開(kāi)關(guān)電源應用之電源電子設備的電磁兼容問(wèn)題解析
電子設備的廣泛使用和開(kāi)展,必定致使它們在其周?chē)臻g發(fā)生的電磁場(chǎng)電平的不斷添加。也即是說(shuō),電子設備不可避免地在電磁環(huán)境(EME)中作業(yè)。因而,有必要處理電子設備在電磁環(huán)境中的適應能力。電磁兼容性(EMC)是一門(mén)關(guān)于抗電磁攪擾(EMI)影響的科學(xué)。關(guān)鍵詞:
EMEEMCEMI電磁兼容
隨著(zhù)電子技能的迅速開(kāi)展,現代的電子設備已廣泛地使用于人類(lèi)日子的各個(gè)范疇。當時(shí),電子設備已處于飛速開(kāi)展的時(shí)期,而且這個(gè)開(kāi)展過(guò)程仍以日益增長(cháng)的速度持續著(zhù)。電子設備的廣泛使用和開(kāi)展,必定致使它們在其周?chē)臻g發(fā)生的電磁場(chǎng)電平的不斷添加。也即是說(shuō),電子設備不可避免地在電磁環(huán)境(EME)中作業(yè)。因而,有必要處理電子設備在電磁環(huán)境中的適應能力。電磁兼容性(EMC)是一門(mén)關(guān)于抗電磁攪擾(EMI)影響的科學(xué)。
電磁攪擾源的分類(lèi)
各種辦法的電磁攪擾是影響電子設備電磁兼容性的首要要素,因而,它是電磁兼容性規劃中需求研討的重要內容。電磁攪擾源可分為內部攪擾和外部攪擾。內部攪擾是指電子設備內部各元部件之間的相互攪擾,包含作業(yè)電源經(jīng)過(guò)線(xiàn)路的分布電容和絕緣電阻發(fā)生漏電形成的攪擾(與作業(yè)頻率有關(guān));信號經(jīng)過(guò)地線(xiàn)、電源和傳輸導線(xiàn)的阻抗相互耦合,或導線(xiàn)之間的互感形成的攪擾;設備或體系內部某些元件發(fā)熱,影響元件本身或其它元件的安穩性形成的攪擾;大功率和高電壓部件發(fā)生的磁場(chǎng)、電場(chǎng)經(jīng)過(guò)耦合影響其它部件形成的攪擾。外部攪擾是指電子設備或體系以外的要素對線(xiàn)路、設備或體系的攪擾,包含外部的高電壓、電源經(jīng)過(guò)絕緣漏電而攪擾電子線(xiàn)路、設備或體系;外部大功率的設備在空間發(fā)生很強的磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)互感耦合攪擾電子線(xiàn)路、設備或體系;空間電磁波對電子線(xiàn)路或體系發(fā)生的攪擾;作業(yè)環(huán)境溫度不安穩,導致電子線(xiàn)路、設備或體系內部元器件參數改動(dòng)形成的攪擾;由工業(yè)電網(wǎng)供電的設備和由電網(wǎng)電壓經(jīng)過(guò)電源變壓器所發(fā)生的攪擾。
攪擾的傳遞路徑
當攪擾源的頻率較高、攪擾信號的波長(cháng)又比被攪擾的目標布局尺度小,或許攪擾源與被攪擾者之間的間隔r》》λ/2π時(shí),則攪擾信號能夠認為是輻射場(chǎng),它以平面電磁波辦法向外副射電磁場(chǎng)能量進(jìn)入被攪擾目標的通路。
攪擾信號以漏電和耦合辦法,經(jīng)過(guò)絕緣支承物等(包含空氣)為前言,經(jīng)公共阻抗的耦合進(jìn)入被攪擾的線(xiàn)路、設備或體系。假如攪擾源的頻率較低,攪擾信號的波長(cháng)λ比被攪擾目標的布局尺度長(cháng),或許攪擾源與攪擾目標之間的間隔r《《λ/2π,則攪擾源能夠認為是似穩場(chǎng),它以感應場(chǎng)辦法進(jìn)入被攪擾目標的通路。
攪擾信號能夠經(jīng)過(guò)直接傳導辦法引進(jìn)線(xiàn)路、設備或體系。
