一、電快速瞬變(biàn)脈衝群(EFT)不合格的(de)原因
對於測試設備的EMC抗擾度,電快速瞬變脈衝群測試具有典型意義。由於電快速瞬變脈衝群測試波形的上升沿非常陡峭(qiào),它包含非常(cháng)豐富的高頻諧波分量,可以在寬頻率範圍(wéi)內檢測電路抗擾度。此外,由於測試脈衝是脈衝串,它對電路的(de)幹擾具有累積影響。為了抵抗瞬態(tài)幹擾,大多(duō)數電路在輸入端(duān)安裝(zhuāng)了積分電路,可以很好地抑製單個脈衝,但不能有效地抑製一係列脈衝。
該圖顯示了影響設備的三個原因:
電路(lù)電源線上的噪聲電壓過高,因為它通過電源線直接傳輸到設備電(diàn)源。從圖中所示的幹擾注入方法可以看出,當火線(xiàn)或零線單獨注入時,火線和零線(xiàn)之間存在差模幹擾,這(zhè)種幹擾發生在電源(yuán)的直流輸出端;當(dāng)火(huǒ)線和零線同時注入時(shí),隻有共模電壓。由於大多數功率輸入是平衡的(變壓器(qì)輸入或整流器橋輸入),實際共模幹擾很少轉換為差模電壓,這對功率輸出幾乎沒有影響。
在電力線傳導過程中,幹擾能(néng)量輻射到(dào)空間。這些能量會感應相鄰的信號電纜,並幹擾信號電纜連接的電路(如(rú)果(guǒ)發生這種情況,測試脈衝通常直接注入信號電(diàn)纜,導致測(cè)試失敗)。當幹擾脈衝信號在電纜(包括信號電(diàn)纜和電力(lì)電(diàn)纜)上傳輸時產(chǎn)生的二次輻射能量被(bèi)引入電路並幹擾電路(lù)。
二、電快速瞬變脈衝串(EFT)解(jiě)決方案
1.電源線措施:
1.1.金屬底(dǐ)盤。解決電力線幹擾問題的主要方法是在電力線入口處安裝電力線濾波器,以防止幹擾進入設備(bèi)。從圖中所示的幹擾注入方法可以看出(chū),注入電(diàn)力線的電壓是(shì)共模電壓,濾波器必須能夠抑製共模電壓,以便測試設備能夠成功通過測(cè)試。目前,市場(chǎng)上許多成品電力濾波器主要是為快速電脈衝測試而設計的,設計者(zhě)可以根據產品特性直接選擇。以下是用濾波(bō)器(qì)抑製電力線上快速電脈衝的方法。
1.2.設(shè)備底盤是非金屬的。如果設備使用非金屬底盤,則必須在底盤(pán)底部添加金屬板,以使濾波器中的(de)共模濾波電容器接地。如(rú)圖所示,共模幹擾電流通道由金屬板和地線(xiàn)層之間的分布電容形成。如果設備的尺寸(cùn)小(xiǎo),則意味著金屬板的尺寸較小,金屬板與地線層之間的電容(róng)較小,無法起到更好的旁路作用。因此(cǐ),電感器的特性對於設備成功通過測試至(zhì)關重要。應采取(qǔ)各種措施來(lái)改善電感器的高頻特(tè)性。如有必要,可以串聯(lián)使用多個電感器。
2.信號線措施:
信(xìn)號電纜屏蔽。從測試方法可以看出,幹擾脈衝耦合(hé)到信號電纜的方法是電容耦合。消除電容耦合的方法是屏蔽電(diàn)纜並將其接地。因此,電纜屏蔽層可以在測試中與(yǔ)參考(kǎo)地線層可靠連接。如果設備外殼為金屬和接地(dì)設備,則容易滿足要求;當設(shè)備外(wài)殼為(wéi)金屬,但未接地時,屏(píng)蔽電纜隻能(néng)抑製電快脈衝中(zhōng)的高頻分量,並通過金屬外殼與地麵之間的分布電容接地;如果機箱是非金屬的,則(zé)電纜屏蔽方法無效。
共(gòng)模扼流圈安(ān)裝(zhuāng)在信號(hào)電纜上。共模扼流圈實際上是一個低通濾波器。根據低通(tōng)濾波器對脈衝幹擾(rǎo)的抑製作用,它隻有在電感足夠大的情況下才有效。然而,當扼(è)流圈的電感較大(通常(cháng)匝數較多)時,分布電容也較大,扼流(liú)圈高(gāo)頻抑製(zhì)效果降低。電快速脈衝(chōng)波形包含大量高頻分量。因此,在實際使用(yòng)中,需要注意調(diào)整扼流圈的匝數,必要時考慮高頻和低頻的要求,連接兩個(gè)不同匝數的扼流圈。
設備的信號電纜采用雙絞線,在設備信號線(xiàn)接口處(即靠近設(shè)備(bèi)端部)增加一套鐵氧體磁環,磁(cí)環纏繞2~3圈(quān)。對於抗擾度較低(dī)的設備,該措施(shī)的效果仍(réng)然很好。
共模濾波電容器安裝(zhuāng)在信號電纜(lǎn)上。這種濾波方法比扼流圈有更好的效果,但它需要金屬外殼作為濾波電容器的位(wèi)置。此外,該方法(fǎ)對差模信號有(yǒu)一定的衰減,使用時應(yīng)注意。
局部屏蔽敏感電路。當設備的外殼是非金屬的(de),或(huò)者電(diàn)纜的屏蔽和過(guò)濾(lǜ)措施不容易(yì)實施時,幹擾將直接耦合到電路中。此時,敏感電路隻(zhī)能(néng)部分屏蔽,屏蔽體應該是完(wán)整的六(liù)麵體。
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