你的位置:首頁 > EMC安規(guī) > 正文
電磁干擾抑制技術(shù)全面概述
發(fā)布時(shí)間:2017-04-07 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】提起電磁干擾(EMI)這個(gè)詞,人們或許還感陌生,但EMI的影響卻是幾乎每個(gè)人都曾親身經(jīng)歷過的。例如,觀看電視時(shí),附近有人使用電鉆、電吹風(fēng)等電器,會(huì)使電視畫面出現(xiàn)雪花點(diǎn),所聲器里發(fā)出剌耳的噪聲……這類現(xiàn)象人們?cè)缫阉究找姂T、習(xí)以為常了,但是電磁干擾的危害卻遠(yuǎn)不止如此。事實(shí)上,電磁干擾已使民航系統(tǒng)失效、通信不暢、計(jì)算機(jī)運(yùn)行錯(cuò)誤、自控設(shè)備誤動(dòng)作等,甚至危及人身安全。因此,加強(qiáng)電磁兼容性(EMC)知識(shí)的普及,提高EMI抑制技術(shù),已成為當(dāng)務(wù)之急。
所謂電磁兼容性是指電子線路、系統(tǒng)相互不影響,在電磁方面相互兼容的狀態(tài)。對(duì)于EMC技術(shù)的研究,國外是從本世紀(jì)三十年代開始的,一些國家和國際組織如美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC),德國電氣電子工程師協(xié)會(huì)(VDE)、國際無線電干擾特別委員會(huì)(CISPR)等先后制定了一些指導(dǎo)性文件和規(guī)程,目前已形成一套較完整的體系,并得到嚴(yán)格遵守,美國計(jì)算機(jī)業(yè)即全面執(zhí)行FCC規(guī)程。我國電磁兼容性工作起步較 步較晚,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)自八十年代才陸續(xù)出臺(tái),應(yīng)用方面則由于缺乏經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)而舉步艱難。如何盡快趕上國際先進(jìn)水平,使我國電子產(chǎn)品能滿足日益迫切的國內(nèi)需求并在國際市場占一席之地,已成為為大家關(guān)心的重大課題。本文愿就電磁干擾抑制技術(shù)談一點(diǎn)淺見,拋磚引玉,與各位共同切磋。
電磁干擾的定義,是指由外部噪聲和無用電磁波在接收中所造成的騷擾。一個(gè)系統(tǒng)或系統(tǒng)內(nèi)某一線路受電磁干擾程度可以表示為如下關(guān)系式:
N=G&TImes;C/I
G:噪聲源強(qiáng)度;
C:噪聲通過某種途徑傳到受干擾處的耦合因素;
I:受干擾電路的敏感程度。
G、C、I這三者構(gòu)成電磁干擾三要素。電磁干擾抑制技術(shù)就是圍繞這三要素所采取的各種措施,歸納起來就是三條:
一、抑制電磁干擾源;二、切斷電磁干擾耦合途徑;三、降低電磁敏感裝置的敏感性。下面就這三方面分別作出介紹。
一、抑制干擾源
要想掏干擾源,首先必須確定何處是干擾源,在越靠近干擾源的地方采取措施,抑制效果越好。一般來說,電流電壓劇變即di/dt或du/dt大的地方就是干擾源;具體來說繼電器開合、電容充電、電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、集成電路開關(guān)工作等都可能成為干擾源。另外,市電電源也并非理想的50Hz正弦波,而是充滿各種頻率噪聲,是個(gè)不可忽視的干擾源。抑制方法可以采用低噪聲電路、瞬態(tài)抑制電路、旋轉(zhuǎn)裝置抑制電路、穩(wěn)壓電路等;器件的選擇則盡可能采用低噪聲、高頻特性好、穩(wěn)定性高的電子元件。要注意,抑制電路中不適當(dāng)?shù)钠骷x擇可能會(huì)產(chǎn)生新的干擾源。
二、切斷電磁干擾耦合途徑
電磁干擾耦合途徑主要為傳導(dǎo)和輻射兩種。噪聲經(jīng)導(dǎo)線直接耦合到電路中最常見的。抑制傳導(dǎo)干擾的主要措施是串接濾波器。濾波器分為低通(LPF)、高通(HPE)、帶通(BPF)、帶阻(BEF)四種,根據(jù)信號(hào)與噪聲頻率的差別選擇不同類型的濾波器。如果噪聲頻率遠(yuǎn)高于信號(hào)頻率,常采用LC低通濾波器,這種濾波器結(jié)構(gòu)簡單,濾除噪聲效果也較好。但是對(duì)于軍用或TEMPEST技術(shù)以及要求較高的民用產(chǎn)品,則必須采用穿心式濾波器。
穿心式濾波器(Feed-thruFilters)也稱為穿越式濾波器,電路結(jié)構(gòu)有 C型、T型和LC型,其特點(diǎn)在于高頻特性優(yōu)良,可工作在1GHz以上。這是其“同軸”性質(zhì)決定的,由于它無寄生電感,提高了自諧頻率。穿心式濾波器體積小、重量輕,允許電流大大,可廣泛用于各種不同場合。
