电磁兼容设计及其应用

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电磁兼容性的研究和应用

电磁兼容性的研究和应用

电磁兼容性的研究和应用近年来,随着电子产品的广泛应用,电磁兼容性问题越来越受到人们的关注。

电子产品中存在的电磁噪声和干扰会对周围的电子设备产生负面影响。

因此,研究和应用电磁兼容性成为了保证电子产品可靠性和稳定性的有效手段。

一、电磁兼容性概述电磁兼容性(EMC)是指在一定工作环境下,各种电子设备在电磁环境下不会产生冲突或干扰。

电磁兼容性问题主要有两个方面:一是电磁辐射问题,即电子产品工作时发射出的电磁波对其周围的电子设备造成的影响。

二是电磁干扰问题,即外部电磁干扰对电子产品的影响。

电磁兼容性不仅是一门技术,更是一种质量标准。

为了保证电子产品质量,电磁兼容性的研究和应用十分重要。

二、电磁兼容性的研究1.电磁兼容性测试为了准确地测定电子产品在电磁环境下的性能,需要进行电磁兼容性测试。

电磁兼容性测试包括辐射测量、传导测量、抗扰度测量等,这些测量方法可以帮助我们确定电子产品的电磁性能。

2.电磁场仿真电磁场仿真技术是一种对电磁场进行仿真的技术手段。

电磁场仿真技术可以模拟电磁场在不同材料中的强度分布和场量分布,还可以模拟电磁干扰产生的效应。

通过电磁场仿真,可以预先发现电子产品的电磁兼容性问题,从而避免事后来解决电磁干扰问题会带来的更多的损失。

3.电磁兼容性设计电磁兼容性设计是一种设计思路,主要是要通过对设计过程中的电磁干扰和辐射等问题的分析,采取合理的措施,从而达到符合要求的电磁兼容性目标。

在电磁兼容性设计中,除了采取适当的电路和系统设计措施外,还需要做好电磁辐射、传导噪声等问题的控制。

仔细考虑电磁兼容性问题是设计可靠电子产品的必经之路。

三、电磁兼容性的应用1.军事在军事领域中,电磁兼容性问题更加突出。

为了保证军事通讯和电子战指挥系统的安全性,电磁兼容性的研究和应用十分必要。

军事设备的电磁兼容性研究和应用不仅直接关系到国家安全,同时也是电磁兼容性研究的重要领域之一。

2.航空航天在航空航天领域,飞机的电磁兼容性问题尤为突出。

电磁兼容技术及应用

电磁兼容技术及应用

电磁兼容技术及应用电磁兼容技术及应用摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。

对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。

对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理方法,从干扰源、耦合路径、敏感源方面逐步分析验证,提高产品可靠性。

关键词:电磁兼容接地屏蔽滤波目前,电磁兼容技术已经发展成为专门的针对电子产品抗电磁干扰和电磁辐射的技术,成为考察电子产品的安全可靠性的一个重要指标,覆盖所有电子产品。

各个电子设备在同一空间工作时,会在其周围产生一定强度的电磁场,这些电磁场通过一定的途径(辐射、传导)耦合给其他的电子设备,影响其他设备的正常工作,可能使通讯出错或者系统死机等,设备间相互干扰相互影响,这种影响不仅仅存在设备间,同时也存在元件与元件之间,系统与系统之间。

甚至存在与集成芯片内部。

电磁兼容技术主要包括接地、滤波、屏蔽技术等,在特定场合需要注意的是不一样的,A、在结构方面,需要注意屏蔽和接地,B、在线缆方面注意接地和滤波,C、在PCB设计方面,需要注意信号布局布线、滤波等。

一、电磁兼容技术首先从构成电磁干扰的三要素入手,即干扰源、敏感源、耦合路径,★干扰源是产生电磁干扰的设备,通过电缆、空间辐射等耦合路径影响干扰敏感源设备。

高频电压/电流是产生干扰的根源,电磁能量在设备之间传播有两种方式:传导发射和辐射发射,传导发射是以导线为媒体,以电流为现象,辐射发射是以空间辐射为媒体,以电磁波为现象。

