抗幹擾濾波器在電磁兼容設計中的作用
發布時間:2011-09-26
中心議題:
- 濾波措施不完善導致的幹擾問題
- 如何用濾波器解決幹擾問題
大多數電子產品設計師對幹擾濾波器的認識一般局限在:“電子產品要通過電源線傳導發射試驗和電源線抗擾度試驗,必須在電源線上使用幹擾濾波器”。而對於幹擾濾波器的其它作用了解很少,這就導致了產品設計完畢後,往往不能通過其它試驗項目,例如輻射發射、輻射抗擾度、信(xin)號(hao)線(xian)上(shang)的(de)傳(chuan)導(dao)敏(min)感(gan)度(du)等(deng)試(shi)驗(yan)。實(shi)際(ji)上(shang),電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)器(qi)對(dui)於(yu)順(shun)利(li)大(da)部(bu)分(fen)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)試(shi)驗(yan)以(yi)及(ji)保(bao)證(zheng)產(chan)品(pin)的(de)功(gong)能(neng)都(dou)是(shi)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)一(yi)類(lei)器(qi)件(jian)。本(ben)文(wen)介(jie)紹(shao)由(you)於(yu)濾(lv)波(bo)措(cuo)施(shi)不(bu)完(wan)善(shan)導(dao)致(zhi)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)及(ji)相(xiang)應(ying)的(de)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)。
濾波措施不完善導致的幹擾問題
當出現下麵這些幹擾問題時,往往是由於濾波措施不完善。
1.設備的機箱或機櫃屏蔽十分完善,但是仍然產生超標的輻射發射;
2.獨立的設備沒有任何電磁幹擾的問題(輻射發射和抗擾度完全合格),但是當連接上必要的 外接電纜時,出現幹擾問題;
3.在信號電纜線上注入電快速脈衝時,出現故障;
4.不能通過輻射抗擾度試驗;
5.不能通過電纜束上的傳導敏感度試驗;
6.不能通過靜電放電試驗;
7.電纜中的導線之間或電纜之間相互幹擾,導致設備不能實現預定功能。
用濾波器解決幹擾問題
下麵就如何用濾波器解決上述問題的方案作簡單介紹。
1)雖然機箱或機櫃屏蔽很好,但是輻射發射超標,或者不能通過輻射抗擾度試驗
這是由於機箱或機櫃上的外拖電纜起著天線的作用。天線的一個特性是互易性,也就是說:一(yi)個(ge)天(tian)線(xian)如(ru)果(guo)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)輻(fu)射(she)效(xiao)率(lv),那(na)麼(me)它(ta)的(de)接(jie)收(shou)效(xiao)率(lv)也(ye)很(hen)高(gao)。因(yin)此(ci),設(she)備(bei)的(de)外(wai)拖(tuo)電(dian)纜(lan)既(ji)能(neng)產(chan)生(sheng)很(hen)強(qiang)的(de)輻(fu)射(she),也(ye)能(neng)有(you)效(xiao)的(de)將(jiang)空(kong)間(jian)電(dian)磁(ci)波(bo)接(jie)收(shou)下(xia)來(lai),傳(chuan)進(jin)設(she)備(bei),對(dui)電(dian)路(lu)形(xing)成(cheng)幹(gan)擾(rao)。由(you)於(yu)某(mou)種(zhong)原(yuan)因(yin),在(zai)外(wai)拖(tuo)電(dian)纜(lan)上(shang)形(xing)成(cheng)了(le)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu),這(zhe)些(xie)電(dian)流(liu)從(cong)機(ji)箱(xiang)內(nei)傳(chuan)導(dao)出(chu)來(lai),並(bing)以(yi)電(dian)纜(lan)作(zuo)為(wei)輻(fu)射(she)天(tian)線(xian)輻(fu)射(she)電(dian)磁(ci)波(bo)。解(jie)決(jue)這(zhe)種(zhong)問(wen)題(ti)的(de)方(fang)法(fa)就(jiu)是(shi)在(zai)電(dian)纜(lan)的(de)端(duan)口(kou)處(chu)安(an)裝(zhuang)一(yi)隻(zhi)濾(lv)波(bo)器(qi),將(jiang)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)濾(lv)除(chu)掉(diao)。
2)獨立的設備沒有任何電磁幹擾的問題(輻射發射和抗擾度完全合格),但是當連接上必要的外接電纜時,出現幹擾問題;
這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)與(yu)第(di)一(yi)類(lei)問(wen)題(ti)的(de)本(ben)質(zhi)相(xiang)同(tong),就(jiu)是(shi)外(wai)拖(tuo)電(dian)纜(lan)相(xiang)當(dang)於(yu)天(tian)線(xian)。當(dang)沒(mei)有(you)電(dian)纜(lan)時(shi),相(xiang)當(dang)於(yu)沒(mei)有(you)輻(fu)射(she)天(tian)線(xian)和(he)接(jie)收(shou)天(tian)線(xian),因(yin)此(ci)容(rong)易(yi)通(tong)過(guo)輻(fu)射(she)發(fa)射(she)和(he)抗(kang)擾(rao)度(du)試(shi)驗(yan),但(dan)是(shi)當(dang)拖(tuo)上(shang)電(dian)纜(lan)後(hou),這(zhe)些(xie)電(dian)纜(lan)作(zuo)為(wei)輻(fu)射(she)天(tian)線(xian)和(he)接(jie)收(shou)天(tian)線(xian),導(dao)致(zhi)設(she)備(bei)的(de)輻(fu)射(she)增(zeng)強(qiang)、duiwaijiekongjianganraodemingandutigao。jiejuefangfajiushizaidianlandeduankouchuanzhuanglvboqi,jiangzhexiedaoticongkongjianjieshoudaodediancinengliangzaitamendaodadianzixianluzhiqianlvchudiao,lingyifangmian,zuzhidianzixianluzhongdeganraonengliangjinruzhexiedaotihoujiezhudaotifushe。
