电磁兼容设计讲座_如何让设计的产品符合电磁兼容要求

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电磁兼容解决方案

电磁兼容解决方案

电磁兼容解决方案一、引言电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指在电子设备、系统或者系统间的电磁环境中,能够互相协调共存,不产生电磁干扰,同时也不受到电磁干扰的能力。

本文旨在提供一种电磁兼容解决方案,以确保设备和系统在电磁环境中的正常运行。

二、背景随着电子设备和系统的广泛应用,电磁干扰问题日益突出。

电磁干扰可能导致设备性能下降、通信中断、数据丢失等问题,严重影响设备和系统的可靠性和稳定性。

因此,开辟一种有效的电磁兼容解决方案是至关重要的。

三、解决方案1. 设计阶段在设计阶段,需要采取以下措施来提高设备和系统的电磁兼容性:(1)合理布局:合理布局电子元器件和电路板,避免电磁干扰的发生和传播。

可以通过使用屏蔽罩、隔离墙等措施来减少电磁辐射和敏感度。

(2)选择合适的材料:选择具有良好电磁屏蔽性能的材料,例如金属材料、导电涂层等,以减少电磁辐射和敏感度。

(3)优化电路设计:采用合适的滤波器、抑制器等电路设计,以减少电磁干扰的传播和影响。

2. 测试阶段在测试阶段,需要进行以下测试来评估设备和系统的电磁兼容性:(1)辐射测试:通过辐射测试,评估设备的电磁辐射水平是否符合相关标准和要求。

可以使用电磁辐射测试仪器来进行测试。

(2)敏感度测试:通过敏感度测试,评估设备对外部电磁干扰的敏感程度。

可以使用电磁兼容测试仪器来进行测试。

(3)传导测试:通过传导测试,评估设备对传导干扰的反抗能力。

可以使用传导干扰测试仪器来进行测试。

3. 优化措施根据测试结果,可以采取以下优化措施来提高设备和系统的电磁兼容性:(1)调整布局:根据测试结果,调整电子元器件和电路板的布局,以减少电磁辐射和敏感度。

(2)优化材料选择:根据测试结果,选择更合适的材料,以提高电磁屏蔽性能。

(3)改进电路设计:根据测试结果,改进电路设计,加强抑制器、滤波器等的性能,以减少电磁干扰的传播和影响。

四、总结通过合理的设计和测试,以及相应的优化措施,可以有效解决设备和系统的电磁兼容问题。

电子产品的电磁兼容设计

电子产品的电磁兼容设计

电子产品的电磁兼容设计随着现代科技的发展,电子产品在我们的生活中扮演着重要的角色,包括手机、电视、电脑等等。

然而,由于电磁辐射等问题,电子产品可能会对我们的健康和其他电子设备产生负面影响。

为了保证电子产品的正常运行,并保护用户的健康与安全,电磁兼容设计变得尤为重要。

本文将详细介绍电磁兼容设计的步骤和要点。

一、了解电磁辐射的基本原理和影响了解电磁辐射的基本原理对于进行电磁兼容设计非常重要。

由于电子产品的工作原理和功率不同,产生的电磁辐射也有所不同。

了解电磁辐射的影响,包括电磁辐射对人体健康的影响以及对其他电子设备的干扰,可以帮助设计人员更好地预防和解决这些问题。

二、合理布局和阻隔屏蔽设计在电磁兼容设计中,合理的布局和阻隔屏蔽设计是关键。

首先,电子产品的各个部件应在设计时合理布局,避免不同部件之间的电磁干扰。

其次,对于电磁辐射强度较高的部件,可以采用屏蔽材料进行包裹,以减少辐射的泄漏。

三、接地和过滤设计电子设备的正确接地是电磁兼容设计中的重要一环。

接地可以有效地降低电磁辐射,保护用户的健康,并减少对其他设备的干扰。

另外,通过使用合适的滤波器,可以降低噪音和杂波的产生,提高产品的抗干扰能力。

四、合适的线路布局和防护措施线路布局的合理性对于电磁兼容设计至关重要。

线路过长或过近可能会导致电磁耦合现象,而过于密集的线路布局可能会增加互相干扰的可能性。

因此,设计人员应合理规划线路的布局,并采取适当的防护措施,如使用屏蔽隔离器、滤波器等。

五、频谱分析和测试最后,频谱分析和测试是电磁兼容设计的必要环节。

通过对电子产品的频谱进行分析和测试,可以检测出可能存在的问题,并及时采取相应的措施进行改进。

频谱分析和测试包括:辐射测试、传导测试和抗干扰能力测试等,以确保产品符合相关标准和规定。

在进行电磁兼容设计时,除了上述的步骤和要点外,还应注意以下几个方面:1. 确保符合相关标准和规定:在进行电磁兼容设计时,必须遵守相关的标准和法规要求,如国际电工委员会(IEC)的国际标准等。