對(duì)于通過供電電源線傳導(dǎo)的噪聲可以用電源濾波器來濾除。只符合VDE0871標(biāo)準(zhǔn)的電源濾波器在30K-30MHZ范圍內(nèi)插入損耗為20-100dB。電源濾波器不僅可以接在電網(wǎng)輸入處,也可接在噪聲源電路的輸出處,以抑制噪聲輸出,而且交直流兩用。電源濾波器端口分高阻和低阻兩端,應(yīng)根據(jù)輸入及負(fù)載阻抗不同來選擇正確的接法。連接的原則是依照阻抗最失配,即高阻輸入端接濾濾器阻端,低阻負(fù)載端接濾波器高阻端;反之亦然。
對(duì)傳輸線路及印刷電路板的布線設(shè)計(jì),應(yīng)注意進(jìn)線與出線、信號(hào)線與電源線盡量分開。對(duì)于重點(diǎn)線路可采用損耗線濾波器、三端子電容、磁環(huán)等器件進(jìn)行干擾抑制。對(duì)于接口端,國外有帶濾波的D型、圓形、方形連接器產(chǎn)品,這類連接器是在普通連接器上加裝電容或電感,構(gòu)成濾波電路,其特點(diǎn)是不占用。PCB空間,不增加體積,這對(duì)于現(xiàn)代元件高密度設(shè)計(jì)極為重要。最近,國內(nèi)也有廠家生產(chǎn),質(zhì)量不低于國外水平,可以替代進(jìn)口。
對(duì)于輻射干擾,主要措施是采用屏蔽技術(shù)和分層技術(shù)。屏蔽技術(shù)是一門科學(xué),選擇適當(dāng)?shù)钠帘尾牧希谶m當(dāng)?shù)奈恢闷帘?,?duì)屏蔽效果至關(guān)重要。尤其是屏蔽室的設(shè)計(jì)。可供選擇的屏蔽材料種類繁多,有各種金屬板、指形鈹銅合金簧片、銅絲網(wǎng)、編織銅帶、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電膠、導(dǎo)電玻璃等等。應(yīng)根據(jù)需要選擇。屏蔽室的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮門窗、通風(fēng)口、進(jìn)出線口的屏蔽與搭接。除靜電屏蔽外,還需考慮磁屏蔽以及接地和接大地技術(shù)。
三、降低電磁敏感裝置的敏感度
電磁敏感裝置的敏感是一柄雙刃劍;一方面人們希望接收裝置靈敏度高,以提高對(duì)信號(hào)的接收能力;另一方面,靈敏高受噪聲影響的可能性也就越大。因此,根據(jù)具體情況采用降額設(shè)計(jì)、避設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)鈍化、功能鈍化等方法是解決問題的辦法。
綜上所述,對(duì)于電磁干擾的抑制方法很多,可以選擇一種或多種綜合運(yùn)用。但不論選擇什么方法都應(yīng)從設(shè)計(jì)之初就著手系統(tǒng)電磁兼容性的考慮,而不是亡羊補(bǔ)牢。據(jù)報(bào)道,若在產(chǎn)品開始研制時(shí)即進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì),大約90%的傳導(dǎo)和輻射干擾都可以得到控制。根據(jù)可靠性、安全性、質(zhì)量要求、環(huán)境控制、效/費(fèi)權(quán)衡,選擇適當(dāng)?shù)碾姶鸥蓴_抑制技術(shù),這就是電磁兼容性的研究內(nèi)容。
推薦閱讀:
特別推薦
- 授權(quán)代理商貿(mào)澤電子供應(yīng)Same Sky多樣化電子元器件
- 使用合適的窗口電壓監(jiān)控器優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- ADI電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制解決方案 驅(qū)動(dòng)智能運(yùn)動(dòng)新時(shí)代
- 倍福推出采用 TwinSAFE SC 技術(shù)的 EtherCAT 端子模塊 EL3453-0090
- TDK推出新的X系列環(huán)保型SMD壓敏電阻
- Vishay 推出新款采用0102、0204和 0207封裝的精密薄膜MELF電阻
- Microchip推出新款交鑰匙電容式觸摸控制器產(chǎn)品 MTCH2120
技術(shù)文章更多>>
- 功率器件熱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(九)——功率半導(dǎo)體模塊的熱擴(kuò)散
- 準(zhǔn) Z 源逆變器的設(shè)計(jì)
- 第12講:三菱電機(jī)高壓SiC芯片技術(shù)
- 一文看懂電壓轉(zhuǎn)換的級(jí)聯(lián)和混合概念
- 意法半導(dǎo)體推出首款超低功耗生物傳感器,成為眾多新型應(yīng)用的核心所在
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
單向可控硅
刀開關(guān)
等離子顯示屏
低頻電感
低通濾波器
低音炮電路
滌綸電容
點(diǎn)膠設(shè)備
電池
電池管理系統(tǒng)
電磁蜂鳴器
電磁兼容
電磁爐危害
電動(dòng)車
電動(dòng)工具
電動(dòng)汽車
電感
電工電路
電機(jī)控制
電解電容
電纜連接器
電力電子
電力繼電器
電力線通信
電流保險(xiǎn)絲
電流表
電流傳感器
電流互感器
電路保護(hù)
電路圖