3)在信號電纜線上注入電快速脈衝時,出現故障;
我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)電(dian)快(kuai)速(su)脈(mai)衝(chong)的(de)頻(pin)率(lv)是(shi)很(hen)高(gao)的(de),這(zhe)些(xie)幹(gan)擾(rao)通(tong)過(guo)電(dian)容(rong)耦(ou)合(he)鉗(qian)耦(ou)合(he)進(jin)電(dian)纜(lan),在(zai)電(dian)纜(lan)上(shang)形(xing)成(cheng)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu),這(zhe)些(xie)電(dian)流(liu)一(yi)方(fang)麵(mian)直(zhi)接(jie)流(liu)進(jin)電(dian)路(lu),對(dui)電(dian)路(lu)形(xing)成(cheng)幹(gan)擾(rao),另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)產(chan)生(sheng)輻(fu)射(she),對(dui)電(dian)路(lu)形(xing)成(cheng)幹(gan)擾(rao)。解(jie)決(jue)方(fang)法(fa)就(jiu)是(shi)采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan)和(he)加(jia)裝(zhuang)濾(lv)波(bo)器(qi)。
4)不能通過電纜束上的傳導敏感度試驗
電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗,目的是驗證由閃電、接地故障或切換電感性負載而引起的瞬時擾動的抗幹擾能力。這種試驗是一種耦合到電源線路、控製線路、信號線路上的由許多快速瞬變脈衝組成的脈衝群試驗,自然也可以通過在電纜端口處濾波的方式來解決。
5)不能通過靜電放電試驗;
靜jing電dian放fang電dian對dui設she備bei電dian路lu的de影ying響xiang很hen大da程cheng度du上shang是shi由you於yu靜jing電dian放fang電dian電dian流liu周zhou圍wei的de高gao頻pin電dian磁ci場chang,這zhe些xie電dian磁ci場chang由you於yu頻pin率lv很hen高gao,因yin此ci很hen容rong易yi被bei導dao線xian所suo接jie收shou,對dui電dian路lu形xing成cheng幹gan擾rao淨jing,某mou設she備bei在zai做zuo靜jing電dian放fang電dian試shi驗yan時shi,發fa現xian當dang在zai活huo動dong麵mian板ban上shang進jin行xing放fang電dian時shi,電dian路lu出chu現xian故gu障zhang。經jing檢jian查zha,發fa現xian麵mian板ban後hou麵mian是shi一yi束shu電dian纜lan,麵mian板ban上shang的de靜jing電dian放fang電dian電dian流liu產chan生sheng的de電dian磁ci場chang在zai電dian纜lan束shu上shang感gan應ying出chu了le噪zao聲sheng電dian流liu,形xing成cheng幹gan擾rao。在zai電dian纜lan的de端duan口kou處chu安an裝zhuang濾lv波bo器qi後hou,問wen題ti解jie決jue。
suizhekaiguandianyuandepubianyingyong,zaidianyuanxianrukouchuanzhuanglvboqiyijingshixiangbiyaodecuoshi。yinweikaiguandianyuangongzuozaidagonglvmaichongzhuangtai,tahuichanshenghenqiangdediancifushe,zhexiefusheganyingdaoxianlushangxingchengchuandaofashe。ruguobushiyonglvboqi,jiumeiyoukenengtongguomanzudiancijianrongshiyan。
在zai設she計ji中zhong,往wang往wang將jiang幹gan擾rao濾lv波bo器qi分fen為wei電dian源yuan線xian幹gan擾rao濾lv波bo器qi和he信xin號hao線xian幹gan擾rao濾lv波bo器qi兩liang類lei。從cong電dian路lu上shang講jiang,這zhe兩liang類lei濾lv波bo器qi是shi相xiang同tong的de,都dou是shi低di通tong濾lv波bo器qi,之zhi所suo以yi這zhe樣yang來lai劃hua分fen,主zhu要yao是shi因yin為wei兩liang者zhe除chu了le都dou有you對dui電dian磁ci幹gan擾rao有you盡jin量liang大da的de抑yi製zhi作zuo用yong外wai,分fen別bie還hai有you一yi些xie特te殊shu的de考kao慮lv。信xin號hao濾lv波bo器qi還hai要yao考kao慮lv濾lv波bo器qi不bu能neng對dui工gong作zuo信xin號hao有you嚴yan重zhong的de影ying響xiang,不bu能neng造zao成cheng信xin號hao的de失shi真zhen。電dian源yuan濾lv波bo器qi除chu了le要yao保bao證zheng滿man足zu安an全quan方fang麵mian的de要yao求qiu外wai,還hai要yao注zhu意yi當dang負fu載zai電dian流liu較jiao大da時shi,電dian路lu中zhong的de電dian感gan不bu能neng發fa生sheng飽bao和he(導致濾波器性能下降)。
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