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          科普電源濾波器使用中常遇到的錯(cuò)誤

          作者: 時(shí)間:2013-01-25 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            在實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中,我們常遇到這樣的情況:雖然設(shè)計(jì)工程師在設(shè)備電源線(xiàn)上接了電源,但是該設(shè)備還是不能通過(guò)“傳導(dǎo)騷擾電壓發(fā)射”測(cè)試,工程師懷疑的濾波效果不好,不斷更換,仍不能得到理想的效果。

            分析設(shè)備超標(biāo)的原因,不外乎以下兩個(gè)方面:

            1)設(shè)備產(chǎn)生的騷擾太強(qiáng);

            2)設(shè)備的濾波不足。

            對(duì)于第一種情況,我們可以通過(guò)在騷擾源處采取措施,降低騷擾的強(qiáng)度,或者增加電源濾波器的階數(shù),提高濾波器對(duì)騷擾的抑制能力來(lái)解決。對(duì)于第二種情況,除了濾波器自身性能不好以外,濾波器的安裝方式對(duì)它

            的性能影響很大。這一點(diǎn)往往是被設(shè)計(jì)工程師忽視的。在很多測(cè)試中,我們通過(guò)更改濾波器的安裝方式就能

            使設(shè)備順利通過(guò)測(cè)試。下面是一些常見(jiàn)的濾波器錯(cuò)誤安裝方式對(duì)濾波器性能影響的實(shí)例。

            1 輸入線(xiàn)太長(zhǎng)

            許多設(shè)備的電源線(xiàn)進(jìn)入機(jī)箱后,經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)才接到濾波器的輸入端。例如,電源線(xiàn)從機(jī)箱后面板輸入,走行到前面板的電源開(kāi)關(guān),又回到后面板接到濾波器?;蛘邽V波器的安裝位置距離電源線(xiàn)入口較遠(yuǎn),造成引線(xiàn)太長(zhǎng)。如圖1所示。

            電源線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)示意圖

            圖1 電源線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)示意圖

            由于電源入口到濾波器輸入端的引線(xiàn)過(guò)長(zhǎng),設(shè)備產(chǎn)生的電磁騷擾通過(guò)電容性或電感性耦合,重新耦合到電源線(xiàn)上,而且騷擾信號(hào)的頻率越高,耦合越強(qiáng),造成實(shí)驗(yàn)失敗。

            2 濾波器輸入輸出線(xiàn)平行走線(xiàn)

            有的工程師為了使機(jī)箱內(nèi)部的走線(xiàn)美觀,常常把線(xiàn)纜捆扎在一起,這對(duì)電源線(xiàn)是不允許的。如果把電源濾波器的輸入輸出線(xiàn)平行走線(xiàn)或捆扎在一起,由于平行傳輸線(xiàn)之間存在分布電容,這種走線(xiàn)方式相當(dāng)于在濾波器的輸入輸出線(xiàn)之間并接了一個(gè)電容,為騷擾信號(hào)提供了一條繞過(guò)濾波器的路徑,導(dǎo)致濾波器的性能大幅下降,頻率很高時(shí)甚至失效(如圖2所示)。等效電容的大小與導(dǎo)線(xiàn)距離成反比,與平行走線(xiàn)的長(zhǎng)度成正比。等效電容越大,對(duì)濾波器性能的影響越大。

            平行走線(xiàn)對(duì)濾波器的影響圖

            圖2 平行走線(xiàn)對(duì)濾波器的影響

            3 濾波器接地不好,濾波器的殼體沒(méi)有和金

            屬機(jī)箱良好搭接

            這種情況也比較普遍。許多工程師安裝濾波器時(shí),濾波器的殼體和機(jī)箱之間搭接不良(有絕緣漆);同時(shí),使用的接地線(xiàn)較長(zhǎng),這將導(dǎo)致濾波器的高頻特性變壞,降低濾波性能。由于接地線(xiàn)較長(zhǎng),在高頻時(shí)導(dǎo)線(xiàn)的分布

            電感不能忽視,如果濾波器搭接良好,干擾信號(hào)可以通過(guò)殼體直接接地。如果濾波器的殼體和機(jī)箱之間搭接

            不良,相當(dāng)于濾波器的殼體(地)與機(jī)箱之間存在一個(gè)分布電容,這將導(dǎo)致濾波器高頻時(shí)接地阻抗較大,尤其

            在分布電感和分布電容諧振的頻率附近,接地阻抗趨于無(wú)窮。濾波器接地不良對(duì)濾波器性能的影響如圖3所示。

            從圖3中可以看到,由于濾波器接地不良,接地阻抗較大,有一部分騷擾信號(hào)能通過(guò)濾波器。為了解決搭接不良,應(yīng)把機(jī)箱上的絕緣漆刮掉,保證濾波器殼體和機(jī)箱有良好的電氣連接。

            濾波器接地不良對(duì)濾波器性能的影響圖

            圖3 濾波器接地不良對(duì)濾波器性能的影響

            圖4給出了一種理想的安裝電源濾波器的例子,供設(shè)計(jì)工程師參考。

            電源濾波器安裝示例圖

            圖4 電源濾波器安裝示例

            在這種安裝方式下,濾波器的殼體和機(jī)殼接觸良好,堵住電源線(xiàn)在機(jī)箱上的開(kāi)口,提高了機(jī)箱的屏蔽性能;另外,濾波器的輸入輸出線(xiàn)之間有機(jī)箱屏蔽相隔離,消除了輸入輸出線(xiàn)之間的騷擾耦合,保證濾波器的濾波性能。

            濾波器的安裝方式直接影響了濾波器的濾波效果,為了充分發(fā)揮濾波器的性能,在安裝濾波器時(shí)應(yīng)遵循以下原則:

            1)在電源入口處就近安裝,最好用濾波器殼體蓋住

            機(jī)箱上的電源線(xiàn)入口孔;

            2)接地線(xiàn)越短越好;

            3)濾波器殼體與機(jī)箱良好搭接;

            4)濾波器輸入輸出線(xiàn)分開(kāi),不能并行或交叉;

            5)避免濾波器附近有強(qiáng)干擾源。

            4 結(jié)論

            本文主要介紹了電磁脈沖傳感器在強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)下的校準(zhǔn)方法,被測(cè)裝置采用模擬量光纖傳輸系統(tǒng)傳輸脈沖信號(hào),具有噪聲低,非線(xiàn)性失真小,動(dòng)態(tài)范圍大的特點(diǎn)。通過(guò)測(cè)量獲得了對(duì)傳感系統(tǒng)的峰值響應(yīng)靈敏度,一組實(shí)驗(yàn)室間的比對(duì)顯示,這一校準(zhǔn)方法具有較好的一致性。

            實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:一方面,以現(xiàn)有電磁脈沖模擬器為基礎(chǔ),可產(chǎn)生滿(mǎn)足標(biāo)定要求的脈沖電場(chǎng),實(shí)驗(yàn)中電場(chǎng)傳感器測(cè)量波形與模擬器負(fù)載電壓測(cè)量波形一致,采用分壓器測(cè)得電壓可獲得標(biāo)準(zhǔn)裝置內(nèi)的電場(chǎng);另一方面,不同校準(zhǔn)裝置中獲得的標(biāo)定數(shù)據(jù)一致性較好。在本文研究中未考慮傳感器的置入對(duì)場(chǎng)的均勻性的影響,下一步研究中將進(jìn)一步評(píng)估。

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