電子線路的電磁兼容性分析
(4)對(duì)輻射干擾信號(hào)的抑制。電磁輻射干擾也是通過(guò)電磁感應(yīng)的方式,由帶電體或電流回路及磁感應(yīng)回路對(duì)外產(chǎn)生電磁輻射的。任何一根導(dǎo)體都可以看作一根電磁感應(yīng)天線,任何一個(gè)電流回路都可以看作一個(gè)環(huán)形天線,電感線圈和變壓器漏感也是電磁感應(yīng)輻射的重要器件。要想完全抑制電磁輻射是不可能的,但通過(guò)對(duì)電路進(jìn)行合理設(shè)計(jì),或者采取部分屏蔽措施,可以大大減輕電磁干擾的輻射。
例如,盡量縮短電路引線的長(zhǎng)度和減小電流回路的面積,是減小電磁輻射的有效方法;正確使用儲(chǔ)能濾波電容,把儲(chǔ)能濾波電容盡量近地安裝在有源器件電源引線的兩端,每個(gè)有源器件獨(dú)立供電,或單獨(dú)用一個(gè)儲(chǔ)能濾波電容供電(充滿電的電容可以看成是一個(gè)獨(dú)立電源),防止各電路中的有源器件(放大器)通過(guò)電源線和地線產(chǎn)生串?dāng)_;把電源引線的地和信號(hào)源的地嚴(yán)格分開(kāi),或?qū)π盘?hào)引線采取雙線并行對(duì)中交叉的方法,讓干擾信號(hào)互相抵消,也是一種減小電磁輻射的有效方法;利用散熱片也可以對(duì)電磁干擾進(jìn)行局部屏蔽,對(duì)信號(hào)引線還可以采取雙地線并行屏蔽的方法,讓信號(hào)線夾在兩條平行地線的中間,這相當(dāng)于雙回路,干擾信號(hào)也會(huì)互相抵消,屏蔽效果非常顯著;機(jī)器或敏感器件采用金屬外殼是最好的屏蔽電磁干擾方法,但非金屬外殼也可以噴涂導(dǎo)電材料(如石墨)進(jìn)行電磁干擾屏蔽。
(5)對(duì)高壓的靜電的消除。圖1中,如果輸出電壓高于1 000 V,必須考慮靜電消除。雖然大多數(shù)的開(kāi)關(guān)電源都采取變壓器進(jìn)行“冷熱地”隔離,由于“熱地”,也叫“初級(jí)地”,通過(guò)電網(wǎng)可構(gòu)成回路,當(dāng)人體接觸到“初級(jí)地”時(shí)會(huì)“觸電”,所以人們都把“初級(jí)地”叫作“熱地”,表示不能觸摸的意思。而“冷地”也叫“次級(jí)地”,盡管電壓很高,但它與大地不構(gòu)成回路,當(dāng)人體接觸到“次級(jí)地”時(shí)不會(huì)“觸電”,因此,人們都把“次級(jí)地”叫作“冷地”,表示可以觸摸的意思。但不管是“冷地”或者是“熱地”,其對(duì)大地的電位差都不可能是零,即還是會(huì)帶電。如彩色電視機(jī)中的開(kāi)關(guān)電源,“熱地”對(duì)大地的電位差,其峰峰值大約有400 V;“冷地”對(duì)大地的電位差,其峰峰值大約有1 500 V。
“熱地”帶電比較好理解,而“冷地”帶電一般人是難以理解的?!袄涞亍睅щ婋妷菏怯勺儔浩鞔渭?jí)產(chǎn)生的。雖然變壓器次級(jí)的一端與“冷地”連接,但真正的零電位是在變壓器次級(jí)線圈的中心,或整流輸出濾波電容器介質(zhì)的中間。這一點(diǎn)稱為電源的“浮地”,即它為零電位,但又不與大地相連。由此可知,“冷地”帶電的電壓正好等于輸出電壓的50%,如電視機(jī)顯像管的高壓陽(yáng)極需要大約30 000 V的高壓,真正的零電位是在高壓濾波電容(顯像管石墨層之間的電容)的中間,或高壓包的中間抽頭處,由此可以求出電視機(jī)中冷地與地之間的靜電電壓大約為 15 000 V。同理,“熱地”回路的“浮地”是在儲(chǔ)能濾波電容器C5的中間,所以正常情況下“熱地”帶電電壓為整流輸出的50%,其峰值約為200 V。如把開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通或截止時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)也疊加在其之上,其峰峰值大約有400 V。
圖2中的R3就是用來(lái)降低“冷地”與大地之間靜電電壓的,C8的作用是降低冷、熱地之間的動(dòng)態(tài)電阻。一般數(shù)字電路IC的耐壓都很低,如果“冷地”帶電的電壓很高,通過(guò)靜電感應(yīng),或人體觸摸,很容易就會(huì)把IC擊穿。EMC常用標(biāo)準(zhǔn)如下:
EMC通用系列標(biāo)準(zhǔn):IEC61000-4-X;
工業(yè)環(huán)境抗擾度通用標(biāo)準(zhǔn):EN50082-2;
脈沖電流諧波測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):IEC61000-3-2;
交流電源閃爍測(cè)試標(biāo)準(zhǔn):IEC61000-3-3。
圖3中的R3就是用來(lái)降低冷地與大地之間靜電電壓的,C8的作用是降低冷熱地之間的動(dòng)態(tài)電阻。一般數(shù)字電路IC的耐壓都很低,如果“冷地”帶電的電壓很高,通過(guò)靜電感應(yīng),或人體觸摸,很容易就會(huì)把IC擊穿。本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/181253.htm
3 結(jié) 語(yǔ)
隨著開(kāi)關(guān)電源不斷向高頻化發(fā)展,其抗干擾問(wèn)題顯得越發(fā)重要。在開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源中,如何有效抑制開(kāi)關(guān)電源的電磁干擾,同時(shí)提高開(kāi)關(guān)電源本身對(duì)電磁干擾的抗干擾能力是一個(gè)重要課題。在抗干擾設(shè)計(jì)時(shí),幾種抗干擾措施既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系,必須同時(shí)采用多種措施才能達(dá)到良好的抗干擾效果。
評(píng)論