技術看點:電磁幹擾如何產生的?如何抑製?
發布時間:2015-03-10 責任編輯:echolady
【導讀】jinnianlai,dianciganraodengwentibeiguangfantiji。rujindianzijishurixinyueyi,dianziqicaiyuqitadianzisheshizuheyiqinenggougouchengzhenggexitongdongzuo,riyizengduodedianzichanpinhedianzisheshizaochengdedianciwuranyouweiyanzhong,dianciganraowentiyichujifa。
電磁幹擾無所不在
一些「古時候」不曾出現的電子產品現在也是電磁幹擾的主要來源之一,如吹風機、洗衣機、冷氣機、電冰箱、電梯、日光燈、電動縫紉機、錄放影機、電焊機及高周波設備等等;另外電力線也會產生很多的幹擾問題。除了人為的噪聲外,自然界也會產生許多幹擾的問題,如靜電、雷擊及來自外太空的噪聲等等,總而言之,我們的生活圈裏充滿著電磁幹擾,而且似乎生活水準愈高,問題也就愈嚴重。
或huo許xu對dui許xu多duo人ren而er言yan他ta們men認ren為wei受shou到dao噪zao聲sheng幹gan擾rao隻zhi不bu過guo是shi使shi得de電dian視shi機ji的de畫hua麵mian變bian的de不bu好hao看kan,或huo是shi音yin響xiang器qi材cai發fa出chu一yi些xie雜za音yin而er已yi,並bing不bu會會造zao成cheng什shen麼麼危wei險xian;但dan若ruo有you一yi心xin髒zang病bing人ren正zheng在zai使shi用yong心xin電dian儀yi器qi又you受shou到dao電dian磁ci噪zao聲sheng的de幹gan擾rao,或huo當dang客ke機ji於yu暴bao風feng雨yu中zhong作zuo緊jin急ji降jiang落luo,而er其qi電dian子zi導dao航hang係xi統tong又you遭zao到dao電dian磁ci幹gan擾rao而er失shi效xiao,那na麼麼該gai怎zen麼麼辦ban呢ne?隻zhi有you自zi求qiu多duo福fu羅luo!還好,大部份的人也都不曾進入這麼危險的環境,但這些危險確實存在,且不可不曆。
電磁幹擾遠在馬可尼設計了第一部無線電發射機時便已存在。電磁幹擾在早些時候也稱為射頻幹擾或高頻幹擾(Radio Frequency Interference RFI),再zai早zao就jiu是shi叫jiao做zuo噪zao聲sheng幹gan擾rao。當dang年nian馬ma可ke尼ni設she計ji無wu線xian電dian發fa射she機ji最zui大da的de問wen是shi是shi在zai於yu兩liang組zu火huo花hua式shi調tiao諧xie電dian路lu的de發fa射she器qi幹gan擾rao問wen題ti,但dan如ru果guo馬ma可ke尼ni還hai在zai世shi的de話hua,他ta將jiang會會驚jing訝ya於yu現xian今jin電dian磁ci幹gan擾rao問wen題ti的de嚴yan重zhong性xing以yi及ji其qi複fu雜za的de程cheng度du。
jishinianlaigongchengrenyuanbianyizhidaojihumeigedianzishebeiyugongzuoshidou會fushechuyixiediancibo,gudianzishebeizaishiyongshishibukenengbuquganraodaoqitadedianzishebei;danyouyuzhexiezaoshengdezhongleifanduo,qichanshengdeyuanyinjiqichuansongdefangfagengshibaoluowanxiang,jiwufayuzhi,yiwurenhewanjindejiejuebanfa,yewangwangweilejiejuezaoshengganraodewentisuohuafeideshijianyujinglichangbidianlushejishisuohuafeidehaiduo。jinnianlaiyiyouxuduojigouzaijinxingdiancixiangrongxing(Electro Magnetic Compatibility EMC)的研究,所謂的電磁相容性便是指器材於可能的電磁幹擾環境下仍能正常工作之能力。
一些精密昂貴的軍用器材、儀器、大型電腦、航hang空kong器qi材cai等deng,為wei了le消xiao除chu電dian磁ci幹gan擾rao的de問wen題ti也ye采cai用yong了le許xu多duo電dian磁ci相xiang容rong性xing的de改gai善shan方fang法fa,但dan一yi些xie屬shu於yu家jia電dian性xing質zhi的de消xiao費fei性xing器qi材cai若ruo非fei生sheng產chan廠chang商shang的de成cheng本ben顧gu慮lv便bian是shi其qi相xiang信xin他ta們men的de產chan品pin隻zhi有you一yi小xiao部bu份fen會會進jin入ru電dian磁ci幹gan擾rao的de環huan境jing使shi用yong,因yin此ci就jiu算suan有you設she計ji抗kang電dian磁ci幹gan擾rao的de電dian路lu於yu這zhe些xie產chan品pin內nei也ye往wang往wang無wu法fa達da到dao預yu期qi的de效xiao果guo。再zai加jia上shang市shi場chang的de競jing爭zheng,要yao廠chang商shang研yan究jiu改gai進jin並bing且qie加jia上shang一yi些xie對dui其qi銷xiao售shou無wu直zhi接jie幫bang助zhu的de電dian路lu簡jian直zhi是shi不bu可ke能neng的de事shi。當dang使shi用yong者zhe遇yu到dao幹gan擾rao問wen題ti時shi,隻zhi好hao自zi個ge想xiang辦ban法fa啦la!
