
一(yī)、電快速瞬變脈衝群(EFT)不合格(gé)的原因
對於測試設備的EMC抗擾度,電快速瞬變脈衝(chōng)群測試具有典型意義。由於電快速瞬變脈衝群測試(shì)波(bō)形的(de)上升沿非常陡峭,它包含非常豐富的高頻諧波分量,可以在寬頻率範圍內檢測電路抗擾度。此外(wài),由於測試脈(mò)衝是脈衝(chōng)串,它對電路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,可以很好地抑(yì)製單個脈衝,但不能有效地抑製一係列脈衝。
該圖顯示了影響設備的三個原因:
電路電源線上的噪聲電壓過高,因為(wéi)它通過(guò)電源線直接(jiē)傳輸到設備電(diàn)源。從圖中(zhōng)所示的幹擾注入方法可以看(kàn)出,當火線或零線單獨注入時,火(huǒ)線和零線之間存在差模幹(gàn)擾,這種幹擾發生(shēng)在電源的直流輸出端(duān);當火(huǒ)線(xiàn)和零線同時注入時,隻有共(gòng)模電壓(yā)。由於大多(duō)數功率輸入是平衡的(變壓器輸入(rù)或整(zhěng)流器橋輸入(rù)),實際(jì)共(gòng)模幹(gàn)擾很少轉換為(wéi)差模電壓,這對功率輸出幾乎沒有影響。
在電力線傳導過程中,幹擾(rǎo)能量輻射(shè)到空間。這(zhè)些能量會感應相鄰的信號電纜,並幹擾信號電纜連接的電(diàn)路(如果發生這種情況,測試脈衝通常直接注入信號電纜,導致測試失敗)。當幹(gàn)擾脈衝信(xìn)號在電纜(包括信號電(diàn)纜和(hé)電力電纜)上傳(chuán)輸時產(chǎn)生的(de)二(èr)次輻(fú)射能量被引入電路並幹擾電路。
二、電快速瞬變脈衝串(EFT)解決方案
1.電源(yuán)線措施:
1.1.金屬底盤。解(jiě)決電力線幹擾問題的(de)主要方法(fǎ)是在電(diàn)力線入口處(chù)安裝電(diàn)力線濾波器(qì),以防止幹擾進入設備。從圖中所示的幹擾注(zhù)入方法可以看出,注入電(diàn)力線的電壓是共模電壓,濾波器必須能夠抑製共模電壓(yā),以便測(cè)試設備能夠(gòu)成功通過(guò)測試。目(mù)前,市場上許多成品電力濾波器主要是為快速電(diàn)脈衝測試而設計的,設計者可(kě)以根據產品特性直(zhí)接選擇。以下是用濾波器(qì)抑製電力線上快速電脈衝的方法。
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(xū)在底(dǐ)盤(pán)底部添加金屬(shǔ)板,以使濾波器中的共模濾波電容器接地。如圖所示,共(gòng)模幹擾電流通(tōng)道由金屬板和地線層(céng)之間的分布電容形成。如果設備的(de)尺寸小,則意味著金屬板的尺寸較小,金屬板與地線層之間的電容(róng)較小,無法起到更好的旁路作用。因此,電感器的特性對於設備成功通過測試至關重要。應(yīng)采取各種措施來改善(shàn)電感器的高頻特性。如有必要,可以串聯使用多個(gè)電感器(qì)。
2.信號線措施:
信號電纜屏蔽。從測試方法可以看出,幹(gàn)擾脈衝耦(ǒu)合到信號電(diàn)纜的方法是電容耦合。消除電容耦合的方法是屏蔽電纜(lǎn)並將其接地。因此,電纜屏蔽(bì)層可以在測試中(zhōng)與參(cān)考地線層可靠連接。如果設備外殼為金屬和接地設備(bèi),則容易滿足要求;當設備外殼為金屬,但未接地時,屏蔽電纜隻能抑製電快脈衝中的高頻分量,並通過金屬外殼與地麵之間的分布電容接地;如果機箱(xiāng)是非金屬的,則電纜屏蔽方(fāng)法無效。
共模扼流(liú)圈安(ān)裝在信號(hào)電纜上。共模扼流圈實際上(shàng)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,它隻有在電感足夠大的情況下才有效。然而,當扼流圈的電感較大(dà)(通常匝數較多)時,分布電容也較大,扼流圈高頻抑製(zhì)效果降低。電快(kuài)速脈(mò)衝波形包含大量高頻分量。因此,在實際使用中,需要注意調整扼(è)流圈的匝數,必(bì)要時考慮高頻和低頻(pín)的要求,連接(jiē)兩個不同匝數(shù)的扼流圈。
設備(bèi)的信(xìn)號電纜采用雙絞線,在設備信號線(xiàn)接(jiē)口處(即靠近設備端部)增加一套鐵氧(yǎng)體磁環,磁環(huán)纏繞2~3圈。對於抗(kàng)擾度較低的設備(bèi),該措施的效果(guǒ)仍然很好。
共(gòng)模濾(lǜ)波電容器安裝在信(xìn)號電纜上(shàng)。這(zhè)種濾波方法比扼流圈有更好(hǎo)的效果,但它需要金屬外殼作為濾波電容器的(de)位置(zhì)。此(cǐ)外,該方法對(duì)差模信號有一定的衰(shuāi)減,使用時應注意。
局部屏蔽敏(mǐn)感電路。當設備的外殼是非金(jīn)屬的,或者電纜的屏蔽和過濾措施不容易實施時,幹擾將直接耦合到電(diàn)路中(zhōng)。此時,敏(mǐn)感電路隻能部分屏蔽,屏(píng)蔽體應該是完整的六麵體(tǐ)。

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