常见干扰源有雷电、无线通讯、脉冲电路、静电、感性负载通断、天线、电缆导线等。

任何电路都可能成为敏感源,数字电路抗干扰性较好,但是风险大,大的脉冲尖峰可能是数字电路误动作,音频模拟电路对射频信号敏感。

电磁兼容原理技术及应用

电磁兼容原理技术及应用

电磁兼容原理技术及应用
电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指各
种电子设备在相同的电磁环境中能够共存和相互协调工作的能力。

电磁兼容原理技术和应用是保证电子设备在正常工作状态下不受干扰,同时也不对其他设备造成干扰的关键技术。

电磁兼容原理技术主要包括两个方面:电磁辐射控制和电磁敏感度控制。

电磁辐射控制是通过合理设计电路和导线布局、使用屏蔽材料以及降低高频振荡电路等方式来减少设备产生的电磁辐射。

电磁敏感度控制是通过改进设备的电磁兼容性,提高设备的抗干扰能力,降低其对外部干扰的敏感度。

在实际应用中,电磁兼容原理技术被广泛用于各个领域。

在电子通信领域,电磁兼容技术可以保证手机、电视、无线网络设备等在相同频段工作时不会相互干扰;在军事领域,电磁兼容技术可以保证雷达、通信设备等正常工作,并提高其抗电磁干扰能力;在汽车领域,电磁兼容技术可以减少车载设备对车辆电子系统的干扰,保证车辆电子系统的正常工作。

此外,电磁兼容原理技术还被广泛应用于航空航天、医疗设备、能源等领域。

在航空航天中,电磁兼容技术可以保证航空器的各个电子设备在恶劣的电磁环境中正常工作;在医疗设备中,电磁兼容技术可以减少医疗设备对周围环境的干扰,并确保医疗设备的安全性和可靠性;在能源领域,电磁兼容技术可以保证电力系统的各个设备正常工作,提高电力系统的稳定性和可靠性。

总之,电磁兼容原理技术和应用在现代社会中具有重要的意义,它可以保证各种电子设备的正常工作,并提高设备的可靠性和稳定性。

通过合理应用电磁兼容技术,可以减少电子设备对周围环境和其他设备的干扰,保证各个设备之间的协调工作。

电磁兼容设计与应用

电磁兼容设计与应用

电磁兼容设计与应用
电磁兼容(ElectroMagnetic Compatibility,EMC)是指电子器件、系统或设备在共存工作时不会相互干扰或影响彼此的性能。

在电子和电气工程领域中,电磁兼容设计与应用是一项重要的技术,旨在保证电子设备能够正常运行,同时不对其他设备或者环境产生电磁干扰。

电磁兼容设计与应用涉及到多个方面的技术和方法,包括:
1. 电磁辐射控制:通过设计合适的电磁屏蔽和过滤器,减少电子设备产生的电磁辐射,防止对周围设备或者电磁环境造成干扰。

2. 电磁抗扰能力提升:通过设计合适的电路排线、防抗干扰电路和抗群共模干扰电路等措施,提高电子设备的抗干扰能力,减少对外界电磁干扰的敏感度。

3. 地线和接地系统设计:合理的地线和接地系统设计可以提供稳定的电压参考,减少电磁噪声的干扰。

4. 电缆屏蔽和布线设计:通过选用合适的电缆屏蔽材料和布线方法,减少电磁干扰的传播和扩散。

5. 射频设计与调整:在高频电路或无线电设备的设计中,需要特别注意射频特性的设计和调整,以保证设备的电磁兼容性。

6. 电磁兼容测试与验证:通过进行电磁兼容性测试和验证,确
保电子设备在各种工作环境下能够正常运行,同时不对周围环境和其他设备产生干扰。

电磁兼容设计与应用在电子产品研发、电气设备制造、通信系统和电力系统等领域都具有重要的意义。

通过合理的电磁兼容设计,可以减少设备的故障率和维修成本,提高产品质量和用户满意度。

同时,也有助于保护电磁环境,减少电磁污染对人体健康的影响。

电磁兼容性设计在电子产品中的应用

电磁兼容性设计在电子产品中的应用

电磁兼容性设计在电子产品中的应用电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是电子技术中的关键问题,涉及到电磁波、电磁场、电磁干扰等复杂的电磁现象。

