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電磁兼容整改的對(duì)策器件
濾波器
對(duì)特定頻率的頻點(diǎn)或該頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效濾除的電路,就是濾波器,其功能是允許某一部分頻率的信號(hào)順利的通過(guò),而另外一部分頻率的信號(hào)則受到較大的抑制,它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)選頻電路。
濾波器一般分為電源濾波器和信號(hào)濾波器兩大類(lèi)。
電源濾波器 由電感和電容組成的低通濾波電路所構(gòu)成,它允許直流或工頻電流通過(guò),對(duì)頻率較高的信號(hào)則有較大的衰減,從干擾機(jī)理方面可以分為共模和差模兩種作用類(lèi)型。能夠產(chǎn)生較強(qiáng)干擾的設(shè)備和對(duì)外界干擾敏感的設(shè)備都要使用電源濾波器。
電源濾波器是雙向的,既防止電網(wǎng)干擾進(jìn)入設(shè)備,使設(shè)備滿(mǎn)足傳導(dǎo)敏感度的要求,又防止設(shè)備內(nèi)的電磁干擾通過(guò)電源線(xiàn)傳到電網(wǎng)上,使設(shè)備滿(mǎn)足傳導(dǎo)發(fā)射的要求。
電源濾波器安裝時(shí)應(yīng)緊靠電源線(xiàn)的出入口部位,輸入/輸出線(xiàn)進(jìn)行隔離,避免耦合干擾,安裝在金屬表面或者就近接地。
主要性能指標(biāo)有較大泄漏電流、耐壓、額定工作頻率、額定工作電壓、額定工作電流和溫度范圍等。
信號(hào)濾波器 濾除線(xiàn)上的高頻干擾信號(hào),并抑制線(xiàn)間耦合的干擾。因?yàn)殡娎|上感應(yīng)的電流一般都是共模形式的,所以信號(hào)濾波以共模為主。
信號(hào)濾波器用在穿過(guò)屏蔽殼體的線(xiàn)纜(屏蔽殼體不允許有導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò),否則破壞屏蔽效能,需使用饋通濾波器)、設(shè)備內(nèi)部互連的隔離(數(shù)字電路與模擬電路、強(qiáng)信號(hào)與弱信號(hào)等相互干擾)和外部的連接電纜(等效為天線(xiàn),接收和耦合干擾信號(hào))等方面。
信號(hào)濾波器按安裝方式可分為線(xiàn)路板濾波器、貫通濾波器和連接器濾波器等幾種,線(xiàn)路板濾波器適合于安裝在線(xiàn)路板上,比較方便,但高頻效果稍差一些;貫通濾波器適合于安裝在屏蔽殼體上,適合于單根導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)屏蔽體;連接器濾波器適合于安裝在屏蔽機(jī)箱上,用于多根線(xiàn)纜穿過(guò)屏蔽體。常見(jiàn)電磁兼容干擾問(wèn)題信號(hào)及其返回通路問(wèn)題對(duì)于設(shè)備的布線(xiàn),人們往往認(rèn)為即使多用一根接地返回線(xiàn)路也會(huì)是一種浪費(fèi)。
使用信號(hào)濾波器時(shí)應(yīng)保證濾波器良好接地(低的射頻阻抗),即外殼與屏蔽體的良好電接觸,縮短接地線(xiàn)。
磁環(huán)/磁珠
由鎳鋅鐵氧體或錳鋅鐵氧體材料制成,在不同的頻率下有不同的阻抗特性,低頻時(shí)阻抗很小,高頻時(shí)阻抗急劇升高,對(duì)于高頻噪聲有很好的抑制作用。
廣泛應(yīng)用于抑制電源線(xiàn)或者信號(hào)線(xiàn)上的高頻干擾、尖峰干擾和差模噪聲。
磁環(huán)在使用時(shí),單線(xiàn)繞制、雙線(xiàn)對(duì)稱(chēng)繞制分別可以抑制差模和共模干擾,也可將多芯線(xiàn)纜直接穿過(guò),達(dá)到抑制傳導(dǎo)干擾的作用。安裝時(shí)應(yīng)盡量靠近干擾源,即緊靠線(xiàn)纜進(jìn)出口,磁環(huán)內(nèi)徑一定要緊包電纜,避免漏磁。
磁珠分為單線(xiàn)磁珠和多孔磁珠兩大系列,廣泛應(yīng)用于PCB板級(jí)信號(hào)線(xiàn)的傳導(dǎo)干擾抑制,其中單線(xiàn)磁珠一般用于差模抑制,雙線(xiàn)多孔磁珠一般用于共模抑制。
磁環(huán)和磁珠的主要性能指標(biāo)是磁導(dǎo)率μ和飽和磁通密度Bs,選用時(shí)應(yīng)關(guān)注適用的頻率、阻抗、電流等參數(shù)。
電磁兼容EMC整改對(duì)策
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,世界進(jìn)入了信息時(shí)代.電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用.大功率的發(fā)射機(jī)對(duì)不希望接受其信息的高靈敏度接受機(jī)構(gòu)成了災(zāi)難性的干擾.在工 業(yè)發(fā)達(dá)的大城市中的電磁環(huán)境越來(lái)越惡劣,往往使電子、電氣設(shè)備或系統(tǒng)不能正常工作,引起 性能降低,甚至受到損壞.
