中心議題：

• 電氣設備幹擾的產生和傳遞
• 電氣設備內部噪聲的抑製措施
• 電氣設備內部的電場和磁場幹擾的抑製

解決方案：

• 抑製熱噪聲
  、散粒噪聲、接觸噪聲
• 電場屏蔽和布線布局方法抑製電場感應
• 屏蔽磁場幹擾源抑製磁場感應

本文介紹電氣設備內部的幹擾抑製措施，主要內容包括：電氣設備內部幹擾的產生和傳遞；電氣設備內部噪聲的抑製措施和電氣設備內部的電場、磁場幹擾的抑製措施。

1 幹擾的產生和傳遞

1.1 幹擾的產生
電dian氣qi設she備bei在zai工gong作zuo過guo程cheng中zhong，除chu了le要yao受shou到dao來lai自zi外wai部bu的de幹gan擾rao之zhi外wai
，還hai要yao受shou到dao來lai自zi內nei部bu的de各ge種zhong幹gan擾rao。因yin此ci，對dui於yu電dian氣qi設she備bei的de抗kang幹gan擾rao來lai說shuo，既ji要yao抑yi製zhi外wai部bu幹gan擾rao，又you要yao盡jin可ke能neng的de減jian小xiao內nei部bu幹gan擾rao對dui設she備bei造zao成cheng的de不bu良liang影ying響xiang。內nei部bu幹gan擾rao可ke分fen為wei兩liang大da類lei
，一yi種zhong是shi內nei部bu噪zao聲sheng
，另ling一yi種zhong是shi內nei部bu的de電dian磁ci和he靜jing電dian幹gan擾rao。

1.2 內部噪聲
電氣設備的內部噪聲是由於內部的各種元器件所產生的“熱噪聲”
、“散粒噪聲”和“接觸噪聲”。

（1）熱(re)噪(zao)聲(sheng)熱(re)噪(zao)聲(sheng)也(ye)稱(cheng)為(wei)電(dian)子(zi)噪(zao)聲(sheng)，它(ta)是(shi)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)中(zhong)的(de)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)工(gong)作(zuo)時(shi)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)量(liang)所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)溫(wen)度(du)波(bo)動(dong)
，以(yi)及(ji)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)變(bian)化(hua)而(er)引(yin)起(qi)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)參(can)數(shu)的(de)變(bian)化(hua)造(zao)成(cheng)的(de)

，因(yin)為(wei)這(zhe)一(yi)噪(zao)聲(sheng)是(shi)由(you)於(yu)電(dian)子(zi)的(de)熱(re)運(yun)動(dong)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)

，因(yin)此(ci)被(bei)稱(cheng)為(wei)熱(re)噪(zao)聲(sheng)，這(zhe)種(zhong)噪(zao)聲(sheng)會(hui)隨(sui)著(zhe)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)而(er)增(zeng)大(da)。對(dui)這(zhe)類(lei)噪(zao)聲(sheng)的(de)抑(yi)製(zhi)主(zhu)要(yao)從(cong)降(jiang)低(di)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)的(de)溫(wen)度(du)著(zhe)手(shou)。

（2）散粒噪聲散粒噪聲是由電子（或空穴）的隨機發射而引起的，主要存在於電子管
、晶體管、場效應管
、晶jing閘zha管guan等deng半ban導dao體ti器qi件jian中zhong。由you於yu半ban導dao體ti中zhong的de載zai流liu子zi都dou是shi一yi個ge個ge獨du立li的de
，所suo以yi在zai各ge個ge短duan暫zan的de瞬shun間jian，它ta們men都dou是shi不bu連lian續xu和he不bu規gui則ze的de。這zhe種zhong不bu規gui則ze性xing所suo產chan生sheng的de電dian性xing能neng的de變bian化hua，就jiu成cheng為wei頻pin譜pu範fan圍wei很hen寬kuan的de噪zao聲sheng。

