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[導(dǎo)讀] 干擾濾波在電磁兼容設(shè)計(jì)中的作用 大多數(shù)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)師對(duì)干擾濾波器的認(rèn)識(shí)一般局限在:“電子產(chǎn)品要通過電源線傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)和電源線抗擾度試驗(yàn),必須在電源線上使用干擾濾波器”。而對(duì)于干擾濾波器的其它

 干擾濾波在電磁兼容設(shè)計(jì)中的作用 大多數(shù)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)師對(duì)干擾濾波器的認(rèn)識(shí)一般局限在:“電子產(chǎn)品要通過電源線傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)和電源線抗擾度試驗(yàn),必須在電源線上使用干擾濾波器”。而對(duì)于干擾濾波器的其它作用了解很少,這就導(dǎo)致了產(chǎn)品設(shè)計(jì)完畢后,往往不能通過其它試驗(yàn)項(xiàng)目,例如輻射發(fā)射、輻射抗擾度、信號(hào)線上的傳導(dǎo)敏感度等試驗(yàn)。實(shí)際上,電磁干擾濾波器對(duì)于順利大部分電磁兼容試驗(yàn)以及保證產(chǎn)品的功能都是十分重要一類器件。當(dāng)出現(xiàn)下面這些干擾問題時(shí),往往是由于濾波措施不完善。

  1.設(shè)備的機(jī)箱或機(jī)柜屏蔽十分完善,但是仍然產(chǎn)生超標(biāo)的輻射發(fā)射;

  2.獨(dú)立的設(shè)備沒有任何電磁干擾的問題(輻射發(fā)射和抗擾度完全合格),但是當(dāng)連接上必要的 外接電纜時(shí),出現(xiàn)干擾問題;

  3.在信號(hào)電纜線上注入電快速脈沖時(shí),出現(xiàn)故障;

  4.不能通過輻射抗擾度試驗(yàn)

  5.不能通過電纜束上的傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)

  6.不能通過靜電放電試驗(yàn);

  7.電纜中的導(dǎo)線之間或電纜之間相互干擾,導(dǎo)致設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。 下面就如何用濾波器解決上述問題的方案作簡(jiǎn)單介紹。

  1)雖然機(jī)箱或機(jī)柜屏蔽很好,但是輻射發(fā)射超標(biāo),或者不能通過輻射抗擾度試驗(yàn)

  這是由于機(jī)箱或機(jī)柜上的外拖電纜起著天線的作用。天線的一個(gè)特性是互易性,也就是說:一個(gè)天線如果具有很高的輻射效率,那么它的接收效率也很高。因此,設(shè)備的外拖電纜既能產(chǎn)生很強(qiáng)的輻射,也能有效的將空間電磁波接收下來,傳進(jìn)設(shè)備,對(duì)電路形成干擾。由于某種原因,在外拖電纜上形成了干擾電流,這些電流從機(jī)箱內(nèi)傳導(dǎo)出來,并以電纜作為輻射天線輻射電磁波。解決這種問題的方法就是在電纜的端口處安裝一只濾波器,將干擾電流濾除掉。

  2)獨(dú)立的設(shè)備沒有任何電磁干擾的問題(輻射發(fā)射和抗擾度完全合格),但是當(dāng)連接上必要的外接電纜時(shí),出現(xiàn)干擾問題;

  這個(gè)問題與第一類問題的本質(zhì)相同,就是外拖電纜相當(dāng)于天線。當(dāng)沒有電纜時(shí),相當(dāng)于沒有輻射天線和接收天線,因此容易通過輻射發(fā)射和抗擾度試驗(yàn),但是當(dāng)拖上電纜后,這些電纜作為輻射天線和接收天線,導(dǎo)致設(shè)備的輻射增強(qiáng)、對(duì)外界空間干擾的敏感度提高。解決方法就是在電纜的端口處安裝濾波器,將這些導(dǎo)體從空間接收到的電磁能量在它們到達(dá)電子線路之前濾除掉,另一方面,阻止電子線路中的干擾能量進(jìn)入這些導(dǎo)體后借助導(dǎo)體輻射。

  3)在信號(hào)電纜線上注入電快速脈沖時(shí),出現(xiàn)故障;

  我們知道電快速脈沖的頻率是很高的,這些干擾通過電容耦合鉗耦合進(jìn)電纜,在電纜上形成干擾電流,這些電流一方面直接流進(jìn)電路,對(duì)電路形成干擾,另一方面產(chǎn)生輻射,對(duì)電路形成干擾。解決方法就是采用屏蔽電纜和加裝濾波器。

  4)不能通過電纜束上的傳導(dǎo)敏感度試驗(yàn)

  電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn),目的是驗(yàn)證由閃電、接地故障或切換電感性負(fù)載而引起的瞬時(shí)擾動(dòng)的抗干擾能力。這種試驗(yàn)是一種耦合到電源線路、控制線路、信號(hào)線路上的由許多快速瞬變脈沖組成的脈沖群試驗(yàn),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(yàn);

  靜電放電對(duì)設(shè)備電路的影響很大程度上是由于靜電放電電流周圍的高頻電磁場(chǎng),這些電磁場(chǎng)由于頻率很高,因此很容易被導(dǎo)線所接收,對(duì)電路形成干擾凈,某設(shè)備在做靜電放電試驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)當(dāng)在活動(dòng)面板上進(jìn)行放電時(shí),電路出現(xiàn)故障。經(jīng)檢查,發(fā)現(xiàn)面板后面是一束電纜,面板上的靜電放電電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)在電纜束上感應(yīng)出了噪聲電流,形成干擾。在電纜的端口處安裝濾波器后,問題解決。

  隨著開關(guān)電源的普遍應(yīng)用,在電源線入口處安裝濾波器已經(jīng)是項(xiàng)必要的措施。因?yàn)殚_關(guān)電源工作在大功率脈沖狀態(tài),它會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁輻射,這些輻射感應(yīng)到線路上形成傳導(dǎo)發(fā)射。如果不使用濾波器,就沒有可能通過滿足電磁兼容試驗(yàn)。

  在設(shè)計(jì)中,往往將干擾濾波器分為電源線干擾濾波器和信號(hào)線干擾濾波器兩類。從電路上講,這兩類濾波器是相同的,都是低通濾波器,之所以這樣來劃分,主要是因?yàn)閮烧叱硕加袑?duì)電磁干擾有盡量大的抑制作用外,分別還有一些特殊的考慮。信號(hào)濾波器還要考慮濾波器不能對(duì)工作信號(hào)有嚴(yán)重的影響,不能造成信號(hào)的失真。電源濾波器除了要保證滿足安全方面的要求外,還要注意當(dāng)負(fù)載電流較大時(shí),電路中的電感不能發(fā)生飽和(導(dǎo)致濾波器性能下降)。

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