一、電快速瞬變脈衝(chōng)群(EFT)不合格的原因
對於測試設備的EMC抗擾度(dù),電快速瞬變脈衝群測試具有典型意義。由於電快速瞬變脈衝群測試波形的(de)上升沿非常陡峭,它包含非常(cháng)豐(fēng)富的高頻諧波分量(liàng),可以在寬頻率範圍(wéi)內檢測電路抗擾度。此外,由(yóu)於測試脈衝是脈衝串,它對電路(lù)的幹擾具有累積影響。為了抵抗瞬態幹擾,大多數電路在輸入端安裝了積分電路,可(kě)以很好地抑製單個脈衝,但不(bú)能有效地(dì)抑製一係列脈衝。
該(gāi)圖顯示(shì)了(le)影響設備的(de)三個原因:
電路電源線上的噪聲(shēng)電壓過(guò)高,因(yīn)為它通過電源線(xiàn)直接傳(chuán)輸到設備電源。從圖中所示的幹擾注(zhù)入方法可以看出,當火線或零線單獨注入時,火線和零線之間存在(zài)差模幹擾,這種幹(gàn)擾發生在電源的直流輸出端;當火線(xiàn)和零線同時注入時,隻有共模電壓。由於大(dà)多數功率輸入是平衡的(變壓器輸入或整流器橋輸入),實際共模幹擾(rǎo)很少轉換(huàn)為差模電壓,這對功率輸出幾乎沒有(yǒu)影響。
在電力線傳導過程中,幹擾能量輻射(shè)到空間(jiān)。這些能量會感應相鄰的信號電纜,並幹擾信號電纜連接的電路(如果發生這種情(qíng)況,測試脈衝通常直接注入(rù)信號電纜,導致測試失敗)。當幹(gàn)擾脈衝信(xìn)號在電(diàn)纜(包括信號電纜和(hé)電力電纜)上傳輸時產(chǎn)生的二次輻射能量被引入電路並(bìng)幹擾電路。
二、電快速瞬變脈衝串(EFT)解(jiě)決方案
1.電源線措施:
1.1.金屬底盤。解決電力線幹擾問題(tí)的主要方(fāng)法是在電力線入口處安裝電力線(xiàn)濾波器,以(yǐ)防止幹擾(rǎo)進入設備。從圖中所示(shì)的幹擾注入方法可以看(kàn)出,注入電力線的電壓是共模電壓,濾波器必須能夠抑製共模電壓,以便測試設(shè)備能夠(gòu)成(chéng)功通過測試。目前,市場上許(xǔ)多成(chéng)品電力濾波器主(zhǔ)要(yào)是為(wéi)快速電脈衝測試而設計(jì)的,設計者可以根(gēn)據產品特(tè)性直接選擇。以下是用濾波器抑製(zhì)電力線上快速電脈衝的方法(fǎ)。
1.2.設備底盤是非金屬的。如果設備使用非金屬底盤,則必須在底盤(pán)底部添(tiān)加金(jīn)屬板,以使濾波器(qì)中的共(gòng)模濾波電容器接地(dì)。如圖所示,共模幹擾電流(liú)通道由(yóu)金屬板和地(dì)線層之間(jiān)的分布電容形成。如果設備的尺寸小,則意味著金屬板的尺寸較小,金屬板(bǎn)與地線層之間的電容較小,無法起到更好(hǎo)的旁路作用。因此,電感(gǎn)器的特性對(duì)於設備成功通過測試至關(guān)重要。應采取各種措施來改善電感器的高頻特(tè)性。如有必要,可以串聯使用多個電感器。
2.信號線措施:
信號電(diàn)纜(lǎn)屏(píng)蔽。從測試方法可以看出,幹擾脈衝耦合到信(xìn)號電纜的方法是電容耦合(hé)。消除電容耦合的方(fāng)法是屏蔽(bì)電纜並將其接地。因此,電纜屏蔽層可以在測(cè)試(shì)中與(yǔ)參考地線層可靠連接(jiē)。如果設備外殼為金屬和接地(dì)設備,則容(róng)易(yì)滿足要求;當設備外殼為(wéi)金(jīn)屬,但未接(jiē)地時,屏蔽電纜(lǎn)隻能抑製電快脈衝中的高頻分量,並通過金屬(shǔ)外殼與地麵之間的分布電容接地;如果機箱是非金屬的(de),則電纜屏蔽(bì)方法(fǎ)無效。
共(gòng)模扼流圈安裝在信號電纜上。共模(mó)扼流圈實際上是一個低通濾波器。根據低通濾波器對(duì)脈衝幹擾的抑製作用,它隻有在電感足夠(gòu)大的情況下(xià)才有效。然而,當扼流(liú)圈的電感較大(通常匝數較多)時,分布電容也較大(dà),扼流圈高頻抑製效果降低。電快速脈衝(chōng)波形包含大量高頻分(fèn)量。因此,在實際使用中(zhōng),需要注意調整扼流圈的匝數,必要時(shí)考慮高頻和低頻(pín)的要求,連接兩個不同匝數的扼流圈。
設備的信號電纜采用雙絞線,在設備信號線接口處(即靠近設備端(duān)部(bù))增加一套鐵氧體磁環,磁環纏繞2~3圈。對於抗擾度較低的設備,該措(cuò)施的效果仍然很好。
共模(mó)濾波電容器安裝在信號電纜上。這種濾波方法比(bǐ)扼流圈有更好的效果,但它需要金屬(shǔ)外殼作為濾波(bō)電容器的位置。此外,該方法對(duì)差模信號有一定的衰減,使用時應(yīng)注意。
局部屏蔽敏感電路(lù)。當設備的外殼是非金屬的,或者電纜的屏蔽和過濾(lǜ)措施不容易實施時,幹擾將直接(jiē)耦合到電(diàn)路中。此時,敏感電路隻能部分屏蔽,屏蔽體應(yīng)該是完整的六麵體。
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