（3）接觸噪聲接觸噪聲是由於兩種材料之間的不完全接觸而形成的電導率起伏變化所產生的。它們包括開關組件、接插件

、繼電器、接jie觸chu器qi等deng觸chu點dian的de接jie觸chu不bu良liang所suo產chan生sheng的de噪zao聲sheng，晶jing體ti管guan內nei部bu的de動dong態tai噪zao聲sheng
，元yuan器qi件jian質zhi量liang或huo特te性xing不bu良liang產chan生sheng的de噪zao聲sheng
，以yi及ji不bu同tong金jin屬shu接jie觸chu麵mian所suo形xing成cheng的de電dian化hua噪zao聲sheng、接點噪聲或鬆動引起的噪聲等等。由於接觸噪聲多發生在低頻段
，所以是低頻電路中最主要的噪聲源。

1.3 內部的電磁和靜電幹擾
內部的電磁和靜電幹擾是由於內部的各種元器件的相互排列而引起的電場感應
、磁場感應所產生的幹擾。

（1）電(dian)場(chang)感(gan)應(ying)電(dian)場(chang)感(gan)應(ying)是(shi)由(you)電(dian)場(chang)耦(ou)合(he)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)一(yi)種(zhong)幹(gan)擾(rao)，也(ye)稱(cheng)為(wei)電(dian)容(rong)性(xing)耦(ou)合(he)幹(gan)擾(rao)，它(ta)是(shi)由(you)於(yu)兩(liang)單(dan)元(yuan)電(dian)路(lu)間(jian)存(cun)在(zai)的(de)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)所(suo)引(yin)起(qi)的(de)，是(shi)兩(liang)電(dian)路(lu)間(jian)電(dian)場(chang)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)的(de)結(jie)果(guo)。由(you)於(yu)實(shi)際(ji)電(dian)路(lu)中(zhong)雜(za)散(san)電(dian)容(rong)的(de)存(cun)在(zai)，這(zhe)就(jiu)勢(shi)必(bi)使(shi)一(yi)個(ge)電(dian)路(lu)中(zhong)電(dian)荷(he)的(de)變(bian)化(hua)影(ying)響(xiang)到(dao)另(ling)一(yi)個(ge)電(dian)路(lu)，形(xing)成(cheng)兩(liang)電(dian)路(lu)間(jian)的(de)相(xiang)互(hu)影(ying)響(xiang)。在(zai)頻(pin)率(lv)極(ji)高(gao)的(de)射(she)頻(pin)段(duan)，電(dian)場(chang)耦(ou)合(he)幹(gan)擾(rao)極(ji)為(wei)嚴(yan)重(zhong)，在(zai)低(di)頻(pin)段(duan)如(ru)果(guo)電(dian)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)電(dian)平(ping)不(bu)高(gao)
，即(ji)使(shi)在(zai)音(yin)頻(pin)範(fan)圍(wei)內(nei)，電(dian)場(chang)耦(ou)合(he)的(de)幹(gan)擾(rao)也(ye)是(shi)不(bu)容(rong)忽(hu)視(shi)的(de)。

（2）磁場感應磁場感應是由磁場耦合而產生的一種幹擾，也稱為電感性耦合幹擾，它是由於兩電路間（或回路間）存在的磁感應耦合而引起的，是磁場相互作用的結果，亦稱為互感耦合，當兩電路（回路）之間存在互感時，一個電路中電流的變化
，必將通過磁場交鏈的形式耦合到另一電路。

2 內部噪聲的抑製

2.1 熱噪聲的抑製
電dian氣qi設she備bei內nei部bu的de元yuan器qi件jian在zai工gong作zuo時shi會hui產chan生sheng熱re量liang而er使shi設she備bei內nei部bu溫wen度du升sheng高gao，反fan過guo來lai環huan境jing溫wen度du的de升sheng高gao促cu使shi元yuan器qi件jian產chan生sheng更geng大da的de噪zao聲sheng電dian壓ya。產chan生sheng噪zao聲sheng電dian壓ya的de元yuan器qi件jian有you電dian阻zu器qi、所有的半導體器件、變壓器、電感線圈、發光器件等。針對熱噪聲的產生機理，我們可以采取如下幾種措施：

