测试平台[1]内,“受试集成电路待测系统”与监测终端[9]通过上行信道[8]相链接,模拟测试平台[1]内设置有与受试集成电路共同工作的主设备。磁场扰动模拟信号及其模拟负载[11、13、17、18]、电场扰动模拟干扰信号及其模拟负载[12、14、15、16]分别与模拟测试平台[1]相连接,组成一个集成电路电磁兼容性模拟试验系统装置。然后,在监测终端[9]的监控下,先操作各个控制开关,逐项加载各个单项电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台[1],进行各个单项电磁场扰动的电磁兼容性试验;再操作各个控制开关,并行加载多种电磁场扰动模拟信号至模拟测试平台[1],进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验。试验结果数据记录在监测终端[9]中。

图2所示为本发明一个实施例的接线原理示意图。本实施例适用于射频集成电路及其应用系统进行电磁兼容性试验,其电磁环境为10kv(或35kv)智能电网。所述受试集成电路为应用在智能电网中的射频集成电路,所组成的测试模块为无线传感器(含天线)[5];所述相关电路模块为信号采集器(含天线)[7];所述待测系统为无线传感器(含天线)[5]与信号采集器(含天线)[7]组成的射频通信系统。

图2中,模拟测试平台[1]由一个六面可拆卸的金属箱体构成;在模拟测试平台[1]中设置最少一个可拆卸高压开关[2]、最少3排可拆卸母线排[3]和最少一个可拆卸电缆头[4],同时还设置最少一个仪表箱[6];在高压开关[2]和母线排[3]与电缆头[4]上设置最少一个测试用无线传感器(含天线)[5];在仪表箱[6]上安装最少一个信号采集器(含天线)[7],同时该信号采集器[7]通过上行信道[8]与监测终端[9]链接。

图2中,模拟磁场扰动的强力工频(含谐波)电流信号[11]、强力冲击电流信号[13],以及模拟电场扰动的高压交流电压信号[12]、高压冲击电压信号[14],分别与控制开关柜[10]中的各个开关的输入端连接,开关柜[10]中的各个开关的输出端并联连接,并与模拟测试平台[1]中高压开关[2]的输入端连接,高压开关[2]的输出端与母线排[3]及电缆头[4]串联连接,电缆头[4]通过输出电缆与冲击电压负载[15]、交流电压负载[16]、冲击电流负载[17]、工频(含谐波)电流负载[18]等的控制开关输入端并联连接。

在本实施例中,进行电磁兼容性试验的方法为:

s1、对受试集成电路样片完成通用功能和性能测试后,按照其典型应用组装多(至少一)个测试用无线传感器(含天线)[5],然后与无线信号采集器(含天线)[7]组成一对多(至少一)个待测射频通信系统。

s2、按照受试集成电路的使用电磁环境组装一个电磁兼容性模拟测试平台[1],测试用无线传感器(含天线)[5]以及与信号采集器(含天线)[7]组成的待测系统,与受试集成电路共同工作的主电力电路设备[2、3、4]设置其中。信号采集器(含天线)[7]通过上行信道[8]与监测终端[9]链接,监测终端[9]内安装有各种电磁兼容性测试操作程序以及各相关设备的驱动程序。

s3、按照电场扰动模拟信号和磁场扰动模拟信号两大类,设置电磁场扰动模拟信号[11、12、13、14]以及模拟负载[15、16、17、18]连接到模拟测试平台[1]。各个电磁场扰动模拟信号既能分别加载到模拟测试平台[1],也能并行加载到模拟测试平台[1]。

s4、按照受试集成电路的应用产品标准要求,逐项加载各种电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台[1],进行各个单项电磁场扰动的电磁兼容性试验。

s5、并行加载多种电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台[1],模拟实际的极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动,进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验。

s6、综合s4的各个单项测试结果与s5的综合试验结果进行对照分析,供集成电路及其电子系统产品在研发试验、型式试验、验收试验、生产试验等各个阶段中使用。

本实施例中的模拟试验系统装置,既可以按照相关标准,加载各种单项电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台[1]中的高压开关[2]、母线排[3]和电缆头[4],进行各种单项电磁场扰动的电磁兼容性试验,也可以并行加载多种电磁场扰动模拟信号到模拟测试平台[1]中的高压开关[2]、母线排[3]和电缆头[4],模拟实际的极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动,进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验。

在本实施例中,进行电磁兼容性试验的详细操作过程如下:

首先按照待测射频集成电路及其应用系统的产品标准要求,由控制开关柜[10]结合各个模拟负载上的开关,选择相应电磁场扰动模拟信号,加载到高压开关[2]、母线排[3]及电缆头[4]以及相应模拟负载上,逐项进行工频(含谐波)电场、磁场的电磁兼容性试验,雷电及高空电磁脉冲电磁兼容性试验,开关设备和控制设备切合产生的瞬态脉冲串电磁兼容性试验,以及其它如绝缘击穿等系统故障引起的电磁场骚扰信号源的电磁兼容性试验等。然后,操作控制开关柜[10]和各个模拟负载上的开关,并行加载强力工频(含谐波)电流信号[11]、强力冲击电流信号[13]、高压交流电压信号[12]、高压冲击电压信号[14]等多种电磁场扰动模拟信号到高压开关[2]、母线排[3]和电缆头[4]以及各自的模拟负载上,在监测终端[9]的监控下,进行射频集成电路及其应用系统在极端电磁环境的电磁兼容性综合试验。监测终端[9]记录各个试验期间的试验数据。

本实施例中,所述进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验的操作过程:1.操作控制开关柜[10]中输出端并联的高压开关,把强力工频(含谐波)电流信号[11]、强力冲击电流信号[13]、高压交流电压信号[12]、高压冲击电压信号[14]等多种电磁场扰动模拟信号,并行加载到模拟测试平台[1]中的高压开关[2]、母线排[3]和电缆头[4]上;2.操作各个电磁场扰动模拟信号的相应模拟负载(15、16、17、18)的开关,使多种电磁场扰动模拟信号同时加载到各自的模拟负载上;3.在监测终端[9]的监控下,操作模拟测试平台[1]中的高压开关[2]、控制开关柜[10]中的各个开关、模拟负载[15、16、17、18]的开关等,模拟出实际的极端电磁环境中电磁场的剧烈扰动;4.分别进行各种极端电磁环境的电磁兼容性综合试验,并由监测终端[9]记录试验结果数据。

图3所示为本发明实施例中,电磁场扰动模拟信号与模拟测试平台之间的接线原理示意图。产生极端电磁环境的扰动模拟信号分为两大类:一类为强力磁场扰动模拟信号[11、13],包括强力工频(含谐波)电流信号[11]和强力冲击电流信号[13];另一类为高压电场扰动模拟信号[12、14],包括高压交流电压信号[12]和高压冲击电压信号[14]。

需要再次说明的是,虽然电场扰动模拟信号的峰值电压很高,但是在受试集成电路工作的电磁空间中,其近场耦合回路即高压开关[2]、母线排[3]和电缆头[4]与箱体、电源地以及待测系统之间的阻抗(容抗)很高,消耗能量极小,相应的就可以设置很小的模拟负载电流。同理,虽然磁场扰动模拟信号的峰值电流很大,但是在受试集成电路工作的电磁空间中,其传导回路即高压开关[2]、母线排[3]和电缆头[4]的负载阻抗(感抗)却极小,消耗功率极低,相应的就可以设置很低的模拟负载压降。因此,只需在主电路开关[2]及母线排[3]和电缆头[4]上,能够通过相应的模拟电压信号和模拟电流信号,就可以合成一个极端复杂的电磁环境。基于这一原理,可以分别设置电场扰动模拟信号与磁场扰动模拟信号,而且信号源也不至于功率太大而无法实现。

基于上述原理,图3中强力磁场模拟信号[11、13]由一台三相降压变压器为主构成。该变压器的输入端连接在0.4kv(或10kv)交流电源上,其上设置有波形控制单元,其零线和箱体与电源地连接;该变压器的输出端连接到控制开关柜[10]的一个高压开关上,其零线则作为悬浮地与箱体和电源地绝缘。

同理,图3中高压电场模拟信号[12、14]由一台三相升压变压器为主构成。该变压器的输入端连接在0.4kv(或10kv)交流电源上,其上设置有波形控制单元,其零线和箱体与电源地连接;该变压器的输出端连接到控制开关柜[10]的一个高压开关上,其零线则作为悬浮地与箱体和电源地绝缘。

如图3所示,所述控制开关柜[10]由一台10kv(或35kv)高压配电柜改装组成。其中按照电磁场扰动模拟信号的数量安装至少四台配电开关,每台配电开关的输入端与所对应的电磁场扰动模拟信号的输出端连接。全部配电开关的输出端三相并联连接,并与模拟测试平台[1]中的高压开关[2]的输入端连接。

如图3所示,所述模拟测试平台[1]由一台10kv(或35kv)高压开关柜改装组成。内部安装有高压开关[2]、母线排[3]及电缆头[4]。高压开关[2]的额定电压大于电场扰动模拟信号的最高值,额定电流大于磁场扰动模拟信号的最大值。高压开关[2]的输入端连接到控制开关柜[10]中各个配电开关的输出端。电缆头[4]上连接的输出电缆与各个电磁场模拟负载上的高压开关输入端三相并联连接。