電磁兼容性規劃的基本原理
首先是接地。接地意圖包含:確保電路體系能安穩地干作;避免外界電磁場(chǎng)的攪擾;確保安全作業(yè)。其次是屏蔽。屏蔽即是對兩個(gè)空間區域之間進(jìn)行金屬的阻隔,以操控電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區域對另一個(gè)區域的感應和輻射。屏蔽體資料挑選的原則是:當攪擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí),使用低電阻率的金屬資料;當攪擾電磁波的頻率較低時(shí),要選用高導磁率的資料;在某些場(chǎng)合下,假如需求對高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有杰出的屏蔽作用時(shí),通常選用不一樣的金屬資料構成多層屏蔽體。
另外還有其它按捺攪擾辦法,包含濾波、正確選用無(wú)源元件和電路技能。濾波是按捺和避免攪擾的一項重要辦法。濾波器能夠顯著(zhù)地減小傳導攪擾的電平,對高頻電路可選用兩個(gè)電容器和一個(gè)電感器(高頻扼流圈)構成的CLCMπ型濾波器。濾波器的品種許多,挑選適當的濾波器能消除不期望的耦合。有用的無(wú)源元件并不是“抱負”的,其特性與抱負的特性是有區別的。有用的元件本身能夠即是一個(gè)攪擾源,因而正確選用無(wú)源元件非常重要。有時(shí)也能夠使用元件具有的特性進(jìn)行按捺和避免攪擾。有時(shí)候選用屏蔽后仍不能滿(mǎn)意按捺和避免攪擾的需求,能夠聯(lián)系屏蔽,采納平衡辦法等電路技能。平衡電路是指雙線(xiàn)電路中的兩根導線(xiàn)與連接到這兩根導線(xiàn)的所有電路,對地或對其它導線(xiàn)都具有一樣的阻抗。
電磁兼容性疑問(wèn)的規范和規范
攪擾格外委員會(huì )(CISPR),首要研討無(wú)線(xiàn)電體系中攪擾噪聲的丈量。1976年,CISPR開(kāi)端制定電磁攪擾的EMI規范。1900年10月在幾經(jīng)修訂基礎上發(fā)布再版規范,隨后該委員會(huì )還與世界無(wú)線(xiàn)通信資詢(xún)委員會(huì )一同審議,為電子產(chǎn)品電磁兼容性的檢測制定數據需求及具體辦法。制定了以信息技能設備噪聲為目標的“工業(yè)、科學(xué)及醫療用無(wú)線(xiàn)電儀器的攪擾特性答應值及其丈量辦法”(規范11號):“車(chē)輛、機動(dòng)船和火花焚燒發(fā)起驅動(dòng)設備無(wú)線(xiàn)電攪擾特性的丈量辦法及答應值”(規范12號):“無(wú)線(xiàn)電和電視接收機的無(wú)線(xiàn)電攪擾特性的丈量辦法及答應值”(規范13號)等。直至1992年中期,世界EMI規范才最終完善起來(lái)。CISPR引薦的容限已為世界上許多國家所采納,并作為其國家法令的基礎。
一些典型電磁兼容性疑問(wèn)的處理
由于電子技能在各行各業(yè)中的廣泛使用,在人類(lèi)活動(dòng)的空間無(wú)處不充滿(mǎn)著(zhù)電磁波,因而,電子設備不處理電磁波攪擾疑問(wèn),就不能兼容作業(yè)。在實(shí)踐使用中,大家在研討抗攪擾技能方面也積累了很多的經(jīng)驗,不斷地研討出許多有用的辦法來(lái)消除電磁攪擾。微機設備的軟件抗攪擾首要是安穩內存數據和確保程序指針。微機是一個(gè)可編程操控設備,軟件能夠撐持和加強硬件的抗攪擾能力。
確保設備的電磁兼容性是一項復雜的技能使命,關(guān)于這個(gè)疑問(wèn)不存在萬(wàn)能的處理辦法。電磁兼容技能涉及面很廣,電磁兼容性范疇也正在開(kāi)展,重要的是掌握有關(guān)電磁兼容的基本原理,認真剖析和實(shí)驗,就能挑選適宜的處理疑問(wèn)辦法。