电路设计流程如何应对电磁兼容性问题

电路设计流程如何应对电磁兼容性问题

电路设计流程如何应对电磁兼容性问题电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指电子设备在电磁环境中能够互不干扰地工作,并且不对环境产生不可接受的电磁干扰的能力。

电路设计中的电磁兼容性问题是设计师需要重视和解决的重要问题之一。

本文将从电路设计的不同阶段出发,介绍电路设计流程如何应对电磁兼容性问题。

一、电路原理设计阶段在电路原理设计阶段,应当从电磁兼容性的角度考虑电路的布局和连接方式。

首先,合理规划电路板的布局,尽量减少电路的交叉、纠缠,避免长线与短线相交等情况,以减少电路间的互相干扰。

其次,对于高频信号线和低频信号线,应分别进行布局和引导,以减少电磁干扰的产生。

另外,可以利用分隔器件、合理选择电路拓扑等方法,降低共模噪声的传播和辐射。

二、电路元件选择阶段在选择电路元件时,应优先考虑具有较低辐射噪声、较低电磁敏感性的元件。

例如,选择具有良好屏蔽性能的电感器、电容器和滤波器,以减少对外界电磁场的感应。

此外,在选用元器件时,还应参考传统经验和性能参数,例如元器件的EMC指标和抗干扰能力等。

三、电路布线设计阶段电路布线设计是电路设计的重要环节,直接影响电路的电磁兼容性。

在进行电路布线设计时,应尽量避免平面回线的串扰和共模反馈。

可以采用星形或者网格状的布线方式,调整各信号线之间的距离,以降低串扰和电磁干扰的产生。

同时,应考虑到电磁辐射问题,合理设置地线和电源线,减少回流路径上的电磁辐射。

四、电路的屏蔽设计阶段电路的屏蔽设计是解决电磁干扰问题的一种重要措施。

在设计过程中,可以通过屏蔽罩或者屏蔽缆来减少电磁泄漏和干扰的发生。

屏蔽罩可以采用金属盒、金属片等材料制作,将敏感电路分隔开。

屏蔽缆则能有效地抑制电磁泄漏和干扰的传播,提高整个电路的抗干扰能力。

五、电路的滤波设计阶段电路的滤波设计是为了减少电磁干扰的传输和辐射。

可以采用低通滤波器、带通滤波器和陷波器等,过滤掉干扰信号和噪声信号,以减少电磁辐射的产生。

电磁兼容解决方案

电磁兼容解决方案

电磁兼容解决方案一、背景介绍电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指电子设备在特定的电磁环境中,能够与其他设备共存并正常工作的能力。

随着现代电子技术的快速发展,电磁干扰(Electromagnetic Interference,简称EMI)问题越来越突出,对电子设备的正常运行造成了严重的影响。

