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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,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。
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,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)的電磁干擾通過電源線傳到電網(wǎng)上,使設(shè)備滿足傳導(dǎo)發(fā)射的要求。
電源濾波器安裝時(shí)應(yīng)緊靠電源線的出入口部位,輸入/輸出線進(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 濾除線上的高頻干擾信號(hào),并抑制線間耦合的干擾。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)濾波器用在穿過屏蔽殼體的線纜(屏蔽殼體不允許有導(dǎo)線穿過,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,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路板濾波器、貫通濾波器和連接器濾波器等幾種,線路板濾波器適合于安裝在線路板上,比較方便,但高頻效果稍差一些;如果敏感線的干擾主要來自外部空間或系統(tǒng)外殼,此時(shí)可采用懸浮地的方式加以解決,但是懸浮地設(shè)備容易產(chǎn)生靜電積累,當(dāng)電荷達(dá)到一定程度后,會(huì)產(chǎn)生靜電放電,所以懸浮地不宜用于一般的電子設(shè)備。貫通濾波器適合于安裝在屏蔽殼體上,適合于單根導(dǎo)線穿過屏蔽體;連接器濾波器適合于安裝在屏蔽機(jī)箱上,用于多根線纜穿過屏蔽體。
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。
常見電磁兼容干擾問題
設(shè)備內(nèi)部線路的相互藕合問題
在高頻狀態(tài)下,設(shè)備內(nèi)部線路之間會(huì)有一個(gè)相互藕合的問題,因此線路的布局不當(dāng),特別是對(duì)患者檢測(cè)信號(hào)輸入線路的布局不當(dāng),常常是導(dǎo)致醫(yī)1療設(shè)備設(shè)計(jì)成敗的兩種截然不同的結(jié)果的直接原因。 在處理設(shè)備的電磁兼容上出現(xiàn)的問題時(shí),常常會(huì)將電感器或鐵氧體磁芯置于線路的輸入與輸出之間,用以抑制設(shè)備內(nèi)部和外部的射頻干擾,這樣一來就使朝向噪聲源這一端的電感器帶有相當(dāng)大的高頻電壓。這種高頻電壓可通過電容性的耦合而作用到附近的金屬性物質(zhì)上,如接地層、電路板、散熱器等。盡管這個(gè)問題非常普遍,但在醫(yī)1療電子學(xué)中卻顯得尤其重要,所以在醫(yī)1療設(shè)備的電源體積和質(zhì)量不成問題的場(chǎng)合中,可以考慮采用傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源。因此,在采用這種處理干擾的抑制方案時(shí)要十分小心,要避免與一些敏感器件或敏感電路產(chǎn)生耦合。 另外,在用鐵氧體磁芯吸收線路上的干擾時(shí),將鐵芯體磁芯放在連接線路的外部要比把它布放在電路板的效果會(huì)明顯一些。因?yàn)檫@種方式可避免干擾在磁芯后面的連接線路與敏感線路的耦合問題。