电磁兼容基础知识
电磁兼容知识点总结

电磁兼容知识点总结一、电磁兼容概述电磁兼容(EMC)是指电子设备在电磁环境中正常运行,同时不对其他设备产生干扰的能力。
在现代电子设备中,电磁兼容性已成为一项至关重要的性能指标。
二、电磁兼容性标准与规范为了确保电磁兼容性,各种国际和地区标准与规范应运而生。
其中,最知名的包括国际电工委员会(IEC)的系列,以及美国联邦通信委员会(FCC)的Part 15系列。
这些标准与规范对电子设备的电磁辐射、抗干扰能力和静电放电等指标做出了详细规定。
三、电磁干扰源电磁干扰源多种多样,主要包括电源开关、无线电发射器、雷电等自然干扰源,以及各种电子设备的运行过程产生的干扰。
其中,电源开关是常见的电磁干扰源之一,其产生的谐波电流和电压波动可能对其他设备造成干扰。
四、电磁抗扰度要求为了确保电子设备的正常运行,电磁抗扰度要求应运而生。
这些要求主要包括对静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌、电压跌落等干扰的抵抗能力。
在设计和生产过程中,应充分考虑这些因素,以确保设备在遭受这些干扰时仍能正常工作。
五、电磁屏蔽与滤波技术为了达到电磁兼容性要求,电磁屏蔽与滤波技术被广泛应用于电子设备中。
电磁屏蔽主要通过金属隔离材料将干扰源与外界隔离,而滤波技术则通过特殊设计的电路或器件,阻止或减弱干扰信号的传播。
这些技术对于提高设备的电磁抗扰度和降低电磁辐射具有重要意义。
六、电磁兼容性测试与认证为了验证电子设备的电磁兼容性,各种测试与认证机构应运而生。
这些机构通过模拟实际工作条件和电磁环境,对电子设备进行严格的测试和认证,以确保其符合相关标准和规范的要求。
获得电磁兼容性认证是电子产品进入市场的重要条件之一。
七、提高电磁兼容性的设计策略在设计阶段,采取一些策略可以提高电子设备的电磁兼容性。
例如,合理布局电路板上的元件和布线,选择合适的滤波器和电容,使用屏蔽材料等。
对于高频电路设计,还应考虑信号的完整性、反射和串扰等问题。
八、结论电磁兼容性是现代电子设备不可或缺的性能指标之一。
电磁兼容知识点总结(一)2024

电磁兼容知识点总结(一)引言概述:电磁兼容是指电子设备在共同工作环境中,能够互不干扰,同时保持自身功能不受到干扰的能力。
本文将总结电磁兼容的相关知识点,以帮助读者更好地理解和应用这一概念。
正文:一、电磁兼容的基本概念与原理1.1 电磁辐射与电磁感应的基本原理1.2 互相干扰的电磁场作用方式1.3 电磁兼容的基本目标和要求1.4 电磁兼容设计的基本原则1.5 电磁兼容性评估的方法和指标二、电磁兼容性设计原则2.1 地线设计原则2.2 信号传输线设计原则2.3 电磁场屏蔽原则2.4 电源线设计原则2.5 接地设计原则三、电磁干扰源的特征与分析3.1 传导干扰源的特征与分析3.2 辐射干扰源的特征与分析3.3 外界电磁环境的特征与分析3.4 电气场强的测量方法3.5 干扰源定位与分析方法四、电磁屏蔽技术与方法4.1 电磁屏蔽材料的基本原理与特性4.2 电磁屏蔽的设计方法与措施4.3 电磁屏蔽效果的评估与验证方法4.4 常见电磁屏蔽结构的设计要点4.5 电磁屏蔽在实际工程中的应用五、电磁抗干扰技术与方法5.1 模拟滤波器设计原则与方法5.2 数字滤波器设计原则与方法5.3 过电压保护技术与方法5.4 对抗电源变动的技术与方法5.5 抗电磁干扰设计的实践案例总结:通过本文对电磁兼容的知识点总结,我们了解了电磁兼容的基本概念、原理和设计原则。
我们还学习了电磁干扰源的特征与分析方法,电磁屏蔽技术与方法,以及电磁抗干扰技术与方法。
电磁兼容设计的实践应用对于维护电子设备的正常运行至关重要。
希望读者能够通过本文对电磁兼容的知识点有更深入的了解,以应对实际工程中可能遇到的电磁兼容问题。