为了解决电磁兼容问题,提供稳定可靠的电子设备,我们需要制定一套全面的电磁兼容解决方案。

二、问题分析1. 电磁干扰源分析:通过对电子设备的电磁辐射源进行分析,确定可能导致电磁干扰的主要因素,如高频振荡器、电源线等。

2. 电磁感应源分析:通过对电子设备的电磁感应源进行分析,确定可能受到电磁干扰的主要因素,如电源线、通信线等。

3. 电磁兼容性测试:通过对电子设备进行电磁兼容性测试,了解设备在特定电磁环境下的工作状态,确定是否存在电磁干扰问题。

三、解决方案1. 电磁辐射源控制:通过对电子设备的电磁辐射源进行控制,减少电磁辐射的强度和频率,降低对其他设备的干扰。

- 优化电路设计:采用合理的电路布局和线路走向,减少电磁辐射的产生。

- 使用屏蔽材料:在电子设备中使用屏蔽材料,阻止电磁辐射的泄漏。

- 优化接地系统:建立良好的接地系统,减少电磁辐射的传播。

2. 电磁感应源控制:通过对电子设备的电磁感应源进行控制,减少电磁感应的强度和频率,降低对其他设备的敏感性。

- 优化电路设计:采用合理的电路布局和线路走向,减少电磁感应的产生。

- 使用屏蔽材料:在电子设备中使用屏蔽材料,阻止电磁感应的干扰。

- 优化接地系统:建立良好的接地系统,减少电磁感应的传播。

3. 电磁兼容性测试:对电子设备进行电磁兼容性测试,评估设备在特定电磁环境下的工作状态。

- 辐射发射测试:通过对设备进行辐射发射测试,了解设备在工作状态下产生的电磁辐射强度是否符合标准要求。

- 抗干扰能力测试:通过对设备进行抗干扰能力测试,了解设备在特定电磁环境下的抗干扰能力是否符合标准要求。

电磁兼容性设备的电磁兼容性要满足哪些要求

电磁兼容性设备的电磁兼容性要满足哪些要求

电磁兼容性设备的电磁兼容性要满足哪些要求电磁兼容性设备是指在电磁环境中能够正常运行,同时不对周围环境造成无法接受的电磁干扰或被周围环境电磁干扰所影响的设备。

为了保证电磁兼容性设备的正常运行和周围环境的稳定,其电磁兼容性需要满足以下几个要求:一、电磁兼容性设备的电磁辐射要求电磁兼容性设备在正常运行时产生的电磁辐射应符合国家有关标准和规定,不得超出允许的辐射限值。

通过采用合理的设计、屏蔽和滤波技术,可以降低电磁辐射水平,减少对周围环境的干扰。

二、电磁兼容性设备的电磁感应耐受要求电磁兼容性设备应具有一定的电磁抗扰能力,能够在强电磁场的作用下保持正常的工作状态,不受电磁干扰而发生功能故障。

通过合理的电路设计、屏蔽和滤波技术,可以提高电磁兼容性设备的电磁抗扰能力。

三、电磁兼容性设备的电磁传输性要求电磁兼容性设备应具备良好的电磁传输性能,能够在复杂的电磁环境中正常传输和接收信号,不受外界电磁干扰而导致数据传输错误或丢失。

合理的电路布局、信号调理和屏蔽技术可以提高电磁兼容性设备的传输性能。

四、电磁兼容性设备的电磁抗干扰能力要求电磁兼容性设备应具备一定的抗干扰能力,能够在强电磁环境干扰下保持正常的工作状态,不受干扰而发生故障。

通过合理的电路设计、屏蔽和滤波技术,可以提高电磁兼容性设备的抗干扰能力。

五、电磁兼容性设备的地线和屏蔽要求电磁兼容性设备应具备良好的地线系统和屏蔽结构,能够有效地屏蔽外界电磁干扰和防止内部电磁辐射对周围环境造成干扰。

合理的地线布置和屏蔽结构设计可以提高电磁兼容性设备的抗干扰能力和减少电磁辐射。

六、电磁兼容性设备的标识和测试要求电磁兼容性设备应具备相应的标识和测试要求,以确保其符合国家有关标准和规定。

通过标识和测试可以对电磁兼容性设备进行监测和评估,及时发现和解决潜在的电磁兼容性问题。

在电磁兼容性设备的设计、生产、安装和使用过程中,需要遵循上述要求,并结合实际应用场景制定相应的技术措施和管理规范,以确保电磁兼容性设备在电磁环境中的正常运行,同时降低对周围环境和其他设备的干扰。

如何进行电磁兼容性测试和设计

如何进行电磁兼容性测试和设计

如何进行电磁兼容性测试和设计电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是指电子设备在电磁环境中能够以高可靠性的方式正常工作,同时不会对周围的设备和系统产生干扰。

