開(kāi)關(guān)電源的傳導耦合與輻射耦合方式
開(kāi)關(guān)電源干擾耦合有兩種方式:傳導耦合方式,輻射耦合方式。
傳導耦合是騷擾源與敏感設備之間的主要耦合途徑之一。傳導耦合必須在騷擾源與敏感設備之間存在有完整的電路連接,電磁騷擾沿著(zhù)這一連接電路從騷擾源傳輸電磁騷擾至敏感設備,產(chǎn)生電磁干擾。按其耦合方式可分為電路性耦合、電容性耦合和電感性耦合。在開(kāi)關(guān)電源中,這3種耦合方式同時(shí)存在,互相聯(lián)系。
1. 電路性耦合
電路性耦合是最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單的傳導耦合方式。其又有以下幾種:
1)直接傳導耦合導線(xiàn)經(jīng)過(guò)存在騷擾的環(huán)境時(shí),即拾取騷擾能量并沿導線(xiàn)傳導至電路而造成對電路的干擾。
2)共阻抗耦合由于兩個(gè)以上電路有公共阻抗,當兩個(gè)電路的電流流經(jīng)一個(gè)公共阻抗時(shí),一個(gè)電路的電流在該公共阻抗上形成的電壓就會(huì )影響到另一個(gè)電路,這就是共阻抗耦合。形成共阻抗耦合騷擾的有電源輸出阻抗、接地線(xiàn)的公共阻抗等。
2. 電容性耦合
電容性耦合也稱(chēng)為電耦合,由于兩個(gè)電路之生的尖峰電壓是一種有較大幅度的窄脈沖,其頻間存在寄生電容,使一個(gè)電路的電荷通過(guò)寄生電容影響到另一條支路。
3. 電感性耦合
電感性耦合也稱(chēng)為磁耦合,兩個(gè)電路之間存在互感時(shí),當干擾源是以電源形式出現時(shí),此電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)互感耦合對鄰近信號形成干擾。
通過(guò)輻射途徑造成的騷擾耦合稱(chēng)為輻射耦合。輻射耦合是以電磁場(chǎng)的形式將電磁能量從騷擾源經(jīng)空間傳輸到接受器。通常存在4種主要耦合途徑:天線(xiàn)耦合、導線(xiàn)感應耦合、閉合回路耦合和孔縫耦合。
1. 天線(xiàn)與天線(xiàn)間的輻射耦合
在實(shí)際工程中,存在大量的天線(xiàn)電磁耦合。例如,開(kāi)關(guān)電源中長(cháng)的信號線(xiàn)、控制線(xiàn)、輸入和輸出引線(xiàn)等具有天線(xiàn)效應,能夠接收電磁騷擾,形成天線(xiàn)輻射耦合。
2. 電磁場(chǎng)對導線(xiàn)的感應耦合
開(kāi)關(guān)電源的電纜線(xiàn)一般是由信號回路的連接線(xiàn)、功率級回路的供電線(xiàn)以及地線(xiàn)一起構成,其中每一根導線(xiàn)都由輸入端阻抗、輸出端阻抗和返回導線(xiàn)構成一個(gè)回路。因此,電纜線(xiàn)是內部電路暴露在機箱外面的部分,最易受到騷擾源輻射場(chǎng)的耦合而感應出騷擾電壓或騷擾電流,沿導線(xiàn)進(jìn)入設備形成輻射騷擾。
3. 電磁場(chǎng)對閉合回路的耦合
電磁場(chǎng)對閉合回路的耦合是指回路受感應最大部分的長(cháng)度小于波長(cháng)的1/4。在輻射騷擾電磁場(chǎng)的頻率比較低的情況下,輻射騷擾電磁場(chǎng)與閉合回路的電磁耦合。
4. 電磁場(chǎng)通過(guò)孔縫的耦合
電磁場(chǎng)通過(guò)孔縫的耦合是指輻射騷擾電磁場(chǎng)通過(guò)非金屬設備外殼、金屬設備外殼上的孔縫、電纜的編織金屬屏蔽體等對其內部的電磁騷擾。
