電子設(shè)備產(chǎn)生干擾的原因及干擾抑制技術(shù)
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3.2 磁場屏蔽
磁場屏蔽通常指對直流磁場或甚高頻磁場的屏蔽。其屏蔽的效果比電場屏蔽和電磁場屏蔽要差得多。在工程上抑制磁場干擾是一個(gè)十分棘手的問題。
磁場屏蔽主要是利用高磁導(dǎo)率、低磁阻特性的屏蔽體對磁通所起的磁分路作用,使屏蔽體內(nèi)部的磁場大大減小,如圖7所示。
圖7 磁 場 屏 蔽
磁場屏蔽設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則如下:
——磁屏蔽體應(yīng)選用高磁導(dǎo)率的鐵磁性材料,防止磁飽和;
——被屏蔽物與屏蔽體內(nèi)壁應(yīng)留有一定間隙,防止磁短路現(xiàn)象發(fā)生;
——可增加屏蔽體壁厚,單層屏蔽體壁厚不宜超過2.5mm。若單層屏蔽體的屏蔽效果不好,可采用雙層屏蔽或多層屏蔽,也可防止磁飽和;
——應(yīng)使屏蔽體的接縫與孔洞的長邊平行于磁場分布的方向,圓孔的排列方向要使磁路增加量最小,目的是盡可能不阻斷磁通的通過;
——屏蔽體加工成型后都要進(jìn)行退火處理;
——從磁屏蔽的機(jī)理而言,屏蔽體不需接地,但為了防止電場感應(yīng),一般還是要接地。
3.3 電磁場屏蔽
電磁場屏蔽是利用屏蔽體阻止電磁場在空間傳播。電磁場屏蔽是靠對電磁波的反射和吸收來完成的,屏蔽效果與屏蔽體的厚度無關(guān),這與電場屏蔽和磁場屏蔽不同。
4 濾波
濾波器既可抑制從電子設(shè)備引出的傳導(dǎo)干擾,又能抑制從電網(wǎng)引入的傳導(dǎo)干擾。EMI濾波器主要是用于抑制干擾的濾波器。
EMI濾波器由線性元件電路組成,安裝在電源線與電子設(shè)備之間。它可使電源頻率通過,而阻止高頻噪聲通過,對提高設(shè)備的可靠性有重要作用。
4.1 結(jié)構(gòu)
EMI濾波器由集中參數(shù)元件(電感、電阻和電容)構(gòu)成無源網(wǎng)絡(luò),如圖8所示。
圖8 EMI濾 波 器 的 基 本 電 路 圖
圖中:Cx——抗差模電容,用于衰減差模干擾;
Cy——抗共模電容,用于衰減共模干擾;
R——電阻,用于消除在濾波器上可能出現(xiàn)的靜電積累;
L1、L2——共模電感線圈,它們所繞圈數(shù)相同,繞向相反,當(dāng)濾波器接入電路后,兩只線圈內(nèi)電流產(chǎn)生的磁通在磁環(huán)內(nèi)相互抵消,不會(huì)使磁環(huán)達(dá)到磁飽和狀態(tài),從而保持兩只電感值不變,可以獲得較好的濾波效果。
在濾波器設(shè)計(jì)中選用X和Y電容器時(shí),要重視其電容量、耐壓等級和安全等級的要求,因?yàn)樗鼈冎苯雨P(guān)系到EMI濾波器的安全性能。
4.2 安裝
在使用EMI濾波器時(shí),要注意工作頻率和安裝位置。安裝要求如下:
——應(yīng)把濾波器外殼與設(shè)備金屬外殼牢固可靠地固定在一起,否則會(huì)增大接觸電阻,降低濾波性能;
——避免濾波器的輸入導(dǎo)線與輸出導(dǎo)線存在耦合,以免降低濾波器對EMI信號的抑制能力,最有效的解決辦法是將濾波器安裝在設(shè)備機(jī)殼的進(jìn)線處。
4.3 對濾波器的選用要求
主要選用要求如下:
——對濾波器進(jìn)行插入損耗測試;
——比較濾波器電路輸出阻抗與電源輸入阻抗,是否會(huì)影響濾波器的穩(wěn)定性;
——盡可能選擇能抑制自諧振的多級濾波器;
——高輸入阻抗濾波器與低電源阻抗相匹配;
——必須能承受偶然的高壓瞬變,如雷電沖擊。
5 結(jié)語
電磁干擾不僅影響電子設(shè)備自身的正常工作,而且有可能影響到其它電子設(shè)備的正常工作,因此電磁兼容性是電子設(shè)備設(shè)計(jì)中必須考慮的問題。只有對電磁干擾產(chǎn)生的原因進(jìn)行充分的分析和認(rèn)識,然后采取相應(yīng)的抗干擾措施,方可保證電子設(shè)備和電子系統(tǒng)正常工作。
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