为了确保电子设备的正常运行并减少电磁干扰,进行电磁兼容性测试和设计是必要的。

下面将详细介绍电磁兼容性测试和设计的步骤。

一、测试步骤:1. 确定测试的标准:首先,需要明确要测试的产品适用于哪些电磁兼容性测试标准。

常用的国际标准有CISPR、IEC、EN等,国内标准有GB、GJB等。

2. 确定测试的频率范围:根据产品的使用环境和频率范围,确定需要进行测试的频率范围。

常见的频率范围有15kHz-1GHz和30MHz-40GHz等。

3. 进行辐射测量:辐射测量主要有射频辐射测量和电磁场强度测量两种方法。

射频辐射测量可以通过天线、探测器和频谱分析仪等进行,而电磁场强度测量常使用磁场探测器。

4. 进行传导测量:传导测量主要是对产品进行电缆辐射、电源线辐射和接地线辐射等测试。

可以使用无差别耦合器(CDN)和人体模拟器(HBM)等设备进行测量。

5. 进行敏感性测试:敏感性测试是为了检测产品是否对外界电磁场干扰过于敏感。

可以通过产生各种不同频率和强度的电磁场进行测试。

6. 进行抗干扰性测试:抗干扰性测试是为了确定产品在遇到各种干扰源时的工作可靠性。

可以通过模拟不同干扰情况进行测试。

7. 分析测试结果:测试完成后,需要对测试数据进行分析。

对于不合格的测试结果,需要找出问题原因,并进行相应的改进措施。

二、设计步骤:1. 确定设计要求:在进行电磁兼容性设计之前,需要明确产品的工作环境和要求,包括电磁辐射和敏感性要求等。

2. 进行电磁兼容性设计:根据设计要求,进行电磁兼容性设计。

设计过程中需要考虑到电源线滤波、地线设计、屏蔽设计、布线设计等因素。

3. 进行电磁辐射测试:设计完成后,需要对产品进行电磁辐射测试,验证设计的有效性。

电磁兼容的技巧和方法

电磁兼容的技巧和方法

电磁兼容的技巧和方法电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指不同电子设备之间或者同一电子设备中各个电磁部件之间互不干扰的能力。

在今天的电子设备密集且高度互联的环境中,电磁兼容的重要性愈发凸显。

为了确保各种设备能够良好地工作并相互配合,人们需要采取一些技巧和方法来提高电磁兼容性。

以下是一些常见的电磁兼容的技巧和方法:1. 设备设计方面- 合理的电磁屏蔽设计:在电子设备设计过程中,应考虑采取合理的电磁屏蔽措施,如金属外壳、屏蔽罩等,以降低电磁辐射和抗电磁干扰的能力。

- 可控的接地设计:合理的接地设计可以提高电磁兼容性。

例如,应将设备的数字地、模拟地和功率地分离,减少接地回路的磁耦合。

- 合理的布线设计:电子设备内部的布线应考虑电磁兼容性,减少传导和辐射干扰。

例如,尽量减少回路的交叉和环结构,降低电磁辐射。

- 合适的滤波器:适当使用滤波器可以降低电源线和信号线上的噪声。

如电源线上的电磁滤波器和信号线上的滤波电容等。

2. 电磁测试方面- 辐射测试:辐射测试可以通过测量设备发出的电磁辐射强度来评估电磁兼容性。

常见的测试方法包括室内测量、室外测量、半吋/全吋天线测量等。

- 传导测试:传导测试可以通过测量设备对外界电磁干扰的抵抗能力来评估电磁兼容性。

常见的测试方法包括辐射干扰电压测试、电源线耦合测试、传导耦合测试等。

3. 电磁兼容性解决方案- 使用屏蔽材料:在电子设备设计中采用屏蔽罩、金属箱体等屏蔽材料可以有效阻隔电磁辐射和抗电磁干扰。

- 使用滤波器:合适地使用电源滤波器可以降低电源线上的噪声,提高设备的电磁兼容性。

- 合适的接地:合理的接地可以减少接地回路的耦合,降低电磁干扰的影响。

- 电磁兼容性测试:定期进行电磁兼容性测试可以及时发现问题并采取相应措施,确保设备的良好工作。

4. 法规标准方面- 合规标准遵循:电子设备的设计和生产应符合国家和地区的相关法规标准,并通过相应的合规测试来证明设备的电磁兼容性。

电气工程中的电磁兼容规范要求与应对策略

电气工程中的电磁兼容规范要求与应对策略

电气工程中的电磁兼容规范要求与应对策略电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是电气工程中一个重要的概念。