在电子产品中,EMC是指各种电子设备在彼此之间、和周围环境的电磁干扰和相互影响的问题。

针对电磁兼容性,进行合理的电路设计和优化,是保证电子产品质量和稳定性的关键。

下面分别从电路设计、电子产品的几个模块设计和EMC测试的角度阐述了电磁兼容性在电子产品中的应用。

一、电路设计电路设计是EMC设计的基础。

首先,选择合适的器件和材料很重要。

电子器件和材料对EMC问题有很大的影响,如导体材料、电源等。

另外,在设计电路时,需要综合考虑各种信号的传输特性、噪声特性、电源特性等。

在设计过程中,需要对各种特性进行精确的模拟和评估,以确定最终的方案。

在设计之前,还需要对被测对象进行EMC评估,以确定其对EMC的要求和工作环境。

其次,对于高频信号和电源噪声等问题,需要进行合适的滤波。

在EMC设计中,滤波器是常用的解决方法之一。

滤波器可以有效防止高频信号和电源干扰进入系统,从而保证系统的EMC性能。

最后,还需要注意信号传输线和电源线的布线和排列。

合理的布线和排列可以减少信号和电源的交叉干扰,提高系统的EMC性能。

如在布线时,对于信号线和地线,应该尽量保持平行和间距不变。

二、电子产品的几个模块设计在电子产品的模块设计中,不同的模块都可能面临电磁干扰问题。

以下以电源、接口、显示模块为例阐述几个模块的EMC设计。

1.电源模块电源是影响整个电子产品EMC性能的重要模块。

要实现良好的EMC,电源模块需要设计合适的滤波器,减少噪声和电磁干扰。

另外,还需要注意电源线的排列和长度,将其尽量缩短和平行布置。

同时,在设计电源时,还需要考虑对已有的系统或设备产生的互相干扰,如电源噪声和电源共模干扰等。

2.接口模块接口模块是外部和内部信号传输的关键,也是EMC干扰的热点之一。

电磁兼容技术研究与应用

电磁兼容技术研究与应用

电磁兼容技术研究与应用随着现代社会的迅速发展,电气电子设备的种类和数量不断增加,而这些设备所带来的电磁辐射也越来越大,对人类健康和环境带来了一定的影响。

为了保护人类健康和环境的安全,电磁兼容技术应运而生。

电磁兼容技术是一种保证电器设备能够在同一时空内协调共存,避免相互干扰和影响的技术。

该技术已在生产制造、医疗保健、通信、能源等领域得到了广泛的应用。

接下来,本文将从电磁兼容的基础知识、发展现状以及未来的发展趋势等方面进行了解和探讨。

一、电磁兼容技术的基础知识电磁兼容技术(Electromagnetic Compatibility, EMC)是指电器设备在规定的电磁环境下正常工作,而不会引起相互干扰,提高设备的可靠性、安全性、稳定性和抗干扰能力,同时提高电子设备的产品质量和市场竞争力。