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EMEEMCEMI電磁兼容
隨著(zhù)電子技能的迅速開(kāi)展,現代的電子設備已廣泛地使用于人類(lèi)日子的各個(gè)范疇。當時(shí),電子設備已處于飛速開(kāi)展的時(shí)期,而且這個(gè)開(kāi)展過(guò)程仍以日益增長(cháng)的速度持續著(zhù)。電子設備的廣泛使用和開(kāi)展,必定致使它們在其周?chē)臻g發(fā)生的電磁場(chǎng)電平的不斷添加。也即是說(shuō),電子設備不可避免地在電磁環(huán)境(EME)中作業(yè)。因而,有必要處理電子設備在電磁環(huán)境中的適應能力。電磁兼容性(EMC)是一門(mén)關(guān)于抗電磁攪擾(EMI)影響的科學(xué)。
電磁攪擾源的分類(lèi)
各種辦法的電磁攪擾是影響電子設備電磁兼容性的首要要素,因而,它是電磁兼容性規劃中需求研討的重要內容。電磁攪擾源可分為內部攪擾和外部攪擾。內部攪擾是指電子設備內部各元部件之間的相互攪擾,包含作業(yè)電源經(jīng)過(guò)線(xiàn)路的分布電容和絕緣電阻發(fā)生漏電形成的攪擾(與作業(yè)頻率有關(guān));信號經(jīng)過(guò)地線(xiàn)、電源和傳輸導線(xiàn)的阻抗相互耦合,或導線(xiàn)之間的互感形成的攪擾;設備或體系內部某些元件發(fā)熱,影響元件本身或其它元件的安穩性形成的攪擾;大功率和高電壓部件發(fā)生的磁場(chǎng)、電場(chǎng)經(jīng)過(guò)耦合影響其它部件形成的攪擾。外部攪擾是指電子設備或體系以外的要素對線(xiàn)路、設備或體系的攪擾,包含外部的高電壓、電源經(jīng)過(guò)絕緣漏電而攪擾電子線(xiàn)路、設備或體系;外部大功率的設備在空間發(fā)生很強的磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)互感耦合攪擾電子線(xiàn)路、設備或體系;空間電磁波對電子線(xiàn)路或體系發(fā)生的攪擾;作業(yè)環(huán)境溫度不安穩,導致電子線(xiàn)路、設備或體系內部元器件參數改動(dòng)形成的攪擾;由工業(yè)電網(wǎng)供電的設備和由電網(wǎng)電壓經(jīng)過(guò)電源變壓器所發(fā)生的攪擾。
攪擾的傳遞路徑
當攪擾源的頻率較高、攪擾信號的波長(cháng)又比被攪擾的目標布局尺度小,或許攪擾源與被攪擾者之間的間隔r》》λ/2π時(shí),則攪擾信號能夠認為是輻射場(chǎng),它以平面電磁波辦法向外副射電磁場(chǎng)能量進(jìn)入被攪擾目標的通路。
攪擾信號以漏電和耦合辦法,經(jīng)過(guò)絕緣支承物等(包含空氣)為前言,經(jīng)公共阻抗的耦合進(jìn)入被攪擾的線(xiàn)路、設備或體系。假如攪擾源的頻率較低,攪擾信號的波長(cháng)λ比被攪擾目標的布局尺度長(cháng),或許攪擾源與攪擾目標之間的間隔r《《λ/2π,則攪擾源能夠認為是似穩場(chǎng),它以感應場(chǎng)辦法進(jìn)入被攪擾目標的通路。
攪擾信號能夠經(jīng)過(guò)直接傳導辦法引進(jìn)線(xiàn)路、設備或體系。
電磁兼容性規劃的基本原理
