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電磁兼容30個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題匯總,你想了解的都在這!
電路設(shè)計(jì)(包括器件選擇)、軟件設(shè)計(jì)、線路板設(shè)計(jì)、屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、信號(hào)線/電源線濾波設(shè)計(jì)、電路接地方式設(shè)計(jì)。
因?yàn)橐枋龅姆群皖l率范圍都很寬,在圖形上用對(duì)數(shù)坐標(biāo)更容易表示,而dB就是用對(duì)數(shù)表示時(shí)的單位,10mV是20dBmV。
因?yàn)轭l譜分析儀是一種窄帶掃頻接收機(jī),它在某一時(shí)刻僅接收某個(gè)頻率范圍內(nèi)的能量。而靜電放電等瞬態(tài)干擾是一種脈沖干擾,其頻譜范圍很寬,但時(shí)間很短,因而頻譜分析儀在瞬態(tài)干擾發(fā)生時(shí)只能觀察到其總能量的一小部分,不能反映實(shí)際的干擾情況。
將同軸電纜的外層(屏蔽層)剝開(kāi),使芯線暴露出來(lái),將芯線繞成一個(gè)直徑1~2厘米的小環(huán)(1~3匝),焊接在外層上。
這個(gè)機(jī)箱的屏蔽效能應(yīng)為40dB。
從電磁屏蔽的角度而言,主要考慮所屏蔽的電場(chǎng)波的種類(lèi)。對(duì)于電場(chǎng)波、平面波或頻率較高的磁場(chǎng)波,一般金屬都可以滿足要求。對(duì)于低頻磁場(chǎng)波,要使用導(dǎo)磁率較高的材料。
受兩個(gè)因素影響,一是機(jī)箱上的導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn),例如孔洞、縫隙等;另一個(gè)是穿過(guò)屏蔽箱的導(dǎo)線,如信號(hào)電纜、電源線等。
由于磁場(chǎng)波的波阻抗很低,因此反射損耗很小,主要靠吸收損耗達(dá)到屏蔽目的,因而要選擇導(dǎo)磁率較高的屏蔽材料。另外,在做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),要使屏蔽層盡量遠(yuǎn)離輻射源(以增加反射損耗),盡量避免使孔洞、縫隙等靠近輻射源。
由于電纜近旁總是存在磁場(chǎng),而磁場(chǎng)很容易從孔洞泄漏(與磁場(chǎng)的頻率無(wú)關(guān)),因此當(dāng)電纜距離縫隙和孔洞很近時(shí),就會(huì)發(fā)生磁場(chǎng)泄漏,降低總體屏蔽效能。
首先要考慮屏蔽材料的選擇問(wèn)題。由于要屏蔽頻率很低的磁場(chǎng),因此要使用高導(dǎo)磁率的材料,比如坡莫合金。坡莫合金經(jīng)過(guò)加工后,導(dǎo)磁率會(huì)降低,必須進(jìn)行熱處理。因此,屏蔽室要做成拼裝式,由板材拼裝而成。事先將各塊板材按照設(shè)計(jì)加工好,然后進(jìn)行熱處理,運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng),小心地安裝。每塊板材的結(jié)合處要重疊起來(lái),以便形成連續(xù)的磁通路。這樣構(gòu)成的屏蔽室對(duì)低頻磁場(chǎng)有較好的屏蔽效能,但縫隙會(huì)產(chǎn)生高頻泄漏。為了彌補(bǔ)這個(gè)不足,需在坡莫合金屏蔽室的外層用鋁板焊接成**層屏蔽,從而屏蔽高頻電磁場(chǎng)。
截止波導(dǎo)板是由許多截止波導(dǎo)管組成的陣列板,用于需要較高屏蔽效能和通風(fēng)量的場(chǎng)合,使用時(shí)要注意蜂窩板與機(jī)箱之間要使用電磁密封襯墊安裝,或焊接起來(lái)。
可能原來(lái)的塑料機(jī)箱上孔洞過(guò)多、過(guò)大,產(chǎn)生過(guò)于嚴(yán)重的泄漏,也可能是縫隙不嚴(yán)(可能是接觸不緊,也可能是在結(jié)合處沒(méi)有噴導(dǎo)電漆),產(chǎn)生泄漏。另外,原來(lái)機(jī)箱上的電纜(信號(hào)線、電源線)往往沒(méi)有良好的濾波措施,這些電纜可能造成機(jī)箱電磁泄漏。
有兩種,一種是玻璃夾金屬網(wǎng)構(gòu)成的屏蔽窗,另一種是在玻璃上鍍上很薄的金屬膜構(gòu)成的屏蔽窗。在使用時(shí),要注意金屬網(wǎng)或?qū)щ婂兡ひ欢ㄒc屏蔽機(jī)箱的基本導(dǎo)電件緊密接觸。
將絲網(wǎng)的方向旋轉(zhuǎn)一下,使緯線與顯像管的掃描線之間形成15~20度夾角。
