在電磁兼容設計中抗幹擾濾波器的重要性
發布時間:2013-03-14 責任編輯:easonxu
【導讀】大da多duo數shu電dian子zi產chan品pin設she計ji師shi對dui幹gan擾rao濾lv波bo器qi的de認ren識shi還hai很hen局ju限xian,這zhe就jiu導dao致zhi了le產chan品pin設she計ji完wan畢bi後hou,往wang往wang不bu能neng通tong過guo其qi它ta試shi驗yan項xiang目mu。實shi際ji上shang,電dian磁ci幹gan擾rao濾lv波bo器qi對dui於yu順shun利li大da部bu分fen電dian磁ci兼jian容rong試shi驗yan以yi及ji保bao證zheng產chan品pin的de功gong能neng都dou是shi十shi分fen重zhong要yao一yi類lei器qi件jian。
幹擾濾波在電磁兼容設計中的作用,大多數電子產品設計師對幹擾濾波器的認識一般局限在:“電子產品要通過電源線傳導發射試驗和電源線抗擾度試驗,必須在電源線上使用幹擾濾波器”。而對於幹擾濾波器的其它作用了解很少,這就導致了產品設計完畢後,往往不能通過其它試驗項目,例如輻射發射、輻射抗擾度、xinhaoxianshangdechuandaomingandudengshiyan。shijishang,dianciganraolvboqiduiyushunlidabufendiancijianrongshiyanyijibaozhengchanpindegongnengdoushishifenzhongyaoyileiqijian。dangchuxianxiamianzhexieganraowentishi,wangwangshiyouyulvbocuoshibuwanshan。

圖1:抗幹擾濾波器
1.設備的機箱或機櫃屏蔽十分完善,但是仍然產生超標的輻射發射;
2.獨立的設備沒有任何電磁幹擾的問題(輻射發射和抗擾度完全合格),但是當連接上必要的 外接電纜時,出現幹擾問題;
3.在信號電纜線上注入電快速脈衝時,出現故障;
4.不能通過輻射抗擾度試驗
5.不能通過電纜束上的傳導敏感度試驗
6.不能通過靜電放電試驗;
7.電纜中的導線之間或電纜之間相互幹擾,導致設備不能實現預定功能。
下麵就如何用濾波器解決上述問題的方案作簡單介紹:
(1)雖然機箱或機櫃屏蔽很好,但是輻射發射超標,或者不能通過輻射抗擾度試驗
這是由於機箱或機櫃上的外拖電纜起著天線的作用。天線的一個特性是互易性,也就是說:一yi個ge天tian線xian如ru果guo具ju有you很hen高gao的de輻fu射she效xiao率lv,那na麼me它ta的de接jie收shou效xiao率lv也ye很hen高gao。因yin此ci,設she備bei的de外wai拖tuo電dian纜lan既ji能neng產chan生sheng很hen強qiang的de輻fu射she,也ye能neng有you效xiao的de將jiang空kong間jian電dian磁ci波bo接jie收shou下xia來lai,傳chuan進jin設she備bei,對dui電dian路lu形xing成cheng幹gan擾rao。由you於yu某mou種zhong原yuan因yin,在zai外wai拖tuo電dian纜lan上shang形xing成cheng了le幹gan擾rao電dian流liu,這zhe些xie電dian流liu從cong機ji箱xiang內nei傳chuan導dao出chu來lai,並bing以yi電dian纜lan作zuo為wei輻fu射she天tian線xian輻fu射she電dian磁ci波bo。解jie決jue這zhe種zhong問wen題ti的de方fang法fa就jiu是shi在zai電dian纜lan的de端duan口kou處chu安an裝zhuang一yi隻zhi濾lv波bo器qi,將jiang幹gan擾rao電dian流liu濾lv除chu掉diao。
(2)獨立的設備沒有任何電磁幹擾的問題(輻射發射和抗擾度完全合格),但是當連接上必要的外接電纜時,出現幹擾問題
這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)與(yu)第(di)一(yi)類(lei)問(wen)題(ti)的(de)本(ben)質(zhi)相(xiang)同(tong),就(jiu)是(shi)外(wai)拖(tuo)電(dian)纜(lan)相(xiang)當(dang)於(yu)天(tian)線(xian)。當(dang)沒(mei)有(you)電(dian)纜(lan)時(shi),相(xiang)當(dang)於(yu)沒(mei)有(you)輻(fu)射(she)天(tian)線(xian)和(he)接(jie)收(shou)天(tian)線(xian),因(yin)此(ci)容(rong)易(yi)通(tong)過(guo)輻(fu)射(she)發(fa)射(she)和(he)抗(kang)擾(rao)度(du)試(shi)驗(yan),但(dan)是(shi)當(dang)拖(tuo)上(shang)電(dian)纜(lan)後(hou),這(zhe)些(xie)電(dian)纜(lan)作(zuo)為(wei)輻(fu)射(she)天(tian)線(xian)和(he)接(jie)收(shou)天(tian)線(xian),導(dao)致(zhi)設(she)備(bei)的(de)輻(fu)射(she)增(zeng)強(qiang)、對dui外wai界jie空kong間jian幹gan擾rao的de敏min感gan度du提ti高gao。解jie決jue方fang法fa就jiu是shi在zai電dian纜lan的de端duan口kou處chu安an裝zhuang濾lv波bo器qi,將jiang這zhe些xie導dao體ti從cong空kong間jian接jie收shou到dao的de電dian磁ci能neng量liang在zai它ta們men到dao達da電dian子zi線xian路lu之zhi前qian濾lv除chu掉diao,另ling一yi方fang麵mian,阻zu止zhi電dian子zi線xian路lu中zhong的de幹gan擾rao能neng量liang進jin入ru這zhe些xie導dao體ti後hou借jie助zhu導dao體ti輻fu射she。
(3)在信號電纜線上注入電快速脈衝時,出現故障