電磁噪聲解決方法
電磁噪聲依其傳播的方法可分為幅射性噪聲(Radiated Noise)與傳導性噪聲(Conducted Noise);構成噪聲幹擾的三個主要因素為「噪聲產生源」、「受到噪聲感染之感受體」及「噪聲傳播路徑」,若(ruo)三(san)者(zhe)缺(que)一(yi)便(bian)無(wu)法(fa)構(gou)成(cheng)噪(zao)聲(sheng)問(wen)題(ti)。而(er)幹(gan)擾(rao)可(ke)能(neng)來(lai)自(zi)自(zi)己(ji)家(jia)中(zhong),或(huo)是(shi)由(you)鄰(lin)居(ju)家(jia)中(zhong)發(fa)出(chu)者(zhe),或(huo)是(shi)導(dao)因(yin)於(yu)附(fu)近(jin)的(de)電(dian)力(li)輸(shu)送(song)線(xian)。噪(zao)聲(sheng)亦(yi)可(ke)能(neng)經(jing)由(you)天(tian)線(xian)而(er)進(jin)入(ru),在(zai)很(hen)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia),噪(zao)聲(sheng)都(dou)很(hen)可(ke)能(neng)直(zhi)接(jie)被(bei)屋(wu)內(nei)的(de)配(pei)線(xian)、或器材的導線所拾取。
要解決電磁幹擾有三種方法:其一為「噪聲產生源」產生的幹擾必須被壓到最小的情況,二為「感受體」 (如電視機、電腦、音響器材等等)必須受到保護,以期能抗拒噪聲的幹擾,三是「噪聲的傳播路徑」完全被阻斷或是盡可能減少噪聲的傳播機會。
一般而言,除直接由電磁幅射所引致的幹擾外,另經由電源線而引入之電磁幹擾最為常見;對dui一yi些xie高gao傳chuan真zhen度du音yin響xiang器qi材cai而er言yan,由you電dian源yuan線xian引yin人ren之zhi噪zao聲sheng會會在zai很hen多duo情qing況kuang下xia巧qiao妙miao地di對dui原yuan音yin動dong了le手shou腳jiao,並bing在zai傳chuan真zhen的de可ke信xin度du上shang有you戲xi劇ju性xing的de效xiao果guo,而er此ci時shi你ni用yong示shi波bo器qi根gen本ben看kan不bu出chu音yin頻pin波bo形xing有you何he變bian化hua;同樣的,幅射性電磁幹擾亦會對信號線、喇叭線等構成影響。
對(dui)很(hen)多(duo)人(ren)而(er)言(yan),他(ta)們(men)相(xiang)信(xin)自(zi)電(dian)力(li)設(she)施(shi)輸(shu)送(song)到(dao)用(yong)戶(hu)的(de)電(dian)跟(gen)他(ta)們(men)的(de)信(xin)號(hao)產(chan)生(sheng)器(qi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)正(zheng)弦(xian)波(bo)差(cha)不(bu)多(duo),差(cha)別(bie)隻(zhi)是(shi)在(zai)於(yu)功(gong)率(lv)而(er)已(yi)。事(shi)實(shi)上(shang),若(ruo)用(yong)示(shi)波(bo)器(qi)去(qu)作(zuo)觀(guan)測(ce)的(de)話(hua),將(jiang)會(會)發(fa)現(xian)所(suo)看(kan)到(dao)的(de)根(gen)本(ben)不(bu)是(shi)「清純」的60Hz正弦波,而是含有著各種不同的失真、早已扭曲變形、有突波、凹陷等等,此一現象還因時因地而變化;至zhi此ci,若ruo你ni深shen感gan此ci問wen題ti的de嚴yan重zhong性xing,那na麼麼最zui好hao的de方fang法fa便bian是shi去qu買mai一yi堆dui電dian池chi回hui來lai使shi用yong,或huo是shi去qu買mai一yi部bu發fa電dian機ji回hui來lai,隻zhi是shi發fa電dian機ji的de功gong力li來lai源yuan切qie不bu可ke為wei汽qi油you引yin擎qing,因yin汽qi油you引yin擎qing的de火huo星xing塞sai亦yi為wei電dian磁ci幹gan擾rao的de來lai源yuan之zhi一yi。說shuo真zhen的de,這zhe兩liang個ge解jie決jue辦ban法fa還hai真zhen是shi治zhi本ben的de唯wei一yi方fang法fa,而er軍jun方fang單dan位wei、電dian信xin單dan位wei及ji廣guang播bo電dian台tai也ye確que曾zeng使shi用yong過guo一yi屋wu子zi的de鉛qian酸suan電dian池chi和he發fa電dian機ji去qu供gong給gei他ta們men器qi材cai所suo需xu的de電dian源yuan。不bu過guo,我wo倆liang現xian在zai的de變bian通tong辦ban法fa便bian是shi在zai電dian源yuan進jin到dao器qi材cai以yi前qian,好hao好hao的de把ba它ta「美容整形」一番便得了。