它涉及到电子设备和系统在同一空间内运行时所产生的电磁干扰和敏感度问题。

为了保证电子设备和系统可以在不产生电磁干扰或受到干扰的情况下正常运行,电磁兼容规范和相应的应对策略显得尤为重要。

一、电磁兼容规范要求电磁兼容规范是指对电子设备和系统的设计、制造、安装和使用过程中的电磁干扰问题进行规范和约束的文件。

这些规范通常是由国际、国家或行业组织制定的,旨在保证设备和系统能够在电磁环境下共存并正常工作。

1. 抗干扰能力要求电磁兼容规范中常对设备的抗干扰能力进行要求。

这一要求主要包括设备的抗辐射干扰(Radiated Disturbance)和抗传导干扰(Conducted Disturbance)能力。

抗辐射干扰是指设备对于电磁波的敏感性,抗传导干扰则是指设备对于传导途径中的电磁干扰的抵抗能力。

2. 发射限值要求为了保证设备在运行时不对其他设备和系统造成干扰,电磁兼容规范中通常会对设备发射的电磁辐射限值进行要求。

这些限值要求设备在指定频段内的发射功率不超过规定的阈值,以免对其他设备造成电磁干扰。

3. 灵敏度要求电磁兼容规范也会对设备的灵敏度进行要求。

设备的灵敏度是指设备受到外界电磁干扰时产生故障的可能性。

规范通常要求设备在一定的电磁干扰下仍能正常运行,以保证设备的可靠性。

二、应对策略为了满足电磁兼容规范的要求,需要采取一系列的应对策略。

1. 设备屏蔽设备屏蔽是指对设备进行设计和制造时,采取一定的屏蔽措施,以减少设备辐射和接收到的外界干扰。

常见的屏蔽措施包括在设备外壳内部涂覆屏蔽材料、使用屏蔽罩或屏蔽壳等。

2. 过滤器的使用过滤器是一种常用的抗干扰措施。

它可以将传导途径中的电磁干扰滤除,以保证设备正常工作。

常见的过滤器包括串联滤波器和并联滤波器等。

3. 接地和接线良好的接地和接线是保证电磁兼容的关键。

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x 选用高导磁率的材料,如坡莫合金; x 增加屏蔽体的壁厚; 以上两条均是为了减少屏蔽体的磁阻; x 被屏蔽的物体不要安排在紧靠屏蔽体的位置上,以 尽量减少通过被屏蔽物体体内的磁通; x 注意磁屏蔽体的结构设计,凡接缝、通风孔等均可 能增加磁屏蔽体的磁阻,从而降低屏蔽效果。为此, 可以让缝隙或长条形通风孔循着磁场方向分布,这 有利于屏蔽体在磁场方向的磁阻减小;
为什么要考虑EMC?
国内外技术壁垒、强制要求 产品的可靠性
EMI试验:(参照CISPR22/GB9254)
传导发射试验 辐射发射试验
EMS试验 (GB/T17626.系列)
静电放电抗扰性试验(.2) 射频电磁场辐射抗扰性试验(.3) 电快速瞬变脉冲群抗扰性试验(.4) 雷击浪涌抗扰性试验(.5) 射频场传导抗扰性试验(.6) 工频磁场抗扰性试验(.8) 电压瞬时跌落,短时中断和电压渐 变的抗扰性试验(.11)
搭接的功能
搭接是在两金属之间建立一低阻抗通路,其目的 在为电流提供一均称的结构体以避免干扰。 处理良好的搭接能彻底发挥屏蔽与滤波的功能, 减少接地系统中的射频电位差,以及电流环路,并 可防止静电产生,减少雷击与电磁脉冲的危险,同 时能防止人员误遭电击。 然而未经仔细处理的搭接会增加干扰的程度,此 诚不良之设计较不设计为害更甚。
搭接之处理
搭接时,金属面应予以清洁,不得有油漆 或其它杂物,搭接完成后,可涂以油漆或 施以其它之防蚀保护。此外,搭接时应考 虑不同金属之电化效应,并应尽量减少接 触盐水、汽油等,以防电能作用。 若电能特性相去甚远的两金属欲搭接在一 起,应以介于其间的金属为垫圈置于该两 金属间,
金属电化次序
第一类 第二类 第三类 第四类 第五类
接地环路
下图即为接地环路的形成:
打破接地环路的方法
常用的电缆
双绞线
同轴电缆 带状电缆
注意之一