为了让电磁兼容技术成为现实,需要对电磁辐射和电磁敏感度有全面的了解。

电磁辐射(Electromagnetic Radiation, EMR)是指发射源向周围环境无线地传播的电磁能量,与产生辐射的设备位置无关。

电磁敏感度是指设备对外界电磁干扰的敏感度。

二、电磁兼容技术的发展现状目前,世界各国的电磁兼容标准已经越来越完善,并且有许多电磁兼容法规在各自的领域得到了广泛的应用。

例如,在电力系统中,电磁兼容问题已经得到广泛关注。

在医疗场所中,一些新型医疗设备的应用已得到广泛推广。

在通讯领域,近年来各种类型的通讯设备在全球范围内得到了广泛应用。

在航空航天领域,电子设备作为航空电子与航空航天科学的重要组成部分,已成为飞行安全和飞行质量的主导关键因素。

三、电磁兼容技术的未来发展趋势随着信息技术的发展,电磁辐射的问题将会越来越突出,电磁兼容技术的发展也会逐步与之相关。

未来电磁兼容技术的重点将主要偏向于高速数据通讯与控制、辐射天线技术、微波与射频技术、涉密电磁信息的保护技术、地面系统与卫星系统的兼容等方面的研究。

另外,电磁兼容技术的发展还需要在测试、监测、标准制定、认证和教育培训等方面进行增强和合作。

电磁兼容性技术的研究与应用

电磁兼容性技术的研究与应用

电磁兼容性技术的研究与应用随着科技的不断发展,我们的生活越来越离不开电子设备和通讯技术。

然而,无论是电子设备还是通讯技术都需要进行电磁兼容性测试,以确保设备不会出现相互干扰的问题。

那么,电磁兼容性技术是什么,它的研究与应用有哪些方面?电磁兼容性技术电磁兼容性技术(EMC)是一种能够确保电子设备能够在相互竞争的干扰环境中正常工作的技术。

EMC技术的研究和应用可以确保电子设备在电磁环境中获得最佳的信号质量和数据传输,同时减少电磁干扰和相互干扰,防止电子设备对环境和人体产生危害。

电磁兼容性技术的研究和应用电磁兼容性技术的研究和应用主要包括以下方面:1. 电磁场极化电磁场是指电磁波在空间中传播的电和磁场。

电磁场的极化是指电磁波在传播过程中,电和磁场方向的变化。

电磁场极化对于电磁兼容性的研究和应用具有重要意义,因为不同的电磁场极化对不同的设备会产生不同的电磁干扰。

2. 电磁兼容性测试电磁兼容性测试是指对电子设备和系统进行电磁兼容性检测和评估,以确保设备在效能、安全性和可靠性方面符合国际标准和法规。

电磁兼容性测试主要包括传导、辐射和抗干扰性等多个测试项目,其中传导测试主要用于测试设备在电源、信号和地线等传导线路上产生的电磁干扰,而辐射测试主要用于测试设备在各种频率范围内产生的电磁辐射干扰。

