如何为LISN建模

LISN 的香料模型

如前所述，简单的 LISN 可以看作是我们的 EUT 的低通滤波器，并归一化从我们的 EUT 输入电源端子看到的阻抗。LISN 原理图经常出现在相关的 EMC 标准中。因此，要为我们的 EUT 创建一个香料模型，最好的办法是从标准中检查 LISN 模型。

在本次讨论中，假设我们使用来自 MIL-STD 461 的“标准”50 uH LISN（参见下图 1）。我们应该注意的第一件事是频谱分析仪需要进行两次测量，一次用于“正”电源输入，第二次用于“负”输入引脚（如果我们连接到火线和零线，我们需要重复Live 和 Neutral 之间的测量值和）。

请注意，测量值始终以地球为参考（见图 1）。

现在我们可以将Vc称为V1 和V2 （称为 EARTH） 上的共模电压，将Vd称为V1 和V2上的差分电压。我们可以通过共模电压和差模电压的定义来说明

Vc = （V1+V2）/2

Vd = （V1-V2）/2

稍后我们将开始进行一些模拟时，将使用上述等式。

图 1.典型的“50 uHenry”LISN。图片由 Francesco Poderico 提供

我们现在可以估计任何电路的共模电压和差模电压，假设如下：

1. 我们知道我们的 EUT 和接地板 Cp 之间的寄生电容（我们在第 1 部分中看到过，你还记得吗？）

2. 我们不会因为糟糕的布局而产生辐射（我们将在本系列后面看到，环形天线的创建如何产生共模噪声）

3. 由于没有大容量电容器，我们没有排放。

Cp的估计

Cp 通常在 20 pF 到 200 pF 之间。在我的设计中，我估计 Cp 如下：除了我的 EUT空气。我可以使用公式 C= A/s 其中是空气的介电常数，s = 80 cm 和 A = 10 * x * y （ x，y = PCB 尺寸）; 例如，对于 100 cm x 50 cm 的 PCB，Cp 约为 110 pF。

电源线的阻抗估算

我们需要在刚才看到的 LISN 模型中添加一个电源线模型。该模型可以像串联一个小电阻的电感器一样简单（我忽略了电缆的寄生电容，因为这有助于我们过滤 Vc 和 Vd）。

要估算电缆的寄生电感，最准确的方法是在电缆数据表中检查电缆每米的电感。如果此信息不可用，另一种方法是使用 LCR 表测量，如下图所示。

图 2.通过上述设置，我们可以使用 LCR 表测量电缆电感。图片由 Francesco Poderico 提供

一旦我们估计了电缆电感，我们就可以将其添加到我们的 spice 模型中。假设我们的电缆有一个 1 H 的电感和一个 0.01 欧姆的串联电阻。我们的香料模型变为：

图 3.带有 LISN + 电源线模型的 Spice 模型。图片由 Francesco Poderico 提供

电容器型号

理想电容器的阻抗随频率降低，其关系遵循以下定律：Zc = 1/C。不幸的是，理想的电容器并不存在，因此我们必须至少添加两个寄生元件。

1. ESR（等效串联电阻）

2. ESL（等效串联电感）

3. Rp（电容并联电阻，本次分析可以忽略）

ESR 和 ESL 通常在电容器数据表中提供。但是，如果不是，请使用 LCR 表测量它们。

现在我们准备好进行一些有趣的模拟了！请继续关注第 4 部分。

在这里，我们学习了如何为 LISN 建模、如何估计 Cp、如何评估电源线电感，以及为开关中涉及的所有电容器使用合适的模型至关重要。在下一部分中，我们将通过一些示例来了解这一点。

审核编辑：彭静