（1）熱屏蔽
熱屏蔽就是把發熱點用一種特殊的導熱性能良好的材料做成的屏蔽罩“包圍”（就像電磁屏蔽一樣）起來
，使其所產生的熱量和散發的熱量達到平衡使溫度場恒定，從而達到減小（或沒有）溫度的變化
，以抑製因溫度的變化所帶來的噪聲幹擾。
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（2）熱隔離
regelijiushibanaxieyichanshengreliangdeyuanqijianyunaxieduiwendubianhuabijiaomingandeyuanqijianyongjuerexingnenghaodecailiaogelikai。liru，ruozaitongyikongzhixiangneijuyoujiaodafareliangdeyuanqijianheduiwendujiaomingandeyuanqijiandeqingkuangxia，kezaizheerzhezhijianjiazhuanggereban，jiangdirefushejirechuandao，yidadaoyizhiyinwendushenggaoeryinqidezaoshengganrao。

（3）強製散熱
強(qiang)製(zhi)散(san)熱(re)就(jiu)是(shi)采(cai)用(yong)人(ren)工(gong)的(de)方(fang)法(fa)，強(qiang)製(zhi)降(jiang)低(di)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)內(nei)部(bu)及(ji)其(qi)大(da)功(gong)率(lv)器(qi)件(jian)的(de)溫(wen)度(du)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，對(dui)於(yu)功(gong)率(lv)半(ban)導(dao)體(ti)器(qi)件(jian)應(ying)加(jia)裝(zhuang)散(san)熱(re)器(qi)，對(dui)於(yu)發(fa)熱(re)較(jiao)大(da)的(de)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)應(ying)進(jin)行(xing)強(qiang)製(zhi)通(tong)風(feng)
，以(yi)達(da)到(dao)降(jiang)低(di)溫(wen)度(du)從(cong)而(er)起(qi)到(dao)抑(yi)製(zhi)熱(re)噪(zao)聲(sheng)的(de)作(zuo)用(yong)。

2.2 散粒噪聲的抑製
散(san)粒(li)噪(zao)聲(sheng)是(shi)由(you)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)固(gu)有(you)性(xing)能(neng)所(suo)決(jue)定(ding)的(de)，對(dui)於(yu)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)的(de)研(yan)製(zhi)者(zhe)來(lai)說(shuo)，是(shi)一(yi)個(ge)客(ke)觀(guan)存(cun)在(zai)，設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)隻(zhi)有(you)更(geng)多(duo)地(di)掌(zhang)握(wo)元(yuan)器(qi)件(jian)信(xin)息(xi)，不(bu)斷(duan)地(di)反(fan)複(fu)試(shi)驗(yan)
，在(zai)實(shi)踐(jian)中(zhong)總(zong)結(jie)經(jing)驗(yan)，選(xuan)擇(ze)性(xing)價(jia)比(bi)最(zui)高(gao)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)，以(yi)取(qu)得(de)最(zui)佳(jia)的(de)抑(yi)製(zhi)噪(zao)聲(sheng)的(de)效(xiao)果(guo)。

2.3 接觸噪聲的抑製
接(jie)觸(chu)噪(zao)聲(sheng)的(de)抑(yi)製(zhi)仍(reng)然(ran)是(shi)一(yi)個(ge)實(shi)踐(jian)性(xing)很(hen)強(qiang)的(de)問(wen)題(ti)，隻(zhi)有(you)不(bu)斷(duan)地(di)實(shi)踐(jian)摸(mo)索(suo)，才(cai)能(neng)夠(gou)總(zong)結(jie)出(chu)抑(yi)製(zhi)接(jie)觸(chu)噪(zao)聲(sheng)的(de)經(jing)驗(yan)，才(cai)能(neng)夠(gou)把(ba)接(jie)觸(chu)噪(zao)聲(sheng)降(jiang)到(dao)最(zui)低(di)點(dian)。

3 內部的電場和磁場幹擾的抑製

3.1 電場感應的抑製
dianchangganyingshiyoudianchangouheerchanshengdeyizhongganrao
，danglianggexianghujueyuandedaotixiangduifangzhishi，yifangdedianhebianhua，bijiangtongguodianchangouheeryingxiangdaolingyifang
，zhejiushidianrongouhe。zaidianlubandebuxianzhong，dianluzhijiandezasandianrong

、分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)是(shi)產(chan)生(sheng)電(dian)場(chang)耦(ou)合(he)的(de)通(tong)道(dao)。要(yao)抑(yi)製(zhi)電(dian)場(chang)耦(ou)合(he)帶(dai)來(lai)的(de)幹(gan)擾(rao)

