交流穩壓電源的電磁兼容
發布時間:2012-01-26
中心議題:
- 交流穩壓電源存在的內外部電磁幹擾情況
- 電磁兼容性的相關研究及其它抑製幹擾的方法
解決方案:
- 接地、屏蔽、濾波
- 正確選用無源元件
- 平衡措施等電路技術
當前,隨著科學技術的發展,技術含量高、內部結構複雜的電工、電子產品得到日益廣泛應用。而電磁幹擾致使電工、dianzichanpindexingnengxiajiang,wufagongzuodexianxiangyejingchangfasheng,yanzhongdekezaochengzhiliangshiguheshebeisunhuaiyijiqitasunshi。bingqiezhegefazhanguochengrengyiriyizengchangdesuduchixuzhe。jiaoliuwenyadianyuandeguangfanyingyonghefazhan,birandaozhitamenzaiqizhouweikongjianchanshengdediancichangdianpingdebuduanzengjia。yejiushishuo,jiaoliuwenyadianyuanbukebimiandizaidiancihuanjing(EME)中工作。
因此,必須解決交流穩壓電源在電磁環境中的適應能力。電磁兼容性(EMC)是一門關於抗電磁幹擾(EMI)影響的科學。目前,就世界範圍來說,電磁兼容性問題已經形成一門新的學科。diancijianrongdezhongxinketishiyanjiukongzhihexiaochudianciganrao,shijiaoliuwenyadianyuanxitongyuqitashebeilianxizaiyiqigongzuoshi,buyinqishebeihuoxitongderenhebufendegongzuoxingnengdeehuahuojiangdi。yigeshejilixiangdedianzishebeihuoxitongyinggaijibufusherenhebuxiwangdenengliang,youyinggaibushourenhebuxiwangyoudenengliangdeyingxiang。
1 電磁幹擾源
電磁幹擾是影響交流穩壓電源電磁兼容性的主要因素,它是電磁兼容性設計中需要研究的主要內容。
1.1內部幹擾
內nei部bu幹gan擾rao是shi指zhi交jiao流liu穩wen壓ya電dian源yuan內nei部bu各ge元yuan部bu件jian之zhi間jian的de相xiang互hu幹gan擾rao。首shou先xian應ying使shi交jiao流liu穩wen壓ya電dian源yuan設she備bei內nei部bu的de電dian路lu互hu相xiang不bu產chan生sheng幹gan擾rao。由you於yu工gong作zuo頻pin率lv比bi較jiao高gao,數shu字zi電dian路lu和he模mo擬ni電dian路lu混hun合he設she計ji的de場chang合he愈yu來lai愈yu多duo,大da功gong率lv和he高gao電dian壓ya部bu件jian產chan生sheng的de磁ci場chang、電場通過耦合影響其它部件造成幹擾;shebeihuoxitongneibumouxieyuanjianfare,yingxiangyuanjianbenshenhuoqitayuanjiandewendingxingzaochengganrao。jiaoliuwenyadianyuanchanshengdedianciganraoqiangdudiyutedingdejixianzhi,zheduiyujisuanjishebeishifenzhongyao。jisuanjishebeizhongdemaichongdianliuhuiganraozhouweideshebei,tebieshiwuxiandianshebei,rubucaiquyouxiaodeyizhifushecuoshi,jisuanjihuiyanzhongyingxiangxitongdezhengchanggongzuo。yaoshishebeiduiwaijiededianciganraoyouyidingdedikangnengli,jiubixutigaoshebeizaihuanjingzhongchengshouzhouweidianciganraodenengli,jubeilianghaodediancijianrongxiaonengwendingxing。
1.2外部幹擾
外部幹擾是指交流穩壓電源外部因素對線路、設備的幹擾。
外部的高電壓、電源通過絕緣漏電而幹擾電子線路、設備或係統;外部大功率的設備在空間產生很強的磁場,通過互感耦合幹擾電子線路、設備或係統;空間電磁波對電子線路或係統產生的幹擾;工作環境溫度不穩定,引起電子線路、設備或係統內部元器件參數改變造成的幹擾;由工業電網供電的設備和由電網電壓通過電源變壓器所產生的幹擾。
2 電磁兼容性研究
2.1接地
接地目的有3個:
(1)接地使整個電路係統中的所有單元電路都有一個公共的參考零電位,保證電路係統能穩定工作。
