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          電磁兼容性設(shè)計(jì)的基本方法

          作者: 時(shí)間:2016-09-12 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          接地

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201609/303684.htm

          接地是電子設(shè)備的一個(gè)很重要問(wèn)題。接地目的有三個(gè):

          (1)接地使整個(gè)電路系統(tǒng)中的所有單元電路都有一個(gè)公共的參考零電位,保證電路系統(tǒng)能穩(wěn)定地干作。

          (2)防止外界電磁場(chǎng)的干擾。機(jī)殼接地可以使得由于靜電感應(yīng)而積累在機(jī)殼上的大量電荷通過(guò)大地泄放,否則這些電荷形成的高壓可能引起設(shè)備內(nèi)部的火花放電而造成干擾。另外,對(duì)于電路的屏蔽體,若選擇合適的接地,也可獲得良好的屏蔽效果。

          (3)保證安全工作。當(dāng)發(fā)生直接雷電的時(shí),可避免電子設(shè)備的毀壞;當(dāng)工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其它原因直接與機(jī)殼相通時(shí),可避免操作人 員的觸電事故發(fā)生。此外,很多醫(yī)療設(shè)備都與病人的人體直接相連,當(dāng)機(jī)殼帶有110V或220V電壓時(shí),將發(fā)生致命危險(xiǎn)。

          因此,接地是抑制噪聲防止干擾的主要方法。接地可以理解為一個(gè)等電位點(diǎn)或等電位面,是電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位,但不一定為大地電位。為了防止雷擊可能造成的 損壞和工作人員的人身安全,電子設(shè)備的機(jī)殼和機(jī)房的金屬構(gòu)件等,必須與大地相連接,而且接地電阻一般要很小,不能超過(guò)規(guī)定值。

          電路的接地方式基本上有三類(lèi),即單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。單點(diǎn)接地是指在一個(gè)線路中,只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)。其它各個(gè)需要接地的點(diǎn)都直 接接到這一點(diǎn)上。多點(diǎn)接地是指某一個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上,以使接地引線的長(zhǎng)度最短。接地平面,可以是設(shè)備的底板,也可以是貫 通整個(gè)系統(tǒng)的地導(dǎo)線,在比較大的系統(tǒng)中,還可以是設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架等等?;旌辖拥厥菍⒛切┲恍韪哳l接地點(diǎn),利用旁路電容和接地平面連接起來(lái)。但應(yīng)盡量防止出 現(xiàn)旁路電容和引線電感構(gòu)成的諧振現(xiàn)象。

          屏蔽

          屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離,以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講,就是用屏蔽體將元部件、電路、組合 件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來(lái),防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散;用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái),防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響。

          因?yàn)槠帘误w對(duì)來(lái)自導(dǎo)線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場(chǎng),可抵消部分干擾電磁波)的作用,所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。

          屏蔽體材料選擇的原則是:

          (1)當(dāng)干擾電磁場(chǎng)的頻率較高時(shí),利用低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流,形成對(duì)外來(lái)電磁波的抵消作用,從而達(dá)到屏蔽的效果。

          (2)當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí),要采用高導(dǎo)磁率的材料,從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部,防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。

          (3)在某些場(chǎng)合下,如果要求對(duì)高頻和低頻電磁場(chǎng)都具有良好的屏蔽效果時(shí),往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。

          濾波

          濾波是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。濾波器可以顯著地減小傳導(dǎo)干擾的電平,因?yàn)楦蓴_頻譜成份不網(wǎng)于有用信號(hào)的頻率,濾波器對(duì)于這些與有用信號(hào)頻率不同的 成份有良好的抑制能力,從而起到其它干擾抑制難以起到的作用。所以,采用濾波網(wǎng)絡(luò)無(wú)論是抑制干擾源和消除干擾耦合,或是增強(qiáng)接收設(shè)備的抗干擾能力,都是有 力措施。用阻容和感容去耦網(wǎng)絡(luò)能把電路與電源隔離開(kāi),消除電路之間的耦合,并避免干擾信號(hào)進(jìn)入電路。對(duì)高頻電路可采用兩個(gè)電容器和一個(gè)電感器(高頻扼流 圈)組成的CLCMπ型濾波器。濾波器的種類(lèi)很多,選擇適當(dāng)?shù)臑V波器能消除不希望的耦合。

          正確選用無(wú)源元件

          實(shí)用的無(wú)源元件并不是“理想”的,其特性與理想的特性是有差異的。實(shí)用的元件本身可能就是一個(gè)干擾源,因此正確選用無(wú)源元件非常重要。有時(shí)也可以利用元件具有的特性進(jìn)行抑制和防止干擾。

          電路技術(shù)

          有時(shí)候采用屏蔽后仍不能滿足抑制和防止干擾的要求,可以結(jié)合屏蔽,采取平衡措施等電路技術(shù)。平衡電路是指雙線電路中的兩根導(dǎo)線與連接到這兩根導(dǎo)線的所有電 路,對(duì)地或?qū)ζ渌鼘?dǎo)線都具有相同的阻抗。其目的在于使兩根導(dǎo)線所檢拾到的干擾信號(hào)相等。這時(shí)的干擾噪聲是一個(gè)共態(tài)信號(hào),可在負(fù)載上自行消失。另外,還可采 用其它一些電路技術(shù),例如接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),整形電路,積分電路和選通電路等等??傊?,采用電路技術(shù)也是抑制和防止干擾的重要措施。



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