电磁兼容详细讲解

电磁环境(electromagnetic environment)
存在于给定场所的所有电磁现象的综合。“给定场所”即“空间”,“所有电磁 现象”包括了全部“时间”与全部“频谱”。
三、电磁兼容性的实施
电磁兼容的控制技术
1、传输通道抑制:具体方法有滤波、屏蔽、搭接、接地、合理布线。 2、空间分离:地点位置控制、自然地形隔离、方位角控制、电场矢量方向 控制。 3、时间分离:时间共用准则、主动时间分隔、被动时间分隔等。 4、频谱管理:频谱规划/划分、制定标准规范、频率管制等。 5、电气隔离:变压器隔离、光电隔离、继电器隔离、DC/DC变换等。 6、其他技术。 15
第一章 绪论
二、电磁兼容技术的发展
1、电磁兼容技术发展史
1823年,安 培提出了电 流产生磁力 的基本定律。 1840年,美 国人亨利成 功地获得了 高频电磁振 荡。 1866年,第一台发电 机发电,利用电磁效 应工作的电气设备越 来越广泛,造成电磁 环境的“污染”。 1888年,德国物理学家赫兹首创了天 线,第一次把电磁波辐射到自由空间, 同时又成功接收到电磁波,用实验证 实了电磁波的存在,从此开始了对电 磁干扰问题的实验研究。
1966年由原第一机械工业部制定 的部级标准JB-854-66《船用电 气设备工业无线电干扰端子电压 测量方法与允许值》
1984年,中国通信学会、中国电 子学会、中国铁道学会和中国电 机工程学会在重庆召开了第一届 全国性电磁兼容学术会议。
1992.5,中国电子学会和中国通 信学会在北京成功地举办了“第 一届北京国际电磁兼容学术会议 (EMC’92/Beijing)”。
电磁兼容知识点总结

电磁兼容知识点总结一、电磁干扰的特点1.电磁干扰的来源电磁干扰主要来自于电子设备、无线通信设备、电源线、雷电放电、静电放电等。
其中电子设备是产生电磁干扰最主要的来源,包括计算机、通信设备、电视机、音响、照明设备等。
这些设备在工作时会产生电磁场,从而对其它设备产生干扰。
2.电磁干扰的传播电磁干扰的传播途径主要有辐射传播和传导传播两种方式。
辐射传播是指电磁波以空间传播的方式传播干扰,主要影响范围是设备本身周围的空间。
传导传播是指电磁波通过导体传播干扰,通常是通过电源线、信号线、地线等传导到其它设备。
3.电磁干扰的特点电磁干扰的特点包括频率广泛、能量巨大、传播速度快、影响范围广等。
由于电磁干扰的这些特点,一旦产生干扰就会对其它设备产生不同程度的影响,从而影响设备的正常工作。
二、电磁兼容的基本原理和方法1.基本原理电磁兼容的基本原理是通过设计、测试和控制减小设备产生的电磁干扰和提高设备抗干扰能力,使设备在电磁环境中能够共存共存。
为了实现这一目标,需要对设备进行整体设计,考虑其电磁兼容性,包括电源线滤波、辐射和导体电磁干扰控制、接地系统设计等。
2.基本方法电磁兼容的基本方法主要包括以下几种:a.增加滤波器滤波器是电磁兼容的重要手段,它能够有效地减小电磁干扰并提高设备对外部干扰的抵抗能力。
常见的滤波器有电源线滤波器、信号线滤波器、天线滤波器等。
b.增加屏蔽屏蔽是减小电磁辐射和提高设备抗干扰能力的重要手段,主要包括电磁屏蔽罩、屏蔽涂料、屏蔽隔板等。
通过在设备内部或外部增加屏蔽,可以有效减小电磁干扰。
c.合理设计接地系统接地系统是提高设备抗干扰能力的关键因素,通过合理设计接地系统可以减小设备对外部干扰的敏感性和提高设备对外部干扰的抵抗能力。
d.改善功率供应改善功率供应是减小电磁干扰的重要手段,包括选择优质的电源装置、增加稳压器、提高电源线的质量等。
e.系统整体设计系统整体设计是电磁兼容的关键环节,通过对系统整体进行电磁兼容性的考虑,可以有效地减小系统产生的电磁干扰并提高其抗干扰能力。
2024年跟我一起学EMC第基础知识