隔離變壓器
曾(zeng)有(you)人(ren)想(xiang)到(dao)使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi),以(yi)阻(zu)斷(duan)噪(zao)聲(sheng)的(de)傳(chuan)播(bo)路(lu)徑(jing),因(yin)為(wei)專(zhuan)供(gong)電(dian)源(yuan)使(shi)用(yong)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)通(tong)常(chang)隻(zhi)設(she)計(ji)在(zai)一(yi)個(ge)固(gu)定(ding)的(de)低(di)頻(pin)率(lv)工(gong)作(zuo),其(qi)頻(pin)率(lv)響(xiang)應(ying)也(ye)相(xiang)當(dang)的(de)差(cha),所(suo)以(yi),在(zai)高(gao)頻(pin)時(shi)的(de)磁(ci)力(li)線(xian)交(jiao)連(lian)便(bian)很(hen)差(cha),結(jie)果(guo)便(bian)限(xian)製(zhi)了(le)多(duo)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)噪(zao)聲(sheng)。此(ci)一(yi)構(gou)想(xiang)不(bu)錯(cuo),但(dan)一(yi)般(ban)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)為(wei)了(le)要(yao)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)及(ji)減(jian)少(shao)磁(ci)損(sun),初(chu)級(ji)與(yu)次(ci)級(ji)便(bian)做(zuo)得(de)很(hen)靠(kao)近(jin),那(na)麼(麼)它(ta)們(men)之(zhi)間(jian)便(bian)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)電(dian)容(rong)量(liang)來(lai)將(jiang)噪(zao)聲(sheng)傳(chuan)過(guo)去(qu)。有(you)一(yi)個(ge)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)初(chu)級(ji)圈(quan)與(yu)次(ci)級(ji)圈(quan)間(jian)的(de)電(dian)容(rong)量(liang),即(ji)便(bian)是(shi)將(jiang)初(chu)級(ji)圈(quan)和(he)次(ci)級(ji)圈(quan)分(fen)離(li),但(dan)分(fen)離(li)得(de)愈(yu)開(kai)則(ze)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)效(xiao)率(lv)將(jiang)愈(yu)低(di),較(jiao)好(hao)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)在(zai)初(chu)級(ji)圈(quan)和(he)次(ci)級(ji)圈(quan)之(zhi)間(jian)用(yong)一(yi)層(ceng)銅(tong)片(pian)隔(ge)開(kai)並(bing)接(jie)地(di),亦(yi)即(ji)法(fa)拉(la)第(di)屏(ping)蔽(bi)(Faraday Shield);假設以Zs為0的狀態下接地,則A,B間的靜電容量C1與C2則不再串聯,而僅由Cs chanshengzuoyong。cishi,suoshiyongdejingdiangelicailiao,rutongpiandecaizhi,tongpiandehoududengdengdou會yingxiangdaoxiaoguo。shijishang,jishigelicailiaodehouduhenhou,yeduoshao會youZs存在,因此,C1、C2的影響仍無法完全消除;若
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