接地线愈短愈好; 电缆屏蔽层终接时应环接; 电子线路中及低频使用时应规划不同的接地系统以配合不 同之回路(Return ) ,如信号、屏蔽、电源、机壳或组架。 唯这些回路最后可接在一起,然后以单点接地; 接地面应具有高传导性(Conductivity); 线路中之元件若经常产生大量的急变电流,则该线路应备 有单独的接地系统,或至少应备有单独之回路,以免影响 其它线路。 低能量信号之接地应与其它接地隔离; 切忌双股电缆分开安装;
屏蔽效能的计算
屏蔽效能S=A+R+B (dB) 上式中 A 为吸收损耗, R 为反射损耗, B 为 正或负的修正项;当A大于15dB时,B可忽 略不计,B是由屏蔽体内反射波所引起的。 上式中的各项可以视为相对于铜材料的导 电系数σ 和导磁率μ ,频率f(Hz)以及所 存在的各种物理参数的函数。
并联单点接地
并联单点接地最大的缺点是耗时费料,由于接地线太 多太长,以至增加各地阻抗,尤其在高频范围中更加严 重。
多点接地
在频率低于10MHz时,较适于单点接地。若在高频 (>10MHz)情况下,由于接地线的长度以及接地电路的影 响,故单点接地无法达到去除干扰的效果,此时就得使用 多点接地。此时接地线的长度亦应尽量缩短。下图各接地 点可视为机壳或接地板:
注意之二
低频宜采用单点接地系统,高频应采用多点接地系统; 良好的接地系统; 减少由共同导体所引入的杂讯电压,尽量避免产生接地环 路; 已接地的放大器接于未接地之电源,其输入导线之屏蔽应 接于放大器之接地点。若未接地之放大器接于接地之电源, 则输入导线之屏蔽应于电源端接地。高增益放大器之屏蔽 应接于放大器之接地点; 若信号线路两端接地,则所产生的接地环路易受磁场及地 电位差的干扰; 去除接地环路的方法有使用隔离变压器、光电耦合器、差 动放大器、扼流圈。
电磁场屏蔽的机理
H0/E0
H1/E1
电磁场屏蔽的机理
电磁屏蔽体对电磁的衰减主要是基于电磁 波的反射和电磁波的吸收两种方式。
电磁场屏蔽的机理(续〕
与前面已讲述的电场屏蔽及磁场屏蔽的机理不同,电磁屏 蔽对于电磁波的衰减有三种不同的机理:
x 当电磁波在到达屏蔽体表面时,由于空气与金属的交界面上 阻抗的不连续,对入射波产生的反射。这种反射不要求屏蔽 材料必须有一定厚度,只要求交界面上的不连续; x 未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量,在体内向前传播的过 程中,被屏蔽材料所衰减。这种物理过程被称为吸收; x 在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量,传到材料的另一表面时, 在遇到金属与空气不连续的交界面时,会形成再次反射,并 重新返回屏蔽体内。这种反射在两个金属的交界面上可能有 多次的反射。
何时解决EMC
可采取的措施
解决EMC的成本
设计
生产
使用
生产进程
EMC 三要素
干扰源 敏感设备 传播途径
EMC设计
接地(Grounding) 屏蔽(Shielding) 滤波(Filtering) 内部设计(PCB板〕
EMC设计三阶段
问题解决阶段 规范设计阶段 分析预测阶段
接地(Grounding)
接地的目的一是防电击,一是去除干扰。 可将接地分为两大类: 安全接地(Safety Grounding) 信号接地
安全接地(Safety Grounding)
安全接地是指接大地 (Earthing) ,也就是将 电气设备的外壳以低阻抗导体连接大当人 员意外触及时不易遭受电击。
图2:电场屏蔽作用的分析
C1 UB UA C1 C2
' C ' UB ' 1 UA C1 C2 C4
电场屏蔽的设计要点
为了获得良好的电场屏蔽效果,注意以下几点是必要的: x 屏蔽板以靠近受保护物为好,而且屏蔽板的接地必须 良好。此举目的是增大C4的值; x 屏蔽板的形状对屏蔽效能的高低有明显影响。例如, 全封闭的金属盒可以有最好的电场屏蔽效果,而开孔 或带缝隙的屏蔽盒,其屏蔽效能都会受到不同程度的 影响。此举主要是影响剩余电容C1′的值; x 屏蔽板的材料以良导体为好,但对厚度并无要求,只 要有足够面接触 螺钉的距离 缝隙:导电衬垫 压力