，必(bi)須(xu)采(cai)取(qu)相(xiang)應(ying)的(de)措(cuo)施(shi)，盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)降(jiang)低(di)雜(za)散(san)電(dian)容(rong)和(he)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)

，就(jiu)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)電(dian)場(chang)耦(ou)合(he)帶(dai)來(lai)的(de)幹(gan)擾(rao)
，具(ju)體(ti)措(cuo)施(shi)如(ru)下(xia)：

（1）電場屏蔽
電場屏蔽是針對電場耦合所形成的幹擾而采取的一種屏蔽措施。它是通過屏蔽體把幹擾源（或需要保護的電路）封閉起來，切斷電力線的通道
，且必須把屏蔽體可靠接地。加裝屏蔽體實質上是降低了幹擾源與被保護電路之間的耦合電容。在圖1（a)中

，未采取屏蔽措施，A和B之間存在耦合電容CAB；在圖1(b)中，雖然采取了屏蔽措施，但是屏蔽體卻未接地，它們之間仍然存在耦合電容CCB；在圖1(c)中zhong

，既ji采cai取qu了le屏ping蔽bi措cuo施shi，而er且qie把ba屏ping蔽bi體ti接jie地di，它ta們men之zhi間jian的de耦ou合he電dian容rong消xiao失shi了le。實shi踐jian中zhong電dian場chang屏ping蔽bi的de方fang法fa有you兩liang種zhong
，第di一yi種zhong是shi用yong接jie地di的de屏ping蔽bi體ti包bao圍wei幹gan擾rao源yuan
，它ta可ke以yi有you效xiao地di切qie斷duan電dian力li線xian的de延yan伸shen
，從cong而er避bi免mian對dui其qi它ta電dian路lu形xing成cheng的de幹gan擾rao；第二種是用接地的屏蔽體包圍需要保護的電路，形成一個有效的“潔淨”空間，從而避免了來自外界的電場耦合幹擾。圖1從（a)到(c)的演示過程說明“屏蔽罩”和“接地”之間的密切關係。隻加“屏蔽罩”
，而不“接地”是毫無意義的。

圖1 電場屏蔽

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（2）布線和布局
合(he)理(li)的(de)布(bu)線(xian)和(he)布(bu)局(ju)是(shi)抗(kang)幹(gan)擾(rao)措(cuo)施(shi)中(zhong)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)個(ge)環(huan)節(jie)。前(qian)麵(mian)講(jiang)過(guo)
，電(dian)場(chang)耦(ou)合(he)就(jiu)是(shi)電(dian)容(rong)耦(ou)合(he)
，而(er)要(yao)減(jian)小(xiao)電(dian)容(rong)耦(ou)合(he)所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)幹(gan)擾(rao)，其(qi)實(shi)質(zhi)就(jiu)是(shi)要(yao)降(jiang)低(di)幹(gan)擾(rao)源(yuan)與(yu)被(bei)幹(gan)擾(rao)電(dian)路(lu)之(zhi)間(jian)的(de)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)。在(zai)布(bu)局(ju)上(shang)
，增(zeng)大(da)幹(gan)擾(rao)源(yuan)與(yu)對(dui)電(dian)場(chang)噪(zao)聲(sheng)敏(min)感(gan)的(de)電(dian)路(lu)之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離(li)（增大距離就等於降低了耦合電容），在(zai)實(shi)踐(jian)中(zhong)不(bu)失(shi)為(wei)一(yi)種(zhong)良(liang)策(ce)。在(zai)布(bu)線(xian)上(shang)，縮(suo)短(duan)布(bu)線(xian)長(chang)度(du)，增(zeng)加(jia)布(bu)線(xian)間(jian)的(de)距(ju)離(li)，都(dou)能(neng)夠(gou)很(hen)好(hao)地(di)抑(yi)製(zhi)電(dian)容(rong)耦(ou)合(he)噪(zao)聲(sheng)所(suo)帶(dai)來(lai)的(de)幹(gan)擾(rao)。另(ling)外(wai)要(yao)強(qiang)調(tiao)的(de)是(shi)，一(yi)定(ding)要(yao)把(ba)高(gao)壓(ya)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)與(yu)低(di)壓(ya)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)隔(ge)離(li)開(kai)來(lai)
，如(ru)果(guo)不(bu)采(cai)取(qu)措(cuo)施(shi)，那(na)麼(me)低(di)壓(ya)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)，尤(you)其(qi)是(shi)邏(luo)輯(ji)電(dian)路(lu)將(jiang)不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。

