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:yigetianxianruguojuyouhengaodefushexiaolv,nametadejieshouxiaolvyehengao。yinci,shebeidewaituodianlanjinengchanshenghenqiangdefushe,yenengyouxiaodejiangkongjiandiancibojieshouxialai,chuanjinshebei,duidianluxingchengganrao。youyumouzhongyuanyin,zaiwaituodianlanshangxingchengleganraodianliu,zhexiedianliucongjixiangneichuandaochulai,bingyidianlanzuoweifushetianxianfushediancibo。jiejuezhezhongwentidefangfajiushizaidianlandeduankouchuanzhuangyizhilvboqi,jiangganraodianliulvchudiao。
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)、對(dui)外(wai)界(jie)空(kong)間(jian)幹(gan)擾(rao)的(de)敏(min)感(gan)度(du)提(ti)高(gao)。解(jie)決(jue)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)濾(lv)波(bo)器(qi),將(jiang)這(zhe)些(xie)導(dao)體(ti)從(cong)空(kong)間(jian)接(jie)收(shou)到(dao)的(de)電(dian)磁(ci)能(neng)量(liang)在(zai)它(ta)們(men)到(dao)達(da)電(dian)子(zi)線(xian)路(lu)之(zhi)前(qian)濾(lv)除(chu)掉(diao),另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),阻(zu)止(zhi)電(dian)子(zi)線(xian)路(lu)中(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)能(neng)量(liang)進(jin)入(ru)這(zhe)些(xie)導(dao)體(ti)後(hou)借(jie)助(zhu)導(dao)體(ti)輻(fu)射(she)。
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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