電磁兼容試驗中的重要內容就是對外騷擾發射試驗。因此,控製(zhì)騷擾發射是一項重(chóng)要的設計內容。為了控製騷擾(rǎo)發射,首先要找到騷擾源(yuán),然後采取措施消除它,或者截斷它發射騷擾能量的(de)路徑。
產生幹擾的重要條件(jiàn)是:變化的電壓或者電流,即(jí)du/dt≠0,或者di/dt≠0。
所以(yǐ),那些(xiē)包(bāo)含(hán)電(diàn)壓,電流劇烈變化的(de)電路就是我們需要關注的騷擾源。
先看上圖,有兩個閉合(hé)的(de)回路。當回路1中有個變化的電流I1,其會產生一個變化的磁場,當磁場穿過回路2的時候,回路2中就有了一(yī)個變化的磁場(chǎng)。根據電磁感應定律,回路2中會有(yǒu)一個感應電動勢,即回路1對回路2產(chǎn)生了幹擾(rǎo)。
如(rú)果回路1中的電流是不變化的,那麽回路2中磁場也不(bú)會變化,也不會產(chǎn)生感應電動勢,即回路1第(dì)回路2沒有幹擾。
上圖是(shì)電路1和電路2之(zhī)間通過雜散(sàn)電容產生相互影響的情況。
電路1在工作的時候,它的導線上麵會(huì)有一個電壓,這(zhè)個電壓如果是交變的,它(tā)就會通過一個雜散電容Cs耦合到電路2上去(qù),即電路1對對路2產生了幹擾。如果電(diàn)壓是不動(dòng)的,那麽便不會起到耦合的作用。
上圖是電磁波的輻射天線,它是在兩個導體之間有一個電壓,如果電壓是直流的(de),那麽(me)顯然,因(yīn)為兩個導(dǎo)體之(zhī)間(jiān)是開路的,那(nà)麽導體上麵便不會有(yǒu)電流。
如果上(shàng)麵的電壓是交(jiāo)流的,那麽因為這連個(gè)導體之間存(cún)在雜散電容,就會產生一個電流,這種(zhǒng)電流叫位移電流,它是產生電磁波的重要條件(jiàn)。
上麵是一個環路天線(xiàn),顯然,如果加到上麵的電壓是直流電壓,這個電流隻能產生一個靜磁場,這(zhè)個磁場是沒有輻射的。
而如果加到上麵的電壓是交流電壓,那麽會在上麵產生交變的電(diàn)流,由交變的電流產生交變的磁場,就會產(chǎn)生輻射。
上圖是(shì)一個電路導(dǎo)體,它可以是電源線,也可以是地線,也可以是信號線。當上麵(miàn)有一個(gè)變化的電流的(de)時候,由於導體本身有電感,因此會出現一個感應電動(dòng)勢,這個感應電動勢就是導體上麵的電磁噪聲。如果di/dt是0,那麽u就是0,就(jiù)沒有電磁幹擾(rǎo)。
開關電源使幾乎所有電子設備都有的,開關電源在工作的(de)時候,電路裏麵有劇烈的du/dt,di/dt,因此其是一種強(qiáng)的騷擾源。
數字電路(lù)的電壓和電流都是脈衝(chōng)狀的,因此也有較多的du/dt,di/dt。實際上,就是由於數字電路的出現,我們才更加(jiā)關心EMC的問題。
逆變電路也是一種(zhǒng)典型的電磁騷擾源,逆變電(diàn)路把直流變成交流,其在工(gōng)作的時候,也是有劇烈的du/dt,di/dt。
一個雲團上麵有電荷,它的周圍形成一(yī)個很強的電場。當它(tā)和另(lìng)外一個雲團(tuán)之間的電場強度超過一定值(zhí)的時候,就會擊穿空(kōng)氣,產生劇烈的放(fàng)電,這個時候伴隨著巨大的(de)du/dt和di/dt。
右(yòu)側是一個雷電發生的(de)時(shí)候的一個電流波(bō)形,di/dt很(hěn)大,因此,它是一個很強的電磁騷(sāo)擾源。
以往我(wǒ)們在雷電進(jìn)行防護的時候(hòu),需(xū)要使用避雷針,實際上(shàng),避雷針使雷電定點放電,因此,有了避雷針以後,可以對其它(tā)的(de)設備起到保護作用。但是,當避雷針起作用的(de)時候,避(bì)雷針的周圍會有很(hěn)強的電磁場(chǎng),這對(duì)於我們的電子設備是一(yī)個巨大的(de)威脅。
識別潛在電磁騷擾源(yuán)的(de)關鍵是,看有沒有電(diàn)壓,電流的突變(biàn),如果有電壓和電流的(de)突變,就有騷擾源。
最(zuì)後,通常騷擾的強度與電壓,電流(liú)的變化率有關。電壓和電流的變化率越(yuè)高,產生的騷擾也越強。
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