规范设备安装和使用
确保设备在安装和使用过程中符合相关 EMC标准,避免不必要的干扰。
系统级解决方案
针对复杂系统,需从系统角度出发,制定全 面的解决方案,如合理规划设备布局、采用 综合屏蔽措施等。
案例分享:成功解决EMC问题经验
案例一
某通信设备辐射超标问题。通过 改进PCB布局、优化电源设计等 措施,成功降低辐射发射强度,
电磁抗扰度(EMS)原理
电磁抗扰度是指电子设备或系统在电磁环境中的抗干扰能力 ,即能够抵御外部电磁干扰,保持正常工作状态的能力。 EMS主要包括静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电 快速瞬变脉冲群抗扰度等方面。
相关法规与标准
法规
各国政府和国际组织针对EMC问题制定了一系列法规和标准,以确保电子设备和 系统的电磁兼容性。例如,欧盟的EMC指令、美国的FCC法规等。
跟我一起学EMC第基 础知识
目录
• EMC概述与基本原理 • 电磁干扰(EMI)及其来源 • 电磁敏感度(EMS)及其影响因素 • EMC设计原则与方法 • EMC测试技术与方法 • EMC问题诊断与解决方案
01
EMC概述与基本原理
EMC定义及发展历程
定义
EMC(Electromagnetic Compatibility,电磁兼容性)是指电子设备或系统在电磁环境中的正常工作能力,即 不对其他设备产生电磁干扰,也不受其他设备电磁干扰的能力。
数。
实验室分析
利用专业测试设备对问 题设备进行详细分析, 如频谱分析仪、示波器
等。
问题定位
根据测试结果,分析并 定位问题原因,如辐射
干扰、传导干扰等。
针对性解决方案制定
抑制干扰源
提高设备抗扰度
电磁兼容基础知识

电磁兼容基础知识
源网络),它接受从待测设备发射出来的信 号,再把这个信号传给接收机,接收机检测 并显示出干扰信号的电平.接收机必须足够 灵敏能读出低电平的信号,并且不发生失真. 此外,接收机的带宽和检波特性也必须确定. 所有上述因素都必须满足要求才能确保测量 的结果是有意义和可重复的,而且能同在另 一地方测量的结果相比较. 其次,对设备抗扰度测量装置的要求, 它的关键件是一个高功率的信号源.从现时
电磁兼容基础知识
一,电磁兼容基础 (一)概述 一 概述 随着科学技术的发展,越来越多的电气和电子 进入了社会各领域,它推动了社会物质的丰富和 精神文明的进步.但伴随电气和电子设备应用而 产生的电磁兼容骚扰问题又给人们带来了无穷的 烦恼. 电气和电子设备所产生的电磁骚扰,可以以 辐射和传导的形式进行传播.电磁骚扰可以干扰 广播,电视和通讯的接收,可以造成仪器和设备 工作的失常,失效甚至损坏.
电磁兼容基础知识
由雷电产生的大气噪声,其频率在10MHz以 下. 10MHz以上的自然噪声是由宇宙射电 噪声和太阳辐射引起的. 人为造成的噪声又分为有意和无意的两 种.所谓有意的是指那些必须发射电磁波的 电子设备,例如调幅波,调频波,电视以及 其他的广播发射机,还有雷达和导航用发射 机,移动无线电通讯机等.所谓无意噪声源 包括计算机设备,继电器,开关,荧光照明 灯,电弧焊机等.有意无意的噪声源与日俱 增,尤其在城市已经到了相当严重的地步.
电磁兼容基础知识
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⑷干扰功率的测量 一般认为试品产生的30MHz以上干扰,其 能量是通过辐射传播到被干扰设备去的.而 且干扰能量最主要是通过靠近试品的那部分 电源线(仅指裸露在试品外的部分)来辐射 的.因此试品所产生的干扰能量可以用一个 环绕电源线的吸收装置吸收到的最大功率来 衡量.这个吸收装置被称为干扰功率吸收钳 (铁氧体钳). 图3.2.4是干扰功率的测量简图.