我wo們men知zhi道dao電dian快kuai速su脈mai衝chong的de頻pin率lv是shi很hen高gao的de,這zhe些xie幹gan擾rao通tong過guo電dian容rong耦ou合he鉗qian耦ou合he進jin電dian纜lan,在zai電dian纜lan上shang形xing成cheng幹gan擾rao電dian流liu,這zhe些xie電dian流liu一yi方fang麵mian直zhi接jie流liu進jin電dian路lu,對dui電dian路lu形xing成cheng幹gan擾rao,另ling一yi方fang麵mian產chan生sheng輻fu射she,對dui電dian路lu形xing成cheng幹gan擾rao。解jie決jue方fang法fa就jiu是shi采cai用yong屏ping蔽bi電dian纜lan和he加jia裝zhuang濾lv波bo器qi。
(4)不能通過電纜束上的傳導敏感度試驗
電快速瞬變脈衝群抗擾度試驗,目的是驗證由閃電、接地故障或切換電感性負載而引起的瞬時擾動的抗幹擾能力。這種試驗是一種耦合到電源線路、控製線路、信號線路上的由許多快速瞬變脈衝組成的脈衝群試驗,自然也可以通過在電纜端口處濾波的方式來解決。
(5)不能通過靜電放電試驗
jingdianfangdianduishebeidianludeyingxianghendachengdushangshiyouyujingdianfangdiandianliuzhouweidegaopindiancichang,zhexiediancichangyouyupinlvhengao,yincihenrongyibeidaoxiansuojieshou,duidianluxingchengganraojing,moushebeizaizuojingdianfangdianshiyanshi,faxiandangzaihuodongmianbanshangjinxingfangdianshi,dianluchuxianguzhang。jingjianzha,faxianmianbanhoumianshiyishudianlan,mianbanshangdejingdianfangdiandianliuchanshengdediancichangzaidianlanshushangganyingchulezaoshengdianliu,xingchengganrao。zaidianlandeduankouchuanzhuanglvboqihou,wentijiejue。
隨(sui)著(zhe)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)普(pu)遍(bian)應(ying)用(yong),在(zai)電(dian)源(yuan)線(xian)入(ru)口(kou)處(chu)安(an)裝(zhuang)濾(lv)波(bo)器(qi)已(yi)經(jing)是(shi)項(xiang)必(bi)要(yao)的(de)措(cuo)施(shi)。因(yin)為(wei)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)工(gong)作(zuo)在(zai)大(da)功(gong)率(lv)脈(mai)衝(chong)狀(zhuang)態(tai),它(ta)會(hui)產(chan)生(sheng)很(hen)強(qiang)的(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she),這(zhe)些(xie)輻(fu)射(she)感(gan)應(ying)到(dao)線(xian)路(lu)上(shang)形(xing)成(cheng)傳(chuan)導(dao)發(fa)射(she)。如(ru)果(guo)不(bu)使(shi)用(yong)濾(lv)波(bo)器(qi),就(jiu)沒(mei)有(you)可(ke)能(neng)通(tong)過(guo)滿(man)足(zu)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)試(shi)驗(yan)。
在(zai)設(she)計(ji)中(zhong),往(wang)往(wang)將(jiang)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)器(qi)分(fen)為(wei)電(dian)源(yuan)線(xian)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)器(qi)和(he)信(xin)號(hao)線(xian)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)器(qi)兩(liang)類(lei)。從(cong)電(dian)路(lu)上(shang)講(jiang),這(zhe)兩(liang)類(lei)濾(lv)波(bo)器(qi)是(shi)相(xiang)同(tong)的(de),都(dou)是(shi)低(di)通(tong)濾(lv)波(bo)器(qi),之(zhi)所(suo)以(yi)這(zhe)樣(yang)來(lai)劃(hua)分(fen),主(zhu)要(yao)是(shi)因(yin)為(wei)兩(liang)者(zhe)除(chu)了(le)都(dou)有(you)對(dui)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)有(you)盡(jin)量(liang)大(da)的(de)抑(yi)製(zhi)作(zuo)用(yong)外(wai),分(fen)別(bie)還(hai)有(you)一(yi)些(xie)特(te)殊(shu)的(de)考(kao)慮(lv)。信(xin)號(hao)濾(lv)波(bo)器(qi)還(hai)要(yao)考(kao)慮(lv)濾(lv)波(bo)器(qi)不(bu)能(neng)對(dui)工(gong)作(zuo)信(xin)號(hao)有(you)嚴(yan)重(zhong)的(de)影(ying)響(xiang),不(bu)能(neng)造(zao)成(cheng)信(xin)號(hao)的(de)失(shi)真(zhen)。電(dian)源(yuan)濾(lv)波(bo)器(qi)除(chu)了(le)要(yao)保(bao)證(zheng)滿(man)足(zu)安(an)全(quan)方(fang)麵(mian)的(de)要(yao)求(qiu)外(wai),還(hai)要(yao)注(zhu)意(yi)當(dang)負(fu)載(zai)電(dian)流(liu)較(jiao)大(da)時(shi),電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)電(dian)感(gan)不(bu)能(neng)發(fa)生(sheng)飽(bao)和(he)(導致濾波器性能下降)。
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