首先是接地。接地意圖包含:確保電路體系能安穩地干作;避免外界電磁場(chǎng)的攪擾;確保安全作業(yè)。其次是屏蔽。屏蔽即是對兩個(gè)空間區域之間進(jìn)行金屬的阻隔,以操控電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區域對另一個(gè)區域的感應和輻射。屏蔽體資料挑選的原則是:當攪擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí),使用低電阻率的金屬資料;當攪擾電磁波的頻率較低時(shí),要選用高導磁率的資料;在某些場(chǎng)合下,假如需求對高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有杰出的屏蔽作用時(shí),通常選用不一樣的金屬資料構成多層屏蔽體。
另外還有其它按捺攪擾辦法,包含濾波、正確選用無(wú)源元件和電路技能。濾波是按捺和避免攪擾的一項重要辦法。濾波器能夠顯著(zhù)地減小傳導攪擾的電平,對高頻電路可選用兩個(gè)電容器和一個(gè)電感器(高頻扼流圈)構成的CLCMπ型濾波器。濾波器的品種許多,挑選適當的濾波器能消除不期望的耦合。有用的無(wú)源元件并不是“抱負”的,其特性與抱負的特性是有區別的。有用的元件本身能夠即是一個(gè)攪擾源,因而正確選用無(wú)源元件非常重要。有時(shí)也能夠使用元件具有的特性進(jìn)行按捺和避免攪擾。有時(shí)候選用屏蔽后仍不能滿(mǎn)意按捺和避免攪擾的需求,能夠聯(lián)系屏蔽,采納平衡辦法等電路技能。平衡電路是指雙線(xiàn)電路中的兩根導線(xiàn)與連接到這兩根導線(xiàn)的所有電路,對地或對其它導線(xiàn)都具有一樣的阻抗。
電磁兼容性疑問(wèn)的規范和規范
攪擾格外委員會(huì )(CISPR),首要研討無(wú)線(xiàn)電體系中攪擾噪聲的丈量。1976年,CISPR開(kāi)端制定電磁攪擾的EMI規范。1900年10月在幾經(jīng)修訂基礎上發(fā)布再版規范,隨后該委員會(huì )還與世界無(wú)線(xiàn)通信資詢(xún)委員會(huì )一同審議,為電子產(chǎn)品電磁兼容性的檢測制定數據需求及具體辦法。制定了以信息技能設備噪聲為目標的“工業(yè)、科學(xué)及醫療用無(wú)線(xiàn)電儀器的攪擾特性答應值及其丈量辦法”(規范11號):“車(chē)輛、機動(dòng)船和火花焚燒發(fā)起驅動(dòng)設備無(wú)線(xiàn)電攪擾特性的丈量辦法及答應值”(規范12號):“無(wú)線(xiàn)電和電視接收機的無(wú)線(xiàn)電攪擾特性的丈量辦法及答應值”(規范13號)等。直至1992年中期,世界EMI規范才最終完善起來(lái)。CISPR引薦的容限已為世界上許多國家所采納,并作為其國家法令的基礎。
一些典型電磁兼容性疑問(wèn)的處理
由于電子技能在各行各業(yè)中的廣泛使用,在人類(lèi)活動(dòng)的空間無(wú)處不充滿(mǎn)著(zhù)電磁波,因而,電子設備不處理電磁波攪擾疑問(wèn),就不能兼容作業(yè)。在實(shí)踐使用中,大家在研討抗攪擾技能方面也積累了很多的經(jīng)驗,不斷地研討出許多有用的辦法來(lái)消除電磁攪擾。微機設備的軟件抗攪擾首要是安穩內存數據和確保程序指針。微機是一個(gè)可編程操控設備,軟件能夠撐持和加強硬件的抗攪擾能力。
確保設備的電磁兼容性是一項復雜的技能使命,關(guān)于這個(gè)疑問(wèn)不存在萬(wàn)能的處理辦法。電磁兼容技能涉及面很廣,電磁兼容性范疇也正在開(kāi)展,重要的是掌握有關(guān)電磁兼容的基本原理,認真剖析和實(shí)驗,就能挑選適宜的處理疑問(wèn)辦法。
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