電子產(chǎn)品電磁兼容和安規(guī)設(shè)計第7章ppt課件-資料下載頁
2025-01-05 05:36本頁面
【正文】 接地。這樣，對于高頻信號，是一個多點接地系統(tǒng)，而對于低頻信號是單點接地系統(tǒng)。這就是前面介紹的混合接地。 低頻磁場對電纜的干擾 VN VN ＝ ( d ? / dt ) = A ( dB / dt ) 磁通 ? 回路面積 A 感應(yīng)電壓 當(dāng)面積一定時 減小面積可以減小噪聲 抗磁場干擾的電纜接地方式 VS VS VS 只有兩端接地的屏蔽層才能 屏蔽磁場 雙絞線對磁場干擾的抑制 ～ 理想同軸線的信號電流與回流等效為在幾何上重合，因 此電纜上的回路面積為 0，整個回路面積僅有兩端的部分 ～ ? 克服磁場的干擾有效方法是減小回路的面積，也就是使信號線與其回線盡量靠近。雙絞線和同軸線在減小磁場干擾方面有很好的效果。 ? 雙絞線： 雙絞線能夠有效地抑制磁場干擾，這不僅是因為雙絞線的兩根線之間具有很小的回路面積，而且因為雙絞線的每兩個相鄰的回路上感應(yīng)出的電流具有相反的方向，因此相互抵銷。雙絞線的絞節(jié)越密，則效果越明顯。 ? 但是，如果電路的兩端接地，則不再具有上述特征。因為這時每根導(dǎo)線與地平面之間構(gòu)成了一個面積很大的回路，在這個回路中會產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于兩根導(dǎo)線是不平衡的，因此會產(chǎn)生差模電壓。 ? 同軸電纜： 當(dāng)同軸電纜適當(dāng)連接時，對磁場干擾的抑制效果是十分理想的。因為同軸電纜上信號電流與回流可以等效為在幾何上重合，其面積為 0。 ? 為了保持同軸電纜的這個特性，在電纜的兩端，非同軸部分，要保持面積盡量小。即屏蔽層的聯(lián)線盡量短。 ? 實際的同軸電纜，由于芯線與外層不一定是完全同心，因此會有一定的等效面積，影響其抑制效果。 ? 與雙絞線的情況相似，同軸線的兩端也不能接地，否則在芯線與大地的回路中和外層與大地的回路中都會產(chǎn)生電流，由于電路非平衡性，會產(chǎn)生差模噪聲。 抑制磁場干擾的試驗數(shù)據(jù) 100 1M 1M 1M 100 100 每米 18節(jié) (A) (B) (D) (E) (C) 0 27 13 13 28 1M 1M 100 100 ? 結(jié)構(gòu) A： 在信號線上套一個非磁性材料的屏蔽套，并且單點接地。對于磁場而言，當(dāng)非磁性材料的屏蔽層單點接地時，信號回路中的磁場沒有變化，因此磁場感應(yīng)是相同的，即這種結(jié)構(gòu)沒有屏蔽效果。這種情況屏蔽效果定義為 0dB，作為參考點。 ? 結(jié)構(gòu) B： 將 A中的屏蔽層兩端接地。這時就能夠提供一定的屏蔽效能了。因為由屏蔽層與地平面構(gòu)成的環(huán)路中也感應(yīng)了電流，這個電流產(chǎn)生了一個與原磁場相反的磁場，使信號回路中的磁場減弱，感應(yīng)噪聲減小。 ? 結(jié)構(gòu) C： 雙絞線本應(yīng)提供較好的屏蔽效果（由于相鄰絞節(jié)中感應(yīng)的電流方向相反，相互抵消），但由于電路兩端接地，實際的感應(yīng)回路并不小，因此效果較差。 ? 結(jié)構(gòu) D： 在雙絞線上加了一個單端接地的屏蔽層，由于單端接地的屏蔽層對磁場沒有屏蔽效果，因此并沒有改善雙絞線的屏蔽效能。 ? 結(jié)構(gòu) E： 將屏蔽層兩端接地后，同 B一樣，屏蔽層中的電流產(chǎn)生的反磁場削弱了原磁場，屏蔽效能有所提高。 ? 說明： 結(jié)構(gòu) C是一種常見的錯誤，在實踐中要避免。 抑制磁場干擾的實驗數(shù)據(jù) 100 1M 1M 1M 100 100 每米 18節(jié) (F) (G) (I) (J) (H) 80 55 70 63 77 1M 1M 100 100 ? 