電磁兼容實例應用分析

電磁兼容實例應用分析

1、接（jiē）地問（wèn）題

實例一（yī）：某係統設備在做422通訊串口的射頻場感應傳導測試（shì），采（cǎi）用雙（shuāng）絞屏蔽線，開（kāi）始采用的是（shì）單端接（jiē）地，測試時出現的誤碼率高，幾乎沒有正確的（de）數據，後來采用雙端可靠接地，通訊正常。

實例二：某係統設（shè）備在做視頻鼠標（biāo）線的射頻場感應傳（chuán）導的試驗時，在（zài）較低頻段（3M以下）時顯示器有波紋（wén），上下閃動，後來將視頻線的顯示器側可靠接地，幹擾明顯降低，幾乎（hū）不影響顯示。

分析：這兩種現象都是在做射頻場的感應傳導試驗時出現的，射頻場的感應傳導抗擾度試（shì）驗實質是：設備引線變成被動天線，接受射頻場的感應，變成傳導幹擾入侵（qīn）設備內部，終以射頻電壓電流形成的近場電磁場影（yǐng）響設備工作 ，以低頻磁場為主。

雙絞線能夠（gòu）有效地抑製磁場幹擾，這不僅是因為雙絞線的兩根線之間具有很小的回路麵積，而且因為雙絞線的每兩個相鄰的（de）回路上感應出的電流（liú）具有相反的方（fāng）向，因（yīn）此相互抵銷。雙絞線的絞節越密，則效果越明顯。

屏蔽層兩端接地（dì）時（shí），外界磁場在原來信號與地線（xiàn）構成的回路中產生感應電流的同時，也在屏（píng）蔽層（céng）與地（dì）線構成的回路中產生感應（yīng）電流Is，Is也會感應出磁場，但是這個磁場與原（yuán）來的磁場磁場方向相反，相互抵消，導致總磁場減小，減小了幹擾。

2、屏蔽問題

實例（lì）三：某係統為機（jī）櫃、機箱式結構（gòu），其中控製部（bù）分為機箱結構（gòu），子板總線板結構，子板均安裝麵板。做靜電（diàn）試驗時，接觸放電＋5.5kv時，對主板麵板及左右（yòu）相鄰的麵板進行靜電試驗時，控製（zhì）板重啟或死機，後（hòu）來在控製板附近的麵板（bǎn）之間（jiān）安裝（zhuāng）指形彈片，係統在接觸（chù）放電±6.6kv時運行正常。

實例四：某係統試驗（yàn），用普通機櫃，係統很敏（mǐn）感，對機櫃引出線（通訊線）進行（háng）群脈衝試驗，采用耦合夾耦合方式，幹擾（rǎo）一加上去（qù），係統就不正常，在通（tōng）訊線兩端增加磁環（huán），效果（guǒ）不明顯，後來沒有辦法了（le），更換（huàn）了屏蔽機（jī）櫃，進行試驗，有明顯效果，做幾輪後，係統才會出現倒機想象，在通訊線進機櫃處增加安裝磁環後，係統工作（zuò）正常，幾輪試驗後（hòu），沒有出現倒機現象，係統工作都正常。

分析：現（xiàn）在很多係統都是（shì）機箱結構，即控製板、采集板、驅動（dòng）板等都安裝在同一機箱中，進行數據交換與控製（zhì）。安裝完成後各電路板會有一定的縫隙，靜（jìng）電脈衝通過麵板縫隙，分布（bù）電容向主（zhǔ）板（bǎn）耦合，使電（diàn）源失真或控製發生故障係統重啟、死機。在麵板之間安（ān）裝指形彈片，使機箱成為（wéi）一個（gè）良好的屏蔽體，由於電荷（hé）的“趨（qū）膚效應”，當有靜電幹擾時，靜電會沿著表（biǎo）麵泄放至大地，對內部（bù）電路的影響減小或者消失。

屏蔽機櫃對機櫃的縫隙和門都進行（háng）了（le）處理，縫隙（xì）處安裝導電彈片（piàn），門與機櫃接觸位置安裝（zhuāng）導（dǎo）電布襯墊，提高（gāo）機櫃的屏蔽效能，提高機（jī）櫃整體的抗幹（gàn）擾性，群脈衝幹擾的實（shí）質是對線路分（fèn）布電容能量的積累效應，當能量積（jī）累到一定程（chéng）度時就可能引起線路（乃至設備）工作出錯（cuò）。通常測試設備一旦出錯（cuò），就會連（lián）續不斷（duàn）的出錯，即使把脈衝電壓稍稍降（jiàng）低，出（chū）錯情況依然不斷的現象加以解釋。脈衝成群出現，脈衝重複頻率較高，波（bō）形上升（shēng）時（shí）間短暫，能量較（jiào）小，一般不會造成設備（bèi）故障，使設備（bèi）產生誤動作的情況多見（jiàn）。

3、磁環的作用

實例五：對一個機箱結（jié）構係統（tǒng）做群脈衝（chōng）實驗，機（jī）箱內含（hán）有控製板、采集板、驅動（dòng）板等，采集線、驅動線出機櫃，需要做信號線群脈衝實驗，當幹擾施加在采集線上時，所有的（de）采（cǎi）集板上指（zhǐ）示燈都閃爍，對（duì）采集回（huí）路進行分析，采集輸入有光電隔離器件，采集回線為動態的12V輸（shū）出，當幹擾施加時（shí），可能（néng）造成采集回線上的電壓失真，造成指示燈閃（shǎn）爍，找了一個閉合磁環，安（ān）裝在采集回線上，進行實驗，在某（mǒu）一（yī）極性下指（zhǐ）示燈閃爍，說明磁環有作用，然後根據其阻抗特性，繞製2圈，實（shí）驗效果不明顯，後來試驗一下（xià）繞製3圈，結果，采集（jí）指示燈顯示正常（cháng），多次試驗，係（xì）統均正常。

分析：磁環對群脈衝幹擾有很（hěn）好的抑製作用，根據實際情況安裝在通訊線的兩端或一端，磁環有不同的（de）阻抗特性，對幹擾信號進行頻率分析，設計磁環的截止頻（pín）率（lǜ）正好落在幹擾（rǎo）信號頻率附（fù）近，使磁環體現較（jiào）大（dà）的阻抗性（xìng），來抑製幹擾。

磁環（huán）的圈（quān）數（shù）影響磁環的阻抗特性，圈數越多（duō），阻抗特性曲（qǔ）線向（xiàng）低頻率方向移動，即較低頻率下的阻抗越大，若此頻率比較接近幹擾頻率時，就能起到很好（hǎo）的抑製幹（gàn）擾的作用。

電磁兼容技術融入電（diàn）子（zǐ）產品開發設計（jì）中，可以提高產品的安全可靠性，如果在實際測（cè）試中，某一（yī）方麵存在缺陷，可以從電磁幹擾的方式上入手進行一步一步測試，電（diàn）磁幹擾有兩種形式：傳導發射和輻射發射，從各自的耦合路徑（jìng）進行查找。一個係統指標超標，可以先從輻射發射上解決，設（shè）備是否（fǒu）屏蔽良好，機殼上孔用導（dǎo）電布封住，導電布要與機殼良好接觸（chù），再進行試驗，如果還超標，那就是幹擾主（zhǔ）要是傳導發射引起的，在設備機殼出口處安裝信號濾波器和電源濾波（bō）器，進行試（shì）驗，如果還超標，那就是幹擾（rǎo）是通過電纜輻射和傳導（dǎo）發射出來，通過對屏蔽層的接地，減小地環路等措施必定能查找到原因（yīn）並解（jiě）決。