3. 电磁场仿真电磁场仿真是指通过计算机模拟各种电磁场及其在电子设备和系统中的传播路径来评估电磁兼容性。

电磁场仿真技术广泛应用于电磁干扰和电磁抗干扰设计中,通过仿真计算来减少设备设计中的试错成本和时间。

4. 电磁干扰抑制电磁干扰抑制是指通过各种电磁兼容性设计和抑制措施来减少电子设备与系统之间的电磁干扰。

电磁干扰抑制技术主要包括线路滤波器、屏蔽、接地等,通过这些抑制措施可以实现对电磁干扰的抑制和控制。

结语随着通讯技术和电子设备的不断普及和发展,电磁兼容性技术的研究和应用也越来越重要。

只有通过电磁兼容性测试和评估,才能保证设备和系统在各种电磁场环境下正常工作,同时有效避免电磁干扰和相互干扰的问题。

电磁兼容性技术研究与应用

电磁兼容性技术研究与应用

电磁兼容性技术研究与应用随着电子设备的普及和应用领域的不断扩展,电磁干扰问题日益突出。

不同的设备和系统在其电磁特性、工作频率、发射功率等方面存在差异,这些差异可能导致相互之间的电磁干扰。

这些干扰可能导致设备的正常工作受到影响,甚至会引发设备故障、数据丢失等问题,严重时还可能对人身安全产生威胁。

因此,EMC技术的研究和应用对于确保设备和系统的正常运行具有重要意义。

EMC技术的研究主要包括以下几个方面:1.电磁场的传播和辐射特性研究。

该方面主要研究电磁信号在空间中的传播规律、传播损耗等特性,以及电磁辐射对其它设备和系统的干扰情况。

2.电磁信号的辐射与抗辐射技术研究。

该方面主要研究如何减少设备和系统辐射出的电磁信号,以及如何提高设备和系统对来自外部电磁辐射的抵抗能力。

3.设备和系统电磁兼容设计与测试技术。

该方面主要研究设计和测试电子设备和系统的电磁兼容性,以确保其能够在实际环境中正常工作而不产生干扰。

4.EMC标准和监管要求研究。

该方面主要研究制定和实施EMC技术相关的标准和监管要求,以确保电子设备和系统符合相应的技术规范。

EMC技术的应用主要涉及以下几个方面:1.电子设备和系统的设计和制造。

各种电子设备和系统在设计和制造过程中需要考虑EMC技术,以确保其在正常工作和交互时不会干扰其它设备和系统。

2.电磁屏蔽和隔离技术的应用。

对于一些敏感设备和系统,需要采取电磁屏蔽和隔离措施,以减少来自外界的干扰。

3.电磁干扰源的防护与管理。

对于一些可能产生较大电磁辐射的设备和系统,需要采取相应的措施进行防护和管理,以确保其它设备和系统不受其干扰。

4.电磁兼容性测试与评估。

对于已经设计和制造的设备和系统,需要进行电磁兼容性测试与评估,以验证其是否符合相应的技术规范和标准。

总之,EMC技术的研究和应用对于保证各种电子设备和系统在电磁环境中的正常运行至关重要。

随着电子技术的不断发展和创新,EMC技术也将不断更新和完善,以应对不断出现的新的电磁干扰问题。

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电磁兼容设计及其应用摘要:以实际工程中常遇到的电磁兼容问题为背景,简要地介绍了有关电磁干扰及有关抗干扰措施方面的内容。

通过对接地方法、屏蔽思想和滤波手段的详细论述和独到见解,提出了系统电磁兼容的设计思想以及解决方法,并对实际工作中常见的干扰、滤波及接地等电磁兼容现象给出相应分析与解决建议。

关键词:电磁兼容;抗干扰措施;滤波手段;屏蔽;接地方法0 引言电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科,涉及电子、计算机、通信、航空航天、铁路交通、电力、军事以至人民生活各个方面。

在当今信息社会,随着电子技术、计算机技术的发展,一个系统中采用的电气及电子设备数量大大增加,而且电子设备的频带日益加宽,功率逐渐增大,灵敏度提高,联接各种设备的电缆网络也越来越复杂,因此,电磁兼容问题日显重要。

1 基本概念和术语1.1 电磁兼容性定义所谓电磁兼容性(EMC)是指电子线路、系统相互不影响,在电磁方面相互兼容的状态。

IEEE C63.12-1987规定的电磁兼容性是指“一种器件、设备或系统的性能,它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰”。

1.2 电磁干扰三要素一个系统或系统内某一线路受电磁干扰程度可以表示为如下关系式:式中:G为噪声源强度;C为噪声通过某种途径传到受干扰处的耦合因素;I为受干扰设备的敏感程度。

G,C,I这三者构成电磁干扰三要素。

电磁干扰抑制技术就是围绕这三要素所采取的各种措施,归纳起来就是:抑制电磁干扰源。

切断电磁干扰耦合途径;降低电磁敏感装置的敏感性。

1.3 地线的阻抗与地环流1.3.1 地线的阻抗电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗,而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗,这个阻抗主要是由导线的电感引起的。

如果将10 Hz时的阻抗近似认为是直流电阻,当频率达到10 MHz时,它的阻抗是直流电阻的1 000~100 000倍。

因此对于射频电流,当电流流过地线时,电压降是很大的。

为了减小交流阻抗,一个有效的办法是多根导线并联,以减少和地线之间的电感。

当两根导线并联时,其总电感L为:式中:L1是单根导线的电感;M是两根导线之间的互感。

1.3.2 地环流由于地线阻抗的存在,当电流流过地线时,就会在地线上产生电压。

这种干扰是由电缆与地线构成的环路电流产生的,因此成为地环路干扰,如图1所示。

1.4 公共阻抗干扰1.4.1 公共阻抗耦合定义当两个电路共用一段地线时,由于地线的阻抗,一个电路的地电位会受另一个电路工作电流的影响。

这样一个电路中的信号会耦合到另一个电路,这种耦合称为公共阻抗耦合,如图2所示。

1.4.2 消除公共阻抗耦合措施消除公共阻抗耦合