如图3所示,所述电磁场扰动模拟信号的模拟负载分为两大类:一类为对应电场扰动模拟信号[12、14]的模拟电压负载[15、16],包括冲击电压负载[15]和交流电压负载[16];另一类为对应磁场扰动模拟信号[11、13]的模拟电流负载[17、18],包括冲击电流负载[17]和工频(含谐波)电流负载[18]。

图4所示为电场扰动模拟信号与模拟电压负载之间的接线原理示意图。所述模拟电压负载[15、16]内设置一个交流三相高压开关,其输入端与模拟测试平台[1]中电缆头[4]的输出并联连接,或者与母线排[3]、高压开关[2]直接并联连接。模拟电压负载[15、16]内的负载均为三相星型联接,其零线则联接为悬浮地与箱体和电源地绝缘,并分别与各自对应的电场扰动模拟信号[12、14]中的悬浮地单独连接,且和其它电磁场扰动模拟信号及其相应模拟负载的悬浮地相互绝缘。

图5所示为磁场扰动模拟信号与模拟电流负载之间的接线原理示意图。所述模拟电流负载[17、18]内设置一个交流三相高压开关,其输入端与模拟测试平台[1]的电缆头[4]的输出并联连接,或者与母线排[3]、高压开关[2]直接并联连接。模拟电流负载[17、18]内的负载均为三相星型联接,其零线则联接为悬浮地与箱体和电源地绝缘,并分别与各自对应的磁场扰动模拟信号[11、13]中的悬浮地单独连接,且和其它电磁场扰动模拟信号及其相应模拟负载的悬浮地相互绝缘。

综上所述:强力工频(含谐波)电流信号[11]与工频(含谐波)电流负载[18]之间、高压交流电压信号[12]与交流电压负载[16]之间、强力冲击电流信号[13]与冲击电流负载[17]之间、高压冲击电压信号[14]与冲击电压负载[15]之间的悬浮地直接相连,且相互绝缘。所以,操作控制开关柜[10]的所有开关、模拟负载的所有开关全部处于闭合状态,然后操控高压开关[2]的开合与关断,这样各种不同类型的电磁场扰动模拟信号就可以同时加载到模拟测试平台[1]内,从而在模拟测试平台[1]内产生极端电磁场扰动模拟环境,从而进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验。

如果受试集成电路为其它非射频集成电路,可以用其测试样片按照应用原理组装成测试模块,安装在模拟测试平台[1]内的仪表箱[6]中;如果待测模块为其它电子装置或系统,可以将其直接安装在模拟测试平台[1]内。这样可以进行所述各种电磁环境下的电磁兼容性试验,也可以进行极端电磁场扰动模拟环境下的电磁兼容性综合试验。

本发明与现有技术相比,在如下三个方面具有明显的技术优势:

1.补充了集成电路尤其是射频集成电路,进行电磁兼容性试验的方法及其模拟试验系统装置的技术缺口,并且操作简便,易于实现,从而使其在作集成电路的电磁兼容性设计和验证时不再受到限制。

2.脱离了专业的电磁兼容试验室进行电磁兼容性试验,避免建设动辄数千万元投资的电磁兼容性试验室,一般的集成电路设计和应用单位都可以接受其使用成本。对于开发智能电网中智能电子设备的单位来说,可以大幅度降低试验费用,节省投资。

3.解决了在有限的空间内,以极小功率的电磁扰动信号源模拟极端复杂而剧烈扰动的电磁环境的技术难题。例如在几仟伏、几十仟伏、几百仟伏甚至上千仟伏高电压,几十安、几百安、几仟安甚至几十仟安强电流的电磁环境中,特别是近年来获得快速发展的超高压直流输电系统中,因为系统中含有大量的大功率变流设备,其电磁环境极端恶劣。本发明使得其中的集成电路特别是射频集成电路及其电子系统,进行极端电磁环境的电磁兼容性综合试验较易实现。实验环境与实际运行环境真实接近,能够反映受试集成电路特别是射频集成电路及其应用系统的电磁兼容性能,电磁兼容性试验的结果更加接近实际,为提高受试产品应用在极端电磁环境中的可靠性提供了基本的试验条件。

本发明不局限于以上实施例及附图所公开的内容,也不局限于智能电网的电磁环境和集成电路设计使用单位应用。本领域的技术人员在本发明权利要求的范围内作出各种替换、变形和修改,都包含在本发明的实质内容之中。本发明要求的保护范围由权利要求书和等效物界定。

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