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《瞬態(tài)干擾抑制講解講解學(xué)習(xí).ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、瞬態(tài)干擾抑制講解瞬態(tài)干擾對(duì)設(shè)備的威脅電快速脈沖電快速脈沖浪涌靜電放電靜電放電電源端口信號(hào)端口浪涌靜電放電瞬態(tài)干擾:時(shí)間很短,頻譜寬,幅度大的電磁干擾。常見的瞬態(tài)干擾:電快速脈沖、浪涌、靜電放電1.概述1.概述電快速脈沖群:電路中的感性負(fù)載斷開時(shí)產(chǎn)生。特點(diǎn):脈沖串。影響:對(duì)電路的影響較大,且脈沖串的周期越短,影響越大。浪涌:主要由雷電在電纜上感應(yīng)產(chǎn)生的,功率很大的開關(guān)也能產(chǎn)生。特點(diǎn):能量很大。(室內(nèi)的浪涌電壓幅度可以達(dá)到6kV,室外往往會(huì)超過10kV)影響:浪涌不象EFT那么普遍,但危害十分嚴(yán)重,導(dǎo)致電路損壞。靜電放電:雷電現(xiàn)象、人體接觸設(shè)備
2、時(shí)的靜電放電、裝置放電。1.概述3種瞬態(tài)干擾的比較騷擾類型EFTSURGEESD脈沖上升時(shí)間5ms慢,ms量級(jí)<1ns能量中等(單個(gè)脈沖)高低電壓(負(fù)載阻抗高)10kV以下10kV以下15kV以上電流(負(fù)載阻抗低)幾十安培幾千安培人體放電幾十安培裝置放電可達(dá)數(shù)百安培瞬態(tài)類型tr?1/??1/?trA2A?EFT5ns50ns6.4MHz64MHz4kV0.4V/MHzESD1ns30ns10MHz320MHz30A1.8?A/MHz浪涌1.2?s50?s6.3kHz265kHz4kV0.4V/MHz1.概述瞬態(tài)干擾的頻譜trA0.5A?2A
3、?1/??1/?tr時(shí)間頻率A:瞬態(tài)干擾脈沖的振幅在電氣和機(jī)電設(shè)備中常見的一種瞬態(tài)干擾是由繼電器、馬達(dá)、變壓器等電感器件和開關(guān)動(dòng)作產(chǎn)生的。一般這些器件構(gòu)成系統(tǒng)的一部分,因此干擾往往在系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生。設(shè)計(jì)人員對(duì)此應(yīng)給予足夠的重視。電感性負(fù)載感性負(fù)載斷開時(shí)產(chǎn)生的干擾2.電快速瞬變脈沖群(EFT)開關(guān)觸點(diǎn)擊穿導(dǎo)通機(jī)理氣隙上的電壓擊穿電壓維持電壓320V0.08mm接觸點(diǎn)距離輝光放電?氣體電離2.電快速瞬變脈沖群(EFT)起輝電壓:造成氣體電離的電壓。起輝電壓與氣體種類、氣體壓力和觸點(diǎn)之間距離有關(guān)。維持電壓:氣體發(fā)生電離以后,只需要較低電壓就能維持其
4、電離狀態(tài)。與觸點(diǎn)的距離無關(guān)為了維持導(dǎo)通,需要一個(gè)最小電流,幾個(gè)mA開關(guān)觸點(diǎn)擊穿導(dǎo)通機(jī)理2.電快速瞬變脈沖群(EFT)陽極(+)陰極(-)電子流弧光放電?金屬氣化擊穿電壓維持電壓30V接觸點(diǎn)距離維持電壓一般為20-30V,維持電流一般為1A。當(dāng)電壓或電流不滿足條件時(shí),弧光放電終止氣體金屬橋上電流由電路電阻和電源電壓決定。避免觸頭氣體擊穿的兩個(gè)條件使觸頭間電壓始終保持低于擊穿電壓,防止輝光放電。使觸頭電壓的起始上升率低于產(chǎn)生弧光放電的臨界值(對(duì)大多數(shù)觸頭來說1V/微妙),則不會(huì)產(chǎn)生弧光放電。2.電快速瞬變脈沖群(EFT)感性負(fù)載斷開時(shí)產(chǎn)生的干擾
5、VLVLt電源回路中的電流(電壓)I0VdcC特點(diǎn):脈沖串t2.電快速瞬變脈沖群(EFT)根據(jù)楞次定律,當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),電感上的電流不能突然消失,電感上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很高的反電動(dòng)勢(shì):E=d?/dt=-L(di/dt)反電動(dòng)勢(shì)向電感的寄生電容C反向充電。充電電壓升高,觸點(diǎn)上的電壓也升高,當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí),將觸點(diǎn)擊穿,形成導(dǎo)電通路,電容C開始放電,電壓開始下降,當(dāng)電壓降到維持觸點(diǎn)空氣導(dǎo)通的電壓以下時(shí),通路斷開,又重復(fù)上面的過程。這種過程重復(fù)到由于觸點(diǎn)之間的距離增加,電容上的電壓不能擊穿觸點(diǎn)為止。當(dāng)電容不能通過擊穿觸點(diǎn)放電時(shí),就通過電感回路放電,直到電
6、感中的能量耗盡為止。1.電快速瞬變脈沖群(EFT)EFT干擾機(jī)理2.電快速瞬變脈沖群(EFT)EFT干擾機(jī)理隨著觸點(diǎn)的距離越來越遠(yuǎn),擊穿觸點(diǎn)需要的電壓越來越高,因此電容上的電壓越來越高。隨著擊穿觸點(diǎn)需要的電壓越來越高,電容充電的時(shí)間越來越長(zhǎng),因此震蕩波形的頻率越來越低。電容C每次擊穿觸點(diǎn)向電源回路反向放電時(shí),會(huì)在電源回路上形成很大的脈沖電流,由于電源阻抗的存在,這些脈沖電流在電源兩端形成了脈沖電壓,從而對(duì)共用這個(gè)電源的其它電路造成影響。2.電快速瞬變脈沖群(EFT)EFT干擾機(jī)理2.電快速瞬變脈沖群(EFT)2.電快速瞬變脈沖群(EFT)E
7、FT特性脈沖群幅值在100V~數(shù)千伏之間(由觸點(diǎn)機(jī)電特性決定)脈沖重復(fù)頻率1kHz~1MHz單個(gè)脈沖頻譜寬(上升沿:ns,脈沖持續(xù)期:幾十ns~ms)數(shù)字電路敏感,程序混亂、數(shù)據(jù)丟失、控制電路失靈等2.電快速瞬變脈沖群(EFT)EFT干擾的抑制EFT騷擾信號(hào)通常由電源線或信號(hào)線傳入受干擾設(shè)備EFT電感瞬態(tài)干擾抑制網(wǎng)絡(luò)其他方法EFT濾波器或吸收器騷擾源遠(yuǎn)離敏感電流正確接地軟件中加入抗騷擾指令安裝瞬變騷擾吸收器EFT騷擾一般不會(huì)損壞元器件,只是使產(chǎn)品性能下降或者功能喪失。RLRLRCL2.電快速瞬變脈沖群(EFT)電感EFT干擾抑制網(wǎng)絡(luò)L2.電
8、快速瞬變脈沖群(EFT)電感EFT干擾抑制網(wǎng)絡(luò)R:越大,開關(guān)閉合時(shí)限流作用越好越小,開關(guān)斷開時(shí)反充電壓越小V/Ia