电磁兼容(EMC)基础知识

电磁兼容(EMC)基础知识电磁兼容性问题一般都包含两个因素,骚扰发射源和对这个骚扰敏感的受害者。
如果骚扰源和受害者在同一设备单元内,称“系统内”电磁兼容性问题;如果是两个不同的设备,则称为“系统间”问题。
大部分电磁兼容标准都是针对系统间电磁兼容的。
同一设备在一种情况下是骚扰源,而在另一种情况下或许是受害者。
骚扰源和受害者在一起时,就有从一方到另一方的潜在干扰路径。
遵守已出版的发射和敏感度标准并不能保证解决系统的电磁兼容性问题。
标准的编写是从保护特殊服务的观点出发的,并要求骚扰源和受害者之间有最小的隔离。
许多电子硬件包含着具有天线能力的元件,这些元件可以以电场、磁场或电磁场方式传输能量并耦合到线路中。
在实际中,系统内部耦合和设备间的外部耦合,可以通过屏蔽、电缆布局以及距离控制得到改善。
地线面或屏蔽面既可以因反射而增大干扰信号,也可以因吸收而衰减干扰信号。
电缆之间的耦合既可以是电容性的,也可以是电感性的,这取决于其走向、长度和相互距离。
绝缘材料也可以因吸收而减小场强。
公共阻抗耦合 公共阻抗耦合是由于骚扰源与受害者共用一个线路阻抗而产生的。
最明显的公共阻抗是阻抗实际存在的场合,公共阻抗也可以是由两个电流回路之间的互感耦合,或者由于两个电压节点之间的电容耦合产生的。
理论上,每个节点和每个回路通过空间都能耦合到另一节点和回路。
实际上耦合程度随距离增大而急剧下降。
1、导电连接 当骚扰源与受害者共用一个地时,公共阻抗仅仅是由一段导线或印制板走线产生的。
因为导线的阻抗呈感性,因此输出中的高频或高di/dt分量将更容易耦合。
当输出和输人在同一系统时,公共阻抗构成反馈通路,这可能导致振荡。
分别连接两个电路,在两个电路之间没有公共通路,也就没有公共阻抗。
这个方法的代价是多用一根导线。
这个方法可用于任何包含公共阻抗的电路,例如电源汇流条连接。
大地是公认的最常见的公用阻抗因素。
2、磁场感应 导体中流动的交流电流会产生磁场,这个磁场将与相临的导体耦合,在其上感应出电压。
电磁兼容测试基础知识

电磁兼容测试基础知识电磁兼容测试主要包括辐射测试和传导测试。
辐射测试是指电气和电子设备的辐射干扰是否超过规定的限值,主要测试项目包括电磁场辐射和电源线传导干扰。
电磁场辐射就是设备在工作过程中产生的电磁辐射干扰,电源线传导干扰是指设备的电源线传导到其他设备的干扰。
传导测试是指电气和电子设备对外界电磁场的敏感程度,主要测试项目包括电磁场抗扰度和电源线抗扰度两个方面。
在进行电磁兼容测试之前,需要先对设备进行电磁兼容设计。
电磁兼容设计主要包括两个方面,一是电磁兼容规划,即确定设备的工作环境和与其他设备之间的关系;二是电磁兼容控制,即采取有效的措施降低设备的干扰或提高设备的抗干扰能力。
电磁兼容设计中的一些常用措施包括屏蔽、滤波、接地等。
进行电磁兼容测试时,需要使用专用的电磁兼容测试设备。
常用的测试设备包括辐射测试设备和传导测试设备。
辐射测试设备主要包括无线电频谱分析仪、天线、电场强度计等。
传导测试设备主要包括电磁场发生装置、各种仿真耦合装置、电源线耦合装置等。
电磁兼容测试主要分为以下几个步骤。
首先是确定测试的频率范围,根据设备的工作频率确定测试的频率范围。
然后是选择适合的测试设备,根据测试的要求选择相应的测试设备。
接下来是进行辐射测试,根据测试标准将设备置于规定的测试环境中进行测试。
再次是进行传导测试,根据测试标准将设备与其他设备连接,检测其是否受到干扰。
最后是测试结果的评估和判断,根据测试结果判断设备是否符合要求。
电磁兼容测试在各个领域都有广泛的应用,例如通信设备、工业自动化设备、医疗设备等。
通过电磁兼容测试,可以避免设备之间的互相干扰,保证设备的正常运行。
同时,对电磁兼容测试的要求也在不断提高,新的测试标准不断出台,以适应新的技术和市场需求。
总之,电磁兼容测试是确保电气和电子设备正常工作的重要环节,它涉及到的领域广泛,要求也不断提高。
掌握电磁兼容测试的基础知识对于设计和制造高质量的电气和电子设备至关重要。
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电磁兼容基础知识近年来铁路机车所用技术迅猛发展,对铁道技术的电磁兼容性要求日益提高。
采用了微处理器的牵引、制动及列车的控制装置以及分布在全列车上的数据总线系统,都更重视设备的抗干扰性能。
随着机车电传动式由交直向交直交的变迁,机车车辆的牵引和辅助驱动采用大功率、高电压和高电流上升率以及极高开关频率的现代变流技术,从而提高了功率部分的干扰电势。
此外,机车车辆中设备的安装面积很有限,这一面迫使控制装置和功率部分挨得很近,另一面也使功率部分和通信与信号装置等靠的很近,由此导致了铁路技术对电磁兼容性有着特殊的要求。
目前我司产品涉及到的电磁兼容相关铁标如下:GB/T 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T 17626.3-2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T 17626.5-2008 电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T 17626.6-2008 电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度试验基于此,特对电磁兼容相关资料进行整合,以期给从事技术及相关工作的同事带来一些帮助,抛砖引玉。
