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1、電磁兼容性分析3.1電磁兼容性概述3.1.1電磁兼容性的定義電磁兼容(ElectromagneticCompatibility,EMC)電磁兼容是研究在有限的空間、時間和頻譜資源等條件下,各種用電設備可以共存,并不致引起降級的一門學科。包括以下3方面的含義:(1)電磁環(huán)境應該是給定的或可預期的;(2)設備、分系統或系統不應該產生超過標準或規(guī)范所規(guī)定的電磁擾發(fā)射限;(3)設備、分系統或系統應滿足標準或規(guī)范所規(guī)定的電磁敏感性(EMS)或抗擾度(Immunity)限值的要求。3.1.2電磁兼容的相關概念設計者必須從板極設計就開始考慮抑制
2、電磁干擾。1、電磁騷擾指任何可能引起裝置、設備或系統性能降低,或者對有生命或無生命物質產生損害作用的電磁現象。2、電磁噪聲是一種明顯不傳送信息的時變電磁現象,它可與有用信號疊加或組合,有時也叫做電磁環(huán)境。3、電磁輻射是以電磁波形式由波源發(fā)射到空間的現象或以電磁波的形式存在于空間的現象。三個基本要素:電磁干擾源耦合途徑敏感設備?傳導干擾指通過導體傳輸的干擾,也稱傳導發(fā)射(CE)。?輻射干擾指通過介質以電磁場的形式傳輸的干擾,也稱輻射發(fā)射(RE)。(1)電磁干擾源指產生電磁干擾的任何元件、器件、設備、系統或自然現象。分為兩類:4、電磁
3、干擾指由電磁騷擾引起的設備、傳輸通道或系統性能的下降。(3)敏感設備指當受到電磁騷擾源所發(fā)射的電磁能量的作用時,會受到傷害的人或其他生物,以及會發(fā)生電磁危害從而導致性能降級或失效的器件、設備、分系統或系統。(2)耦合途徑或稱耦合通道,指將電磁干擾能量傳輸到受干擾設備的通路或媒介。3.1.3共模干擾和差模干擾當今人類社會的3大污染源:電磁污染水污染空氣污染其干擾以輻射和傳導兩種方式傳播想一想輻射干擾和傳導干擾是怎樣定義的?傳導干擾分為差模干擾共模干擾?差模干擾在系統兩電源線(相線與中線)間產生干擾電壓,而與地線無關,差模電流從一電源
4、線流出,由另一電源線返回。在兩導線之間傳輸,屬于對稱性干擾。?共模干擾在每一電源線與地之間產生干擾電壓,共模電流從干擾源通過分布電容入地,沿地線傳播,再經過每一電源線返回。共模干擾在導線與地(機殼)之間傳輸,屬于非對稱性干擾。?判斷方法:采用電流探頭。干擾電流在導線上傳輸時有兩種方式:共模方式和差模方式。如圖。但共模電流只有轉化成為差模電流后,才能對有用信號造成干擾。相線零線回線地線差模電流相線零線回線地線相線零線回線地線共模電流???思考回答:控制差模輻射的措施有哪些?差模電流流過電路中的導線環(huán)路時,將引起差模輻射。計算方法:當
5、選用小環(huán)天線產生的輻射來模擬差模輻射時,設環(huán)電流為I,環(huán)面積為S,距離r處的電場強度可按下式計算:E=131.6×10-16(f2SI)(1/r)sinθθ:測量距離與輻射平面的夾角3.1.4電磁兼容的費用總設計師做總體設計時把電磁兼容指標合理分配,電路設計者合理選擇元器件、設計電路和PCB布線,就能夠大大降低電磁兼容的花費。祝大家中午吃好玩好哈?。?!3.2電磁兼容控制技術電磁兼容技術在控制干擾的策略上采取了主動預防、整天規(guī)劃和對抗與疏導相結合的方針。電磁兼容控制是一項系統工程,應該在設備和系統設計、研制、生產、使用與維護的每個階
6、段都給予充分的考慮和實施才可能有效。通常,電磁兼容控制策略與控制技術方案可分為如下幾類:1、傳輸通道抑制:具體方法有屏蔽、濾波、接地、搭線、布線。2、空間分離:地點位置控制、自然地形隔離、方位角控制、電場矢量方向控制。3、時間分隔:時間共用準則、雷達脈沖同步、主動時間分隔、被動時間分隔。4、頻率管理:頻率管制、濾波、頻率調制、數字傳輸、光電傳輸。5、電氣隔離:變壓器隔離、光電隔離、繼電器隔離、DC/DC變換。1、屏蔽技術分為兩類:靜電屏蔽主要用于防治靜電場和恒定磁場的影響。兩個基本要點:完善的屏蔽體和良好的接地。電磁屏蔽主要用于防
7、治交變電場、交變磁場以及交變電磁場的影響。3.2.1傳輸通道抑制通常用高導電性的材料作為屏蔽材料,如銅板、銅箔、鋁板、鋁箔、鋼板或導電涂層、金屬鍍層。實際的屏蔽中,電磁屏蔽效能更大程度上取決于機箱的結構。機箱上的接縫、開口等都會造成電磁波的泄漏。穿過機箱的電纜也是造成屏蔽效能下降的主要原因之一。2、濾波技術基本用途:選擇信號和抑制干擾。分為兩類:信號選擇濾波器用來有效去除不需要的信號分量,同時也是對被選擇信號的幅度、相位影響最小的濾波器。電磁干擾濾波器能有效抑制電磁干擾。干擾傳入傳出途徑:電路板上的導線、電源線。3、接地技術目的有
8、3個方面:1)接地使整個電路系統中的所有單元都有一個公共的參考零電位,保證電路系統能穩(wěn)定的工作。2)防止外界電磁場的干擾。3)保證安全工作。分為四類:1)單點接地適用于工作頻率低(<1MHz)的電路系統。2)多點接地適用于工作頻率高(>30MHz)