Line Impedance Stabilization Network

При проведении испытаний на уровень кондуктивных помех необходимо обеспечить воспроизводимые и контролируемые условия подключения испытываемого оборудования к сети электропитания. Поскольку реальные источники питания и питающие сети в различных лабораториях отличаются по уровню собственных помех и частотному импедансу, в методиках испытаний применяется унифицированное измерительное устройство, позволяющее исключить влияние этих факторов на результат измерений.

Таким устройством является эквивалент сети LISN (Line Impedance Stabilization Network), устанавливаемый между источником питания и испытываемым оборудованием. LISN формирует заданные условия подключения в диапазоне нормируемых частот и обеспечивает возможность корректного и сопоставимого измерения кондуктивных помех.

Стандарты по кондуктивным помехам, как правило, нормируют уровни излучения в диапазоне частот выше 100 кГц, где параметры реальной питающей сети становятся трудно предсказуемыми. В этом диапазоне основным электрическим параметром питающего кабеля является его индуктивность, зависящая от длины и конфигурации линии. LISN моделирует данный участок сети, вводя в цепь питания эквивалентную индуктивность, соответствующую типовым условиям эксплуатации оборудования.

Принципиальная схема LISN и назначение её элементов

Принципиальная схема эквивалента сети LISN представляет собой частотно-зависимую цепь, включаемую последовательно между источником питания и испытываемым оборудованием. Основной задачей схемы является моделирование электрических свойств питающей линии в диапазоне частот, нормируемых стандартами по кондуктивным помехам, а также обеспечение точку съёма помех для измерительного приёмника.

Как видно из принципиальной схемы, LISN по своей структуре представляет собой П-образный фильтр, включённый между источником питания и испытываемым устройством (DUT).

Ключевым элементом схемы является последовательная индуктивность L1, именно этот элемент определяет поведение линии питания, так как активное сопротивление и ёмкостные составляющие кабеля вносят существенно меньший вклад. Значение индуктивности выбирается исходя из типовой длины питающего кабеля и области применения оборудования:

• 50 мкГн - для оборудования, подключаемого к сети переменного тока и соответствует десяткам метров питающего кабеля;
• 5 мкГн - для автомобильных и бортовых систем, с длиной линии в несколько метров;
• 2,2 мкГн -  характерна для автономных устройств с минимальной длиной проводников и локальным источником питания.

Конденсатор C1, подключённый со стороны источника питания, формирует локальный низкоомный источник на высоких частотах и изолирует LISN от неизвестной индуктивности внешнего питающего кабеля.

Цепь C2–R1 предназначена для подавления резонансных явлений, возникающих вследствие взаимодействия индуктивности L1 с ёмкостями схемы. Введение демпфирования снижает добротность LC-контуров и предотвращает искажения частотной характеристики в рабочем диапазоне.

Цепь C3–R2 образует измерительный порт LISN. Конденсатор C3 отделяет постоянную составляющую напряжения питания, а резистор R2 обеспечивает корректный режим работы измерительного выхода при подключении приёмника с входным сопротивлением 50 Ом и предотвращает накопление заряда.