一、名词解释电磁骚扰:任可能引起设备、装置或系统性能降低或者有生命或者无生命物质产生损害作用的电磁现象。
电磁兼容(EMC):一个设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不会对其工作环境中的任事物产生不可承受的的电磁骚扰的能力。
电磁干扰(EMI) :电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
骚扰抗扰性度:装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。
瞬态:在两相邻稳定状态之间变化的物理量或物理现象,其变化时间小于所关注的时间尺度。
脉冲:在短时间突变,随后又迅速返回其初始值的物理量。
冲激脉冲:针对某给定用途,近似于一单位脉冲或狄拉克函数的脉冲。
尖峰脉冲:持续时间较短的单向脉冲。
骚扰限值(允值):对应于规定测量法的最大电磁骚扰允电平。
干扰限值(允值):电磁骚扰使装置、设备或系统最大允的性能降低。
差模电压:一组规定的带电导体中任意两根之间的电压。
共模电压:每个导体与规定参考点(通常是地或机壳)之间的相电压的平均值。
信噪比:规定条件下测得的有用信号电平与电磁噪声电平之间的比值。
电容耦合:又称电场耦合或静电耦合,是由于分布电容的存在而产生的一种耦合式。
耦合是指信号由第一级向第二级传递的过程,一般不加注明时往往是指交流耦合。
退耦:防止前后电路网络电流大小变化时,在供电电路中所形成的电流冲击对网络的正常工作产生影响。
消除电路网络之间的寄生耦合。
去耦电容:打破系统或电路的端口之间的耦合,以保证正常的操作。
旁路电容:在瞬态能量产生的地为其提供一个到地的低阻抗通路。
储能电容:保证在负载快速变到最重时电压不会下跌。
二、EMC问题来源所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化,有时变化速率还相当快,这样会导致在不同频率或一个频带间产生电磁能量,而相应的电路则会将这种能量发射到围的环境中。
EMI有两条途径离开或进入一个电路:辐射和传导。
信号辐射是通过外壳的缝、槽、开或其他缺口泄漏出去;而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳,在开放的空间中自由辐射,从而产生干扰。
很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的式来实现,大多数时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽:从源头处降低干扰;通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。
EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标,这些性能在设计阶段的早期就应完成。
对设计工程师而言,采用屏蔽材料是一种有效降低 EMI 的法。
如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用,从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)。
EMC设计的目的:①自身功能实现:设备部电路互不干扰,达到预期的功能;②对外干扰低:设备产生的电磁干扰强度低于特定的极限值;③对抗扰能力强:设备对外界的干扰具有一定的抵抗能力。
EMC存在的三要素:①干扰源;②敏感装置;③以上三要素缺一不可,所以我们的EMC设计也就是围绕以上三要素而展开,通常采取的措施有:①减少干扰源的强度;②切断耦合途径;③耦提高设备抗干扰的能力。
电磁干扰存在三个巧合:①时间巧合②空间巧合③频率巧合只有三个巧合同时发生,才会产生电磁干扰,所以在产品的实际应用中,电磁干扰存在随机性、不确定性。
注意:低频最怕回路大,高频最怕导线长!三、EMC常用元件介绍3.1共模电感由于EMC 所面临解决问题大多是共模干扰,因此共模电感是我们常用的有力元件之一。
以下简单介绍一下共模电感的原理及使用情况。
共模电感是以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件,它由两个尺寸相同,匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上,形成一个四端器件,要对于共模信号呈现出大电感具有抑制作用,而对于差模信号呈现出很小的漏电感几乎不起作用。
原理是流过共模电流时磁环中的磁通相互叠加,从而具有相当大的电感量,对共模电流起到抑制作用,而当两线圈流过差模电流时,磁环中的磁通相互抵消,几乎没有电感量,所以差模电流可以无衰减地通过。
因此共模电感在平衡线路中能有效地抑制共模干扰信号,而对线路正常传输的差模信号无影响。
共模电感应满足以下要求:1)绕制在磁芯上的导线要相互绝缘,以保证在瞬时过电压作用下线圈的匝间不发生击穿短路。
2)当线圈流过瞬时大电流时,磁芯不要出现饱和。
3)线圈中的磁芯应与线圈绝缘,以防止在瞬时过电压作用下两者之间发生击穿。
4)线圈应尽可能绕制单层,这样做可减小线圈的寄生电容,增强线圈对瞬时过电压的抑制能力。
通常情况下,同时注意选择所需滤波的频段,共模阻抗越大越好,因此我们在选择共模电感时需要看器件资料,主要根据阻抗频率曲线选择。
另外选择时注意考虑差模阻抗对信号的影响,主要关注差模阻抗,特别注意高速端口。