傳導耦合是騷擾源與敏感設備之間的主要耦合途徑之一。傳導耦合必須在騷擾源與敏感設備之間存在有完整的電路連接,電磁騷擾沿著(zhù)這一連接電路從騷擾源傳輸電磁騷擾至敏感設備,產(chǎn)生電磁干擾。按其耦合方式可分為電路性耦合、電容性耦合和電感性耦合。在開(kāi)關(guān)電源中,這3種耦合方式同時(shí)存在,互相聯(lián)系。
1. 電路性耦合
電路性耦合是最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單的傳導耦合方式。其又有以下幾種:
1)直接傳導耦合導線(xiàn)經(jīng)過(guò)存在騷擾的環(huán)境時(shí),即拾取騷擾能量并沿導線(xiàn)傳導至電路而造成對電路的干擾。
2)共阻抗耦合由于兩個(gè)以上電路有公共阻抗,當兩個(gè)電路的電流流經(jīng)一個(gè)公共阻抗時(shí),一個(gè)電路的電流在該公共阻抗上形成的電壓就會(huì )影響到另一個(gè)電路,這就是共阻抗耦合。形成共阻抗耦合騷擾的有電源輸出阻抗、接地線(xiàn)的公共阻抗等。
2. 電容性耦合
電容性耦合也稱(chēng)為電耦合,由于兩個(gè)電路之生的尖峰電壓是一種有較大幅度的窄脈沖,其頻間存在寄生電容,使一個(gè)電路的電荷通過(guò)寄生電容影響到另一條支路。
3. 電感性耦合
電感性耦合也稱(chēng)為磁耦合,兩個(gè)電路之間存在互感時(shí),當干擾源是以電源形式出現時(shí),此電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過(guò)互感耦合對鄰近信號形成干擾。
通過(guò)輻射途徑造成的騷擾耦合稱(chēng)為輻射耦合。輻射耦合是以電磁場(chǎng)的形式將電磁能量從騷擾源經(jīng)空間傳輸到接受器。通常存在4種主要耦合途徑:天線(xiàn)耦合、導線(xiàn)感應耦合、閉合回路耦合和孔縫耦合。
1. 天線(xiàn)與天線(xiàn)間的輻射耦合
在實(shí)際工程中,存在大量的天線(xiàn)電磁耦合。例如,開(kāi)關(guān)電源中長(cháng)的信號線(xiàn)、控制線(xiàn)、輸入和輸出引線(xiàn)等具有天線(xiàn)效應,能夠接收電磁騷擾,形成天線(xiàn)輻射耦合。
2. 電磁場(chǎng)對導線(xiàn)的感應耦合
開(kāi)關(guān)電源的電纜線(xiàn)一般是由信號回路的連接線(xiàn)、功率級回路的供電線(xiàn)以及地線(xiàn)一起構成,其中每一根導線(xiàn)都由輸入端阻抗、輸出端阻抗和返回導線(xiàn)構成一個(gè)回路。因此,電纜線(xiàn)是內部電路暴露在機箱外面的部分,最易受到騷擾源輻射場(chǎng)的耦合而感應出騷擾電壓或騷擾電流,沿導線(xiàn)進(jìn)入設備形成輻射騷擾。
3. 電磁場(chǎng)對閉合回路的耦合
電磁場(chǎng)對閉合回路的耦合是指回路受感應最大部分的長(cháng)度小于波長(cháng)的1/4。在輻射騷擾電磁場(chǎng)的頻率比較低的情況下,輻射騷擾電磁場(chǎng)與閉合回路的電磁耦合。
4. 電磁場(chǎng)通過(guò)孔縫的耦合
電磁場(chǎng)通過(guò)孔縫的耦合是指輻射騷擾電磁場(chǎng)通過(guò)非金屬設備外殼、金屬設備外殼上的孔縫、電纜的編織金屬屏蔽體等對其內部的電磁騷擾。
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