3.2 磁場感應的抑製
磁場屏蔽是針對磁場耦合所形成的幹擾而采取的一種屏蔽措施。磁場屏蔽與電場屏蔽之間存在著很大的差異
，如果仍然采用“屏蔽體”加“接地”的辦法
，那麼可能是得不償失
，收效甚微。因為“磁力線”與“電力線”不同，它能夠穿出任何物體，“屏蔽體”可以隔斷“電力線”，但卻無法隔斷“磁力線”。鑒於磁場的這種特殊性，對磁場的屏蔽可以采取如下幾方麵的措施：

（1）采用高導磁材料製做屏蔽體
圖2（a)是在幹擾磁場和被保護的電路之間放置一塊由高導磁材料製做的“屏蔽板”，那麼磁力線將從“屏蔽板”通過
，該電路所在的空間中所通過的磁力線將大大減少，從而起到屏蔽的作用。圖2(b)是在幹擾磁場中用具有一定厚度的高導磁材料製成的密封“屏蔽體”
，在這個“屏蔽體”的內部，形成了一個沒有磁力線通過的“潔淨區”。之所以這個密封的“屏蔽體”neibuhuiyoucilixiantongguo，shiyinweigaodaocicailiaodecizufeichangxiao，yinercilixianbeitapangludiao，congerxingchengleyouxiaodecichangpingbi。beibaohudedianluchuyuzhegemifengde“屏蔽體”內
，就不會受到幹擾磁場的侵害。大多數電氣設備局部及整體絕大多數都用鋼板密封正是基於這個原理。

             
(a)屏蔽板                                  (b)屏蔽體
圖2 磁場屏蔽

（2）減少被保護電路的環路麵積
由you電dian磁ci感gan應ying定ding律lv可ke知zhi，感gan應ying電dian勢shi與yu環huan路lu的de截jie麵mian積ji成cheng正zheng比bi。因yin此ci減jian少shao被bei保bao護hu電dian路lu的de環huan路lu麵mian積ji，不bu失shi為wei一yi種zhong有you效xiao的de方fang法fa，可ke以yi收shou到dao明ming顯xian的de抑yi製zhi幹gan擾rao的de效xiao果guo。而er設she計ji者zhe往wang往wang在zai電dian路lu布bu線xian設she計ji時shi不bu太tai注zhu意yi電dian流liu的de返fan回hui路lu徑jing
，因yin此ci環huan路lu麵mian積ji就jiu不bu能neng被bei有you效xiao地di減jian小xiao，致zhi使shi磁ci場chang感gan應ying的de幹gan擾rao電dian勢shi也ye就jiu不bu能neng得de到dao有you效xiao的de抑yi製zhi。

（3）屏蔽磁場幹擾源
磁ci場chang屏ping蔽bi與yu電dian場chang屏ping蔽bi有you著zhe本ben質zhi的de區qu別bie。電dian場chang屏ping蔽bi體ti能neng切qie斷duan電dian力li線xian
，從cong而er達da到dao抑yi製zhi噪zao聲sheng的de作zuo用yong。磁ci場chang屏ping蔽bi體ti卻que不bu能neng切qie斷duan磁ci力li線xian，但dan是shi我wo們men可ke以yi利li用yong相xiang反fan原yuan理li來lai抵di消xiao磁ci場chang所suo產chan生sheng的de噪zao聲sheng，從cong而er達da到dao磁ci場chang屏ping蔽bi的de目mu的de。在zai某mou些xie場chang合he，這zhe種zhong方fang法fa是shi十shi分fen有you效xiao的de。如ru圖tu3所示
，在一個通有電流的導線周圍施加一屏蔽層，並讓屏蔽層流過一個和中心導線電流大小相等、方向相反的電流（即把屏蔽層用作信號返回線），則屏蔽層的電流將產生一個與中心電流所產生的磁場大小相等
、方向相反的外部磁場，用於抵消由中心導線在屏蔽層所形成的磁場，消除了磁場所產生的噪聲幹擾。

圖3 屏蔽層作信號回線減少幹擾