按优先等级排列的各种衬垫
优先等级 1 2 衬垫种类 金属网射频衬垫 铜镀合金 备注
容易变形,压力为 1.4kg/cm 时,衰减为 54dB。资 料表明,频率较低时衰减最大。用于永久密封较好, 不适用于开与关的面板。 有很高的导电性和很好的抗腐蚀性能。弹性好,最 适合用于和活动面板配合。可制成指形条、螺旋和 锯齿面。衰减性能常超过 100dB。 适用于只需名义上连接和少量螺钉的地方。实现水 汽密封和电气密封经 150℃、48 小时老化后,体电 阻率为 10~20mΩ /cm(max)。变形度限制值为 25%。 资料表明,频率较高时衰减为最大。 在泡沫塑料上蒙一块镀银编织物,形成一个软衬 垫,占去大部分疏松空间,主要为民用,适用于机 柜和门板。
阳极端(最易受腐蚀) 镁(Mg); 铝(AL)或铝合金;锌(Zn);镉(Cd); 碳钢;铁(Fe);铅(Pb);锡(Sn); 镍(Ni);铬(Cr);不锈钢; 铜(Cu);银(Ag);金(Au);白金(Pt);钛(Ti)。 阴极端(不易受腐蚀)
铆接及螺纹搭接
铆接有均匀、省时的优点,但其使用弹性不如 以螺钉搭接,且防蚀能力不如熔接、软硬焊。铆 接时铆孔应与铆钉紧密接合,铆孔边不得有油漆。 螺纹搭接时应注意垫圈材料的选择及安放位置, 通常均戴垫圈(Load Distribution Washer)直接置于螺 栓头(Bolt Head)或壳帽之下,而锁紧垫圈(Lock Washer)则应置于螺帽与均戴垫圈之间。此外,千 万别将带齿锁紧垫圈置于两搭接金属之间。
机柜(或屏蔽盒)之屏蔽
结构材料
适用于底板和机壳的材料大多数是良导体,如铜、铝等,可 以屏蔽电场,主要的屏蔽机理是反射而不是吸收。 对磁场的屏蔽需用铁磁材料,如高导磁率合金和铁。主要的 屏蔽机理是吸收而不是反射。 在强电磁场环境中,要求材料能屏蔽电场和磁场两种成分, 因此需要结构上完好的铁磁材料。屏蔽效率直接受材料厚度 以及搭接和接地方法好坏的影响。 对于塑料壳体,是在其内壁喷涂屏蔽层,或在汽塑时掺入金 属纤维。
搭接的形态
直接搭接:即搭接体间之直接连接; 间接搭接:即搭接体间以金属导线相连,其适合 于经常移动的装备,以及将安装防震垫〔Shock Mounts〕的装备,间接搭接时应特别注意共振效 应(Resonant Effect),否则引入杂讯。 搭接的方法有熔接(Welding)、硬焊〔Brazing〕、 软 焊 ( Sweating ) 、 砧 接 〔Swaging〕 、 铆 接 (Riveting)以及螺丝连接。
信号接地
信号接地除提供参考点之外,同时还可以 大量消除杂讯的干扰。由于杂讯本身的特性, 考虑接地时有不同的处理方法:
单点接地 多点接地 复合式接地
单点接地
系统或装备上仅有一点接地,分为: 串联单点接地; 并联单点接地;
串联单点接地
若系统各线路或装备所产生或需要的能量变化太大, 则不适用串联单点接地,因为高能量的线路或装备所产 生大量的地电位会严重地影响低能量线路或装备的正常 运作。
磁场屏蔽的机理
磁场屏蔽通常是对直流或甚低频磁场的屏蔽,其 效果比对电场屏蔽和电磁场屏蔽要差得多,因此 磁场屏蔽是个棘手的问题。 磁场屏蔽主要是依赖高导磁材料所具有的低磁阻, 对磁通起着分路的作用,使得屏蔽体内部的磁场 大大减弱。
H0 H1
磁场屏蔽的机理
磁场屏蔽的设计要点
提高磁场屏蔽效能的主要措施有:
屏蔽
屏蔽能有效地抑制通过空间传播的电磁干 扰。采用屏蔽的目的有两个:一是限制内 部的辐射电磁能越过某一区域;二是防止 外来的辐射进入某一区域。 屏蔽按其机理可分为电场屏蔽、磁场屏蔽 和电磁场屏蔽。
电场屏蔽的机理
A C1 B A B
C3 UA C2 UB UA S
C4 C2
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