EMC故障排除技術,助你擁有“火眼金睛”
發布時間:2014-11-04 責任編輯:sherryyu
【導讀】在(zai)解(jie)決(jue)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)問(wen)題(ti)時(shi),最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)是(shi)判(pan)斷(duan)幹(gan)擾(rao)的(de)來(lai)源(yuan)。隻(zhi)有(you)準(zhun)確(que)將(jiang)幹(gan)擾(rao)源(yuan)定(ding)位(wei)後(hou),才(cai)能(neng)夠(gou)提(ti)出(chu)解(jie)決(jue)幹(gan)擾(rao)的(de)措(cuo)施(shi)。所(suo)以(yi)電(dian)子(zi)工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)掌(zhang)握(wo)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)故(gu)障(zhang)排(pai)除(chu)技(ji)術(shu)的(de)。本(ben)文(wen)就(jiu)為(wei)大(da)家(jia)分(fen)享(xiang)一(yi)些(xie)常(chang)見(jian)好(hao)用(yong)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)故(gu)障(zhang)排(pai)除(chu)技(ji)術(shu)。
(1)傳導型問題的解決
①通過串聯一個高阻抗來減少EMI電流。
②通過並聯一個低阻抗將EMI電流短路到地或引到其它回路導體。
③通過電流隔離裝置切斷EMI電流。
④通過其自身作用來抑製EMI電流。
(2)電磁兼容的容性解決方案
一yi種zhong常chang見jian的de現xian象xiang是shi不bu把ba濾lv波bo電dian容rong的de一yi側ce看kan成cheng直zhi接jie與yu一yi個ge分fen離li的de阻zu抗kang相xiang連lian,而er看kan成cheng與yu傳chuan輸shu線xian相xiang連lian。典dian型xing的de情qing況kuang是shi,當dang一yi條tiao輸shu入ru輸shu出chu線xian的de長chang度du達da到dao或huo超chao過guo1/4波長時,該傳輸線變“長”。實際可以用下式近似表示這種變化:
l ≥ 55/f
式中:l單元為m,f單位為MHz。這個公式考慮了平均傳播速度,它是自由空間理論的0.75倍。
a. 電介質材料及容差:電磁幹擾濾波使用的大部分電容是無極性電容
b. 差模(線到線)濾波電容性電容
c. 共模(線到地/機殼)濾波電容
共模(CM)去耦通常使用小電容(10~100nF)。xiaodianrongkeyijiangbuqiwangdegaopindianliuzaiqijinrumingandianluzhiqianhuozaiqilizaoshengdianlujiaoyuanshijiujiangqiduanludaojikeshangqu。weilededaolianghaodegaopinshuaijiandianlu,jianxiaohuoxiaochujishengdianganshiguanjianzhisuozai。yinciyoubiyaoshiyongchaoduandaoxian,youqixiwangshiyongwuyinxianyuanqijian。
(3)感性、串聯損耗電磁兼容解決方案
就電容而言,Zs和Z1如果不是純電阻的話,在計算頻率時,要使用它們的實際值。電容器串聯在電源或信號電路時,必須滿足:
①流過的工作電流不應該引起電感過熱或過大的有過之而無不及降;
②流過的電流不能引起電感磁飽和,尤其是對高導磁材料是毫無疑問的。
解決方案有以下幾種:
磁芯材料;
鐵氧體和加載鐵氧體的電纜;
電感、差模和共模;
接地扼流圈;
組合式電感電容元件。
4)輻射型問題的解決
在zai很hen多duo情qing況kuang下xia,輻fu射she電dian磁ci幹gan擾rao問wen題ti可ke能neng在zai傳chuan導dao階jie段duan產chan生sheng並bing被bei排pai除chu,還hai有you些xie解jie決jue方fang案an是shi可ke以yi抑yi製zhi幹gan擾rao裝zhuang置zhi在zai輻fu射she傳chuan輸shu通tong道dao上shang,就jiu像xiang場chang屏ping蔽bi那na樣yang工gong作zuo。根gen據ju屏ping蔽bi理li論lun,這zhe種zhong屏ping蔽bi的de效xiao果guo主zhu要yao取qu決jue於yu電dian磁ci幹gan擾rao源yuan的de頻pin率lv、與屏蔽裝置之間的距離以及電磁幹擾場的特性——電場、磁場或者平麵波。
①導dao體ti帶dai。使shi用yong銅tong或huo鋁lv帶dai要yao吧ba簡jian單dan快kuai速su地di建jian立li一yi種zhong直zhi接jie的de屏ping蔽bi和he低di阻zu連lian連lian接jie或huo總zong線xian。它ta們men對dui於yu臨lin時shi的de解jie決jue方fang案an和he相xiang對dui永yong久jiu的de解jie決jue方fang案an來lai說shuo是shi很hen方fang便bian的de。厚hou度du在zai0.035~0.1mm之間,並且背麵帶有導電黏合劑以便安裝。如果使用銅導電帶,其通過電阻約 20mΩ/cm2。應用場合:電氣屏蔽罩;發生故障時泄露點定位;作為一個應急的解決方案,將塑料連接器變成金屬的、屏蔽普通的扁平電纜等。
②網狀屏蔽帶和拉鏈式外套。塗錫的鋼網帶:zhuyaoyonglaianzhuangzaiyigeyijingzhuangpeihaodedianfeihutaoshangzuoweiyizhongyianzhuangdebengdaixingdepingbizhao。weilejiangdidianfeidecichangfushehuominganwenti,gangwangdaishiyizhongyouxiaodejiejuefangan。
拉鏈式屏蔽外套:當有明顯跡象表明電費是主要的引起EMI耦合的原因時使用。
③EMI密封墊。應用場合:當下述條件存在,並且需要真正的SE時,EMI密封墊是最常用的解決輻射問題、敏感問題、ESD、電磁脈衝和TEMPEST問題的方法。
已經把機箱泄漏確認為主要的輻射路徑。
齧合麵不夠光滑、平整或不夠硬、本身無法提供良好的連接接觸。
④窗口和通風板的EMI屏蔽:適合對孔徑的屏蔽。
平麵波的大概模型是:SE≈104(-20-lgl)-20lgf
式中,SE單位為dB;l為網格或網孔的尺寸,單位為mm;f單位為MHz。當然,隨著頻率的下降,網孔的屏蔽效率SE的上限受限於金屬本身。在近區場,對H場的屏蔽,其屏蔽功率SHE不受頻率的影響,可由下式近似得出:
SEH≈10lg(πr/l)
其中,r為源到屏蔽罩之間的距離,l為網孔尺寸,兩者單位均為mm.
⑤導電塗料:應用於在係統的塑料外殼建立EMI屏蔽罩、發送現有普通的或惡化的導電表麵的屏蔽效能SE、防止ESD或靜電積累現象、增大結合麵或密封墊片的接觸麵積。
⑥導電箔:鋁是一種良導體,在10MHz以下沒有吸收損耗,但它對於電場的任何頻率都有較好的反射損耗。應用場合請參閱有關資料。
⑦導電布:可應用於任何100kHz到GHz級頻率範圍需要達到30~30dB衰減的立體屏蔽場合中。
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