典型家用電器電磁兼容共性技術研究
4.2電快速瞬變脈沖群抗干擾
當操作開關、繼電器、接觸器動作時會在其母線上產(chǎn)生多個瞬態(tài)脈沖族,稱為群脈沖干擾??焖偎沧內好}沖一般不會對器件和系統(tǒng)造成破壞,但對于家用電器中的微處理器可以造成很大的影響。當這些高頻的尖脈沖出現(xiàn)在地址總線、數(shù)據(jù)總線或邏輯門電路上時,會使微處理器和邏輯電路產(chǎn)生時序錯誤,造成 微處理器程序混亂、死機等等。因此,抗尖脈沖干擾是帶有微處理器家用電器的EMC設計的重要環(huán)節(jié)。
家用電器的各個元器件,如繼電器、接觸器、開關、按鍵等等應加以特殊處理,一般在他們的兩端并聯(lián)或串連電容元件和二極管以吸收尖脈沖干擾;其次,在極為重要的電路中應增加一些吸收尖脈沖的元器件。
下面以一帶電動機的電動玩具為例[3],用實驗數(shù)據(jù)說明濾波器的效果。
圖1顯示的是對某電動玩具(換向器式電動機)進行騷擾輻射發(fā)射測試的
圖1 某電動玩具的輻射騷擾 圖3 帶電機玩具改進后的輻射騷擾本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/163707.htm
由圖可見,改電動玩具的電磁輻射是相當嚴重的。為了減小輻射達到電磁兼容的標準,我們加入濾波器,如圖2所示。
圖2(a)中分別在電源線上加入兩個100uH的扼流圈,用于抑制差模噪聲。扼流圈是對稱安裝的,這樣一方面平衡了扼流圈內部阻抗,另一方面平衡了每根導線與地之間的騷擾電壓。在這種情況下,兩個電刷產(chǎn)生的大小相等方向相反的騷擾電壓在導線與地之間造成的騷擾電場相互
抵消。由于兩個扼流圈中騷擾電流方向不同,導線上的騷擾磁場同樣地互相抵消,從而降低了騷擾。圖2(b)中進一步加入了共模扼流圈,效果更好。采用濾波器后的測量數(shù)據(jù)如圖3所示??梢?,濾波效果是相當明顯的,輻射騷擾強度降低了近30dBuV/m。但如果騷擾強度非常大,就需要使用吸收式濾波器。
吸收式濾波器是目前一種常見的、便宜的器件。它是由有耗器件構成的,在阻帶內吸收噪聲的能量轉化為熱損耗,從而起到濾波作用。鐵氧體吸收型濾波器是目前應用發(fā) 展很快的一種低通濾波器。它與常規(guī)的L濾波器相比具有更好的高濾波特性。
鐵氧體材料是鐵氧化物和其他成分如錳、鋅、鎳的混合體,對頻率具有高度的敏感性,低頻信號可以毫無損耗地通過,而當頻率增加時,其阻抗也迅速增加,有效抑制了高頻信號[4]。用鐵氧體吸收型濾波器代替圖2中電路中的電感后,輻射騷擾場強可再降低10dBuv/m。鐵氧體磁環(huán)可以直接套再導線上,磁環(huán)越長,阻抗越大。注意環(huán)內徑應與導線密貼,消除導線上電流產(chǎn)生的磁通,增加濾波效果。
4.3浪涌(雷擊)抗干擾
浪涌是指電源電壓和電流的變動,負載開關的閉合、自然界的雷擊都可能引起浪涌。其危害較大,可以引起振蕩甚至燒壞整個系統(tǒng)。
家用電器一般不會直接受到雷電的干擾,大多是通過傳導線路中的感應電流或電壓引起的騷擾。良好的接地是解決這一干擾的有效手段。
防止浪涌干擾的常用器件有:氣體放電管、金屬氧化物壓敏電阻(MOVS)和硅瞬變吸收二級管(TVS)。
5 結論
電磁兼容性是家用電器的一個重要衡量標準。由于家用電器的種類繁多,結構復雜,對其共性技術的研究顯得極為重要?!?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/典型">典型家用電器電磁兼容共性技術研究”通過對家用電器共有部件的EMS測試,得出大量的試驗數(shù)據(jù),運用模糊推理的方法可以做成專家控制系統(tǒng),這對于其他的家用電器的電磁認證具有很大的指導意義。
評論