電磁密封襯墊必須具備的兩個(gè)特性是彈性和導(dǎo)電性。常用的電磁密封襯墊種類(lèi)有:指形簧 片、金屬網(wǎng)襯墊、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電布包裹發(fā)泡橡膠、螺旋管等。除了有切向滑動(dòng)接觸的場(chǎng)合外,應(yīng)避免使用指形簧 片;有環(huán)境密封要求時(shí),應(yīng)使用導(dǎo)電橡膠;其它場(chǎng)合可使用導(dǎo)電布襯墊,需要屏蔽的頻率不高時(shí),也可用絲網(wǎng)襯墊;能夠確保不會(huì)過(guò)量壓縮時(shí),可使用螺旋管。
面板的厚度要適當(dāng),防止在襯墊的反彈力作用下發(fā)生形變,造成更大的縫隙。面板厚度較薄時(shí),緊固螺釘需采用較小的間隔。設(shè)置限位結(jié)構(gòu),防止過(guò)量壓縮。選擇適當(dāng)?shù)慕饘俨牧?,減小電化學(xué)腐蝕。
將金屬桿的周?chē)ㄟ^(guò)鈹銅簧 片與屏蔽基體可靠地搭接起來(lái)。
電源線濾波器的作用是抑制傳導(dǎo)發(fā)射電流沿著電源線傳播。選型時(shí)要考慮插入損耗(共模和差模)、額定電流、電壓、有效的頻率范圍等參數(shù),使用時(shí)要注意安裝方法,必須確保射頻接地良好和輸入輸出隔離,防止濾波過(guò)的導(dǎo)線部分再次受到污染。
如果高頻濾波特性不好,會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的輻射發(fā)射超標(biāo)或?qū)γ}沖性干擾敏感。
如果電源線與信號(hào)電纜靠得很近,信號(hào)電纜上的高頻信號(hào)會(huì)耦合到電源線上(特別是已經(jīng)濾波過(guò)的部分),造成電源線上的傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)。
濾波器的體積主要由濾波器電路中的電感器決定,較小的濾波器內(nèi)必須使用體積較小的電感器,而較小的電感器電感量也可能較小,會(huì)導(dǎo)致濾波器的低頻濾波性能較差。另外,濾波器的體積減小,必要讓內(nèi)部器件相互靠得很近,這樣會(huì)降低濾波器的高頻性能。
由于濾波器接入電路而產(chǎn)生的電流、電壓損耗叫做濾波器的插入損耗,干擾濾波器應(yīng)對(duì)干擾頻率的信號(hào)有盡量大的插入損耗。測(cè)量濾波器的插入損耗應(yīng)采用源和負(fù)載阻抗的比值為0.1:100(或反過(guò)來(lái))的條件來(lái)測(cè),這時(shí)可以得到*壞條件下的結(jié)果,也就是*保險(xiǎn)的結(jié)果。
直流線濾波器中使用的旁路電容是直流電容,用在交流條件下可能會(huì)發(fā)生過(guò)熱而損壞,如果直流電容的耐壓較低,還會(huì)被擊穿而損壞。即使沒(méi)有發(fā)生這兩種情況,由于一般直流濾波器中的共模旁路電容的容量較大,因而用在交流的場(chǎng)合會(huì)發(fā)生過(guò)大的漏電流,違反**標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
減小信號(hào)線上不必要的高頻成分(主要是共模的),從而減小電纜的電磁輻射,或防止電纜作為天線接收空間電磁干擾,并傳導(dǎo)進(jìn)機(jī)箱。有線路板上安裝和面板上安裝兩種方式,需要濾波的頻率較低時(shí),使用線路板上安裝的結(jié)構(gòu);需要濾波的頻率較高時(shí),使用面板上安裝的結(jié)構(gòu)。
按照題意,低通濾波器的截止頻率為30MHz,而在120MHz的插入損耗要大于30dB。由于N階濾波器的插入損耗增加速率為每倍頻程6N(dB),30MHz至120MHz為兩個(gè)倍頻程,因此,N階濾波器的截止頻率若在30MHz,則在120MHz時(shí)插入損耗為程12N(dB)。若要使程12N > 30,則可取N=3,即低通濾波器的階數(shù)至少為3。
電磁干擾的頻率往往很高,因此干擾濾波器的高頻特性至關(guān)重要,三端電容器巧妙地利用一個(gè)電極上的兩根引線電感構(gòu)成了T型低通濾波器,而消除了傳統(tǒng)電容器中引線電感的**影響,提高了高頻濾波特性,因此三端電容器更適合于干擾濾波。
穿心電容器是一種三端電容器,但與普通的三端電容器相比,由于它直接安裝在金屬面板上,因此它的接地電感更小,幾乎沒(méi)有引線電感的影響。另外,它的輸入輸出端被金屬板隔離,消除了高頻耦合。這兩個(gè)特點(diǎn)決定了穿心電容具有接近理想電容的濾波效果。
傳統(tǒng)上用做電感磁芯的材料具有很小的損耗,用這種磁芯做成的電感損耗很小。而電磁干擾抑制用的磁芯損耗很大,用這種磁芯制作的電感具有很大的損耗,其特性更接近電阻。如果兩者用錯(cuò),均達(dá)不到預(yù)期的目的。如果將電磁干擾抑制用的磁芯用在普通電感上,電感的Q值會(huì)很低,會(huì)使諧振電路達(dá)不到要求,或?qū)π枰獋鬏數(shù)男盘?hào)損耗過(guò)大。如果將普通制作電感用的磁芯用在電磁干擾抑制的場(chǎng)合,則由于電感與電路中的寄生電容會(huì)發(fā)生諧振,可能使某個(gè)頻率上的干擾增強(qiáng)。