3.2磁珠铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金,这种材料具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。
铁氧体材料通常在高频情况下应用,因为在低频时他们主要程电感特性,使得线上的损耗很小。
在高频情况下,它们主要呈电抗特性比并且随频率改变。
实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。
实际上,铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻。
铁氧体是一个消耗元件,高频能量在上面转化为热能,这是由它的电阻特性决定的。
铁氧体磁珠与普通的电感相比具有更好的高频滤波特性。
铁氧体在高频时呈现电阻性,相当于品质因数很低的电感器,所以能在相当宽的频率围保持较高的阻抗,从而提高高频滤波效能。
在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L 起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制;并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。
在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。
铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。
如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。
铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。
使用片式磁珠还是片式电感主要还在于实际应用场合。
在谐振电路中需要使用片式电感。
而需要消除不需要的 EMI 噪声时,使用片式磁珠是最佳的选择。
片式电感:射频(RF)和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝,寻呼机,音频设备,PDAs(个人数字助理),无线遥控系统以及低压供电模块等。
片式磁珠:时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O 输入/输出部连接器(比如串口,并口,键盘,鼠标,长途电信,本地局域网),射频(RF)电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机,电视系统和手提中的EMI噪声抑止。
磁珠的单位是欧姆,因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的,阻抗的单位也是欧姆。
磁珠的DATASHEET上一般会提供频率和阻抗的特性曲线图,一般以100MHz 为标准,比如是在100MHz频率的时候磁珠的阻抗相当于1000欧姆。
针对我们所要滤波的频段需要选取磁珠阻抗越大越好,通常情况下选取600欧姆阻抗以上的。
另外选择磁珠时需要注意磁珠的通流量,一般需要降额80%处理,用在电源电路时要考虑直流阻抗对压降影响。
3.3压敏电阻压敏电阻是一种限压型保护器件。
利用压敏电阻的非线性特性,当过电压出现在压敏电阻的两极间,压敏电阻可以将电压钳位到一个相对固定的电压值,从而实现对后级电路的保护。
压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
压敏电阻的响应时间为ns级,比空气放电管快,比TVS管稍慢一些,一般情况下用于电子电路的过电压保护其响应速度可以满足要求。
压敏电阻主要可用于直流电源、交流电源、低频信号线路、带馈电的天馈线路。
压敏电阻的失效模式主要是短路,当通过的过电流太大时,也可能造成阀片被炸裂而开路。
压敏电阻使用寿命较短,多次冲击后性能会下降。
因此由压敏电阻构成的防雷器长时间使用后存在维护及更换的问题。
3.4 TVS管TVS是一种新型高效电路保护器件,它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力。
当它的两端经受瞬间的高能量冲击时,TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗,以吸收一个瞬间大电流,从而把它的两端电压钳制在一个预定的数值上,从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。
正因为如此,TVS可用于保护设备或电路免受静电、电感性负载切换时产生的瞬变电压,以及感应雷所产生的过电压。
TVS管是瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor)的简称。
它的特点是:响应速度特别快(为ps级);耐浪涌冲击能力较放电管和压敏电阻差,其10/1000μs波脉冲功率从400W~30KW,脉冲峰值电流从0.52A~544A;击穿电压有从6.8V~550V的系列值,便于各种不同电压的电路使用。
TVS管有单向与双向之分(单向的型号后面的字母为“A”,双向的为“CA”),单向TVS 管的特性与稳压二极管TVS管使用时,一般并联在被保护电路上。
为了限制流过TVS管的电流不超过管子允通过的峰值电流IPP,应在线路上串联限流元件,如电阻、自恢复保险丝、电感等。