(2)防fang止zhi外wai界jie電dian磁ci場chang的de幹gan擾rao。機ji殼ke接jie地di可ke以yi使shi得de由you於yu靜jing電dian感gan應ying而er積ji累lei在zai機ji殼ke上shang的de大da量liang電dian荷he通tong過guo大da地di泄xie放fang,否fou則ze這zhe些xie電dian荷he形xing成cheng的de高gao壓ya可ke能neng引yin起qi設she備bei內nei部bu的de火huo花hua放fang電dian而er造zao成cheng幹gan擾rao。另ling外wai,對dui於yu電dian路lu的de屏ping蔽bi體ti,若ruo選xuan擇ze合he適shi的de接jie地di,也ye可ke獲huo得de良liang好hao的de屏ping蔽bi效xiao果guo。
(3)保證安全工作。當發生直接雷電的電磁感應時,可避免電子設備的毀壞;當(dang)工(gong)頻(pin)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)因(yin)絕(jue)緣(yuan)不(bu)良(liang)或(huo)其(qi)它(ta)原(yuan)因(yin)直(zhi)接(jie)與(yu)機(ji)殼(ke)相(xiang)通(tong)時(shi),可(ke)避(bi)免(mian)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)觸(chu)電(dian)事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)。此(ci)外(wai),很(hen)多(duo)醫(yi)療(liao)設(she)備(bei)都(dou)與(yu)病(bing)人(ren)的(de)人(ren)體(ti)直(zhi)接(jie)相(xiang)連(lian),當(dang)機(ji)殼(ke)帶(dai)有(you)110V或220V電壓時,將發生致命危險。
因(yin)此(ci),接(jie)地(di)是(shi)抑(yi)製(zhi)噪(zao)聲(sheng)防(fang)止(zhi)幹(gan)擾(rao)的(de)主(zhu)要(yao)方(fang)法(fa)。接(jie)地(di)可(ke)以(yi)理(li)解(jie)為(wei)一(yi)個(ge)等(deng)電(dian)位(wei)點(dian)或(huo)等(deng)電(dian)位(wei)麵(mian),是(shi)電(dian)路(lu)或(huo)係(xi)統(tong)的(de)基(ji)準(zhun)電(dian)位(wei),但(dan)不(bu)一(yi)定(ding)為(wei)大(da)地(di)電(dian)位(wei)。為(wei)了(le)防(fang)止(zhi)雷(lei)擊(ji)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)壞(huai)和(he)工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)人(ren)身(shen)安(an)全(quan),電(dian)子(zi)設(she)備(bei)的(de)機(ji)殼(ke)和(he)機(ji)房(fang)的(de)金(jin)屬(shu)構(gou)件(jian)等(deng)必(bi)須(xu)與(yu)大(da)地(di)相(xiang)連(lian)接(jie),而(er)且(qie)接(jie)地(di)電(dian)阻(zu)一(yi)般(ban)要(yao)很(hen)小(xiao),不(bu)能(neng)超(chao)過(guo)規(gui)定(ding)值(zhi)。
接地問題處理辦法:合理“接地”是減少“地”噪聲幹擾的重要措施,必須予以特別注意。通常不管電源是誰供給,將地線彙集到公共點,然後和係統的公共端接在一起,所有電源1的負載都回到電源1公共端,所有的電源2負載都回到電源2的公共端,最後用一條粗導線將公共端連在一起。在多電源係統中,可能需要進行判斷性試驗,確定地線接法,以達到最佳的解決方案。
[page]
2.2 屏蔽
屏蔽就是對兩個空間區域之間進行金屬的隔離,以控製電場、磁場和電磁波由一個區域對另一個區域的感應和輻射。具體講,就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個係統的幹擾源包圍起來,防止幹擾電磁場向外擴散;用屏蔽體將接收電路、設備或係統包圍起來,防止它們受到外界電磁場的影響。
因為屏蔽體對來自導線、電纜、元部件、電路或係統等外部的幹擾電磁波和內部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界麵反射)和抵消能量(電磁感應在屏蔽層上產生反向電磁場,可抵消部分幹擾電磁波)的作用,所以屏蔽體具有減弱幹擾的功能。
3 其它抑製幹擾方法
(1)濾波
lvboshiyizhihefangzhiganraodeyixiangzhongyaocuoshi。lvboqikeyixianzhudijianxiaochuandaoganraodedianping,yinweiganraopinpuchengfenbutongyuyouyongxinhaodepinlv,lvboqiduiyuzhexieyuyouyongxinhaopinlvbutongdechengfenyoulianghaodeyizhinengli,congerqidaoqitaganraoyizhinanyiqidaodezuoyong。suoyi,caiyonglvbowangluowulunshiyizhiganraoyuanhexiaochuganraoouhe,huoshizengqiangjieshoushebeidekangganraonengli,doushiyoulicuoshi。yongzurongheganrongquouwangluonengbadianluyudianyuangelikai,xiaochudianluzhijiandeouhe,bingbimianganraoxinhaojinrudianlu。duigaopindianlukecaiyonglianggedianrongqiheyigedianganqi(高頻扼流圈)組成的CLCMπ型濾波器。濾波器的種類很多,選擇適當的濾波器能消除不希望的耦合。
(2)正確選用無源元件
實用的無源元件並不是“理想”的(de),其(qi)特(te)性(xing)與(yu)理(li)想(xiang)的(de)特(te)性(xing)是(shi)有(you)差(cha)異(yi)的(de)。實(shi)用(yong)的(de)元(yuan)件(jian)本(ben)身(shen)可(ke)能(neng)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)幹(gan)擾(rao)源(yuan),因(yin)此(ci)正(zheng)確(que)選(xuan)用(yong)無(wu)源(yuan)元(yuan)件(jian)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。有(you)時(shi)也(ye)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)元(yuan)件(jian)具(ju)有(you)的(de)特(te)性(xing)進(jin)行(xing)抑(yi)製(zhi)和(he)防(fang)止(zhi)幹(gan)擾(rao)。
(3)電路技術
youshihoucaiyongpingbihourengbunengmanzuyizhihefangzhiganraodeyaoqiu,keyijiehepingbi,caiqupinghengcuoshidengdianlujishu。pinghengdianlushizhishuangxiandianluzhongdelianggendaoxianyulianjiedaozhelianggendaoxiandesuoyoudianlu,duidihuoduiqitadaoxiandoujuyouxiangtongdezukang。qimudezaiyushilianggendaoxiansuojianshidaodeganraoxinhaoxiangdeng。zheshideganraozaoshengshiyigegongtaixinhao,kezaifuzaishangzixingxiaoshi。lingwai,haikecaiyongqitayixiedianlujishu,lirujiedianwangluo,zhengxingdianlu,jifendianluhexuantongdianludengdeng。zongzhi,caiyongdianlujishuyeshiyizhihefangzhiganraodezhongyaocuoshi。
(4)塑料金屬化處理
近年來,交流穩壓電源及電子儀器向著“輕、薄、短、小”和多功能、高性能及成本低方向發展。塑料機箱、塑(su)料(liao)部(bu)件(jian)或(huo)麵(mian)板(ban)廣(guang)泛(fan)地(di)應(ying)用(yong)於(yu)交(jiao)流(liu)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)上(shang),於(yu)是(shi)外(wai)界(jie)電(dian)磁(ci)波(bo)很(hen)容(rong)易(yi)穿(chuan)透(tou)外(wai)殼(ke)或(huo)麵(mian)板(ban),對(dui)儀(yi)器(qi)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)產(chan)生(sheng)有(you)害(hai)的(de)幹(gan)擾(rao),而(er)儀(yi)器(qi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo),也(ye)非(fei)常(chang)容(rong)易(yi)輻(fu)射(she)到(dao)周(zhou)圍(wei)空(kong)間(jian),影(ying)響(xiang)其(qi)它(ta)電(dian)子(zi)儀(yi)器(qi)的(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。為(wei)了(le)使(shi)這(zhe)種(zhong)電(dian)子(zi)儀(yi)器(qi)能(neng)滿(man)足(zu)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)要(yao)求(qiu),人(ren)們(men)在(zai)實(shi)踐(jian)中(zhong),研(yan)究(jiu)出(chu)塑(su)料(liao)金(jin)屬(shu)化(hua)處(chu)理(li)的(de)工(gong)藝(yi)方(fang)法(fa),如(ru)濺(jian)射(she)鍍(du)鋅(xin)、真空鍍(Al)、電鍍或化學鍍銅、粘貼金屬箔(Cu或Al)和塗覆導電塗料等。
