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      電快速瞬變脈沖群對測試設備的抗擾性具有典型意義

      更新時間:2023-08-04      點擊次數:359

      一、電快速瞬變脈沖群(EFT)不合格的原因

      對于測試設備的EMC抗擾度,電快速瞬變脈沖群測試具有典型意義。由于電快速瞬變脈沖群測試波形的上升沿非常陡峭,它包含非常豐富的高頻諧波分量,可以在寬頻率范圍內檢測電路抗擾度。此外,由于測試脈沖是脈沖串,它對電路的干擾具有累積影響。為了抵抗瞬態干擾,大多數電路在輸入端安裝了積分電路,可以很好地抑制單個脈沖,但不能有效地抑制一系列脈沖。

      該圖顯示了影響設備的三個原因:

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      電路電源線上的噪聲電壓過高,因為它通過電源線直接傳輸到設備電源。從圖中所示的干擾注入方法可以看出,當火線或零線單獨注入時,火線和零線之間存在差模干擾,這種干擾發生在電源的直流輸出端;當火線和零線同時注入時,只有共模電壓。由于大多數功率輸入是平衡的(變壓器輸入或整流器橋輸入),實際共模干擾很少轉換為差模電壓,這對功率輸出幾乎沒有影響。

      在電力線傳導過程中,干擾能量輻射到空間。這些能量會感應相鄰的信號電纜,并干擾信號電纜連接的電路(如果發生這種情況,測試脈沖通常直接注入信號電纜,導致測試失?。?。當干擾脈沖信號在電纜(包括信號電纜和電力電纜)上傳輸時產生的二次輻射能量被引入電路并干擾電路。

      二、電快速瞬變脈沖串(EFT)解決方案

      1.電源線措施:

      1.1.金屬底盤。解決電力線干擾問題的主要方法是在電力線入口處安裝電力線濾波器,以防止干擾進入設備。從圖中所示的干擾注入方法可以看出,注入電力線的電壓是共模電壓,濾波器必須能夠抑制共模電壓,以便測試設備能夠成功通過測試。目前,市場上許多成品電力濾波器主要是為快速電脈沖測試而設計的,設計者可以根據產品特性直接選擇。以下是用濾波器抑制電力線上快速電脈沖的方法。

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      1.2.設備底盤是非金屬的。如果設備使用非金屬底盤,則必須在底盤底部添加金屬板,以使濾波器中的共模濾波電容器接地。如圖所示,共模干擾電流通道由金屬板和地線層之間的分布電容形成。如果設備的尺寸小,則意味著金屬板的尺寸較小,金屬板與地線層之間的電容較小,無法起到更好的旁路作用。因此,電感器的特性對于設備成功通過測試至關重要。應采取各種措施來改善電感器的高頻特性。如有必要,可以串聯使用多個電感器。

      2.信號線措施:

      信號電纜屏蔽。從測試方法可以看出,干擾脈沖耦合到信號電纜的方法是電容耦合。消除電容耦合的方法是屏蔽電纜并將其接地。因此,電纜屏蔽層可以在測試中與參考地線層可靠連接。如果設備外殼為金屬和接地設備,則容易滿足要求;當設備外殼為金屬,但未接地時,屏蔽電纜只能抑制電快脈沖中的高頻分量,并通過金屬外殼與地面之間的分布電容接地;如果機箱是非金屬的,則電纜屏蔽方法無效。

      共模扼流圈安裝在信號電纜上。共模扼流圈實際上是一個低通濾波器。根據低通濾波器對脈沖干擾的抑制作用,它只有在電感足夠大的情況下才有效。然而,當扼流圈的電感較大(通常匝數較多)時,分布電容也較大,扼流圈高頻抑制效果降低。電快速脈沖波形包含大量高頻分量。因此,在實際使用中,需要注意調整扼流圈的匝數,必要時考慮高頻和低頻的要求,連接兩個不同匝數的扼流圈。

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      設備的信號電纜采用雙絞線,在設備信號線接口處(即靠近設備端部)增加一套鐵氧體磁環,磁環纏繞2~3圈。對于抗擾度較低的設備,該措施的效果仍然很好。

      共模濾波電容器安裝在信號電纜上。這種濾波方法比扼流圈有更好的效果,但它需要金屬外殼作為濾波電容器的位置。此外,該方法對差模信號有一定的衰減,使用時應注意。

      局部屏蔽敏感電路。當設備的外殼是非金屬的,或者電纜的屏蔽和過濾措施不容易實施時,干擾將直接耦合到電路中。此時,敏感電路只能部分屏蔽,屏蔽體應該是完整的六面體。

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