結(jié)構(gòu) F： 電路只在單點接地，利用電纜的屏蔽層作為回流路徑，大大減小了感應(yīng)回路的面積，因此屏蔽效能大幅度提高。理想的同軸電纜回路面積為 0，不會感應(yīng)上任何噪聲電壓。實際同軸電纜的屏蔽效果取決于芯線與外層軸心的偏差。 ? 結(jié)構(gòu) G： 雙絞線由于具有很小的感應(yīng)回路，并且相鄰絞節(jié)中的感應(yīng)電流對消，因此表現(xiàn)出較高的磁場屏蔽效果。實際的抑制效果比 55更高，因為這里有些電場感應(yīng)了進(jìn)來。這從結(jié)構(gòu) H可以看出。在結(jié)構(gòu) H中，單端接地的屏蔽層抑制了電場感應(yīng)，是屏蔽效果提高到 70。 ? 結(jié)構(gòu) H： 在 G的基礎(chǔ)上增加一個單端接地的屏蔽層，消除了（實驗裝置產(chǎn)生的附加）電場的影響。這里的屏蔽效果沒有F高，是因為雙絞線的回路面積沒有同軸電纜的小。增加絞節(jié)密度可以進(jìn)一步提高抑制效果。 ? 結(jié)構(gòu) I： 將 H中的屏蔽層兩端接地后，導(dǎo)致屏蔽效能下降。這是因為屏蔽層兩端接地后，在屏蔽層上產(chǎn)生了感應(yīng)電流，這個電流在雙絞線上感應(yīng)出電流，由于電路不是平衡的，導(dǎo)致產(chǎn)生差模電壓。 ? 結(jié)構(gòu) J： 將 H中的屏蔽層非接地的一端接到電路公共端，進(jìn)一步提高了屏蔽效能，但沒有達(dá)到 F的水平，因為 F中的電纜是同軸電纜，具有很小的感應(yīng)回路。 接地位置不當(dāng)造成的干擾 穩(wěn)壓電源 穩(wěn)壓電源 火災(zāi) 報警器 火災(zāi) 報警器 ? 問題： 某內(nèi)含微處理器的設(shè)備需要通過在電源線上施加幅度為 1500V的電快速脈沖的敏感度試驗，結(jié)果當(dāng)試驗脈沖幅度達(dá)到 700V左右時，發(fā)生死機(jī)現(xiàn)象。 ? 檢查結(jié)果 1： 設(shè)備的電源線入口處雖然安裝了安裝電源線濾波器，但濾波器安裝方式不對（電源輸入線過長、濾波器與金屬機(jī)箱之間沒有良好搭接）。 ? 解決方法 1： 重新安裝濾波器，使?jié)M足濾波器安裝要求。 ? 效果 1： 稍微改善，但仍達(dá)不到要求。 ? 檢查結(jié)果 2： 濾波器插入損耗不足。 ? 解決方法 2： 更換濾波器（原濾波器為單級，更換為兩級濾波電路）。 ? 效果 2： 可以滿足要求。 ? 奇怪的現(xiàn)象： 此產(chǎn)品批量生產(chǎn)時，抽查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)試驗電壓為 1000V以下時，又發(fā)生死機(jī)。 ? 檢查結(jié)果 3： 經(jīng)過與原機(jī)（通過試驗的樣機(jī)）對比，發(fā)現(xiàn)新設(shè)備除了電源輸入變壓器上比原機(jī)的電源變壓器多了一根接地線外，其它完全一樣。 ? 解決方法 3： 斷開電源變壓器上的接地線。 ? 效果 2： 可以滿足要求。 ? 原因分析： 經(jīng)向制造廠家了解，新產(chǎn)品為了更可靠地通過試驗，將原來的普通變壓器更換為隔離變壓器（初次級之間加一金屬屏蔽層），這根接地線是隔離層的接地線。但是這根地線連接到了濾波器的接地點，結(jié)果濾波器濾除的干擾直接串到變壓器的隔離層上，通過隔離層與變壓器次級之間的寄生 電容耦合到了變壓器的次級。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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