電磁干擾產(chǎn)生于干擾源,它是一種來(lái)自外部的、并有損于有用信號(hào)的電磁現(xiàn)象.由電磁干擾源發(fā)生的電磁能,經(jīng)某種傳播途徑傳輸至敏感設(shè)備,敏感設(shè)備又對(duì)此表現(xiàn)出某種形式的“響應(yīng)”,并產(chǎn)生干擾的“效果”,這個(gè)作用過(guò)程及其結(jié)果,稱(chēng)為電磁干擾效應(yīng).在人們的生活中,電磁干擾效應(yīng)普遍存在,形式各異.如果干擾效應(yīng)十分嚴(yán)重,設(shè)備或系統(tǒng)失靈,導(dǎo)致嚴(yán)重故障或事故,這被稱(chēng)為電磁兼容性故障.顯而易見(jiàn),電磁干擾已是現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展道路上必須逾越的巨大障礙.為了保障電子系統(tǒng)或設(shè)備的正常工作,必須研究電磁干擾,分析預(yù)測(cè)干擾,限制人為干擾強(qiáng)度,研究抑制干擾的有效技術(shù)手段,提高抗干擾能力,并對(duì)電磁環(huán)境進(jìn)行合理化設(shè)計(jì).
常見(jiàn)電磁兼容干擾問(wèn)題
設(shè)備外殼的靜電放電問(wèn)題
靜電放電是一個(gè)經(jīng)常發(fā)生而且讓人感到頭疼的問(wèn)題。以塑料外殼的醫(yī)1療設(shè)備為例,為了降低塑殼設(shè)備的電磁發(fā)射和提高塑殼設(shè)備的抗射頻干擾能力,設(shè)計(jì)人員會(huì)在塑料外殼上進(jìn)行導(dǎo)電噴涂。主要性能指標(biāo)有較大泄漏電流、耐壓、額定工作頻率、額定工作電壓、額定工作電流和溫度范圍等。為了使導(dǎo)電噴涂的效果明顯,通常要求對(duì)塑殼結(jié)合部位的縫隙全部進(jìn)行噴涂,以求達(dá)到結(jié)合而生幾的傳導(dǎo)連續(xù)性,但是這種做法又造成了新的靜電放電接觸點(diǎn)。也就是說(shuō),設(shè)計(jì)者在解決一個(gè)問(wèn)題的同時(shí)卻又引進(jìn)了一個(gè)新的、非常棘手的問(wèn)題。 為了解決上述問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員可以有三種選擇:重新設(shè)計(jì)線(xiàn)路及內(nèi)部布局,盡量降低設(shè)備對(duì)導(dǎo)電噴涂的需要;重新對(duì)設(shè)備外殼進(jìn)行噴涂,盡量避免產(chǎn)生放電,特別仔細(xì)地使用遮蔽物,使可能產(chǎn)生放電的縫隙得到保護(hù)。 上面提到的10個(gè)電磁兼容問(wèn)題有些已經(jīng)存在了幾十年,有些是近期才出現(xiàn)而且今后更加常見(jiàn)的。所有這些問(wèn)題對(duì)于醫(yī)1療設(shè)備的設(shè)計(jì)是非常重要的,設(shè)計(jì)人員如果能在工作中避免出現(xiàn)這些問(wèn)題,也就會(huì)避免更多不必要的麻煩。