經過金屬化處理之後,使完全絕緣的塑料表麵或塑料本身(導電塑料)具有金屬那樣反射、吸收、傳chuan導dao和he衰shuai減jian電dian磁ci波bo的de特te性xing,從cong而er起qi到dao屏ping蔽bi電dian磁ci波bo幹gan擾rao的de作zuo用yong。實shi際ji應ying用yong中zhong,采cai用yong導dao電dian塗tu料liao作zuo屏ping蔽bi塗tu層ceng,性xing能neng優you良liang而er且qie價jia格ge適shi宜yi。在zai需xu要yao屏ping蔽bi的de地di方fang,做zuo成cheng一yi個ge封feng閉bi的de導dao電dian殼ke體ti並bing接jie地di,把ba內nei外wai兩liang種zhong不bu同tong的de電dian磁ci波bo隔ge離li開kai。實shi踐jian表biao明ming,若ruo屏ping蔽bi材cai料liao能neng達da到dao30~40dB以上衰減量的屏蔽效果時,就是實用、可行的。
(5)其他抑製措施
由you於yu電dian子zi技ji術shu應ying用yong廣guang泛fan,而er且qie各ge種zhong幹gan擾rao設she備bei的de輻fu射she很hen複fu雜za,要yao完wan全quan消xiao除chu電dian磁ci幹gan擾rao是shi不bu可ke能neng的de。但dan是shi,根gen據ju電dian磁ci兼jian容rong性xing原yuan理li,可ke以yi采cai取qu許xu多duo技ji術shu措cuo施shi減jian小xiao電dian磁ci幹gan擾rao,使shi電dian磁ci幹gan擾rao控kong製zhi到dao一yi定ding範fan圍wei內nei,從cong而er保bao證zheng係xi統tong或huo設she備bei的de兼jian容rong性xing,例li如ru,通tong信xin係xi統tong最zui初chu設she計ji時shi,就jiu應ying該gai嚴yan格ge進jin行xing現xian場chang電dian波bo測ce試shi,有you針zhen對dui性xing地di選xuan擇ze頻pin率lv及ji極ji化hua方fang式shi,避bi開kai雷lei達da、移動通信等雜波幹擾;高壓線選擇路徑時,應盡量繞開無線電台(站)或充分利用接收地段的地形、地物屏蔽;接收設備與工業幹擾源設備適當配置,使接收設備與各種工業幹擾源離開一定距離;zaiweibotongxindianlushejizhong,weilejianshaoganrao,kecaiyongtianxiangaodizhanfangshitiaozhengweibodianlufanshedian,bingliyongshantouzudangfanshebo,shizhibunengduizhisheboxingchengganrao。lingwai,weibotietashidulidegaodajianzhuwu,yingcaiyongwanshandejiedi、屏蔽等避雷措施。
4 總結
baozhengshebeidediancijianrongxingshiyixiangfuzadejishurenwu,duiyuzhegewentibucunzaiwannengdejiejuefangfa。diancijianrongjishushejimianhenguang,diancijianrongxinglingyuyezhengzaifazhan,zhongyaodeshizhangwoyouguandiancijianrongdejibenyuanli,renzhenfenxiheshiyan,jiunengxuanzeheshidejiejuewentifangfa。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 築基AI4S:摩爾線程全功能GPU加速中國生命科學自主生態
- 一秒檢測,成本降至萬分之一,光引科技把幾十萬的台式光譜儀“搬”到了手腕上
- AI服務器電源機櫃Power Rack HVDC MW級測試方案
- 突破工藝邊界,奎芯科技LPDDR5X IP矽驗證通過,速率達9600Mbps
- 通過直接、準確、自動測量超低範圍的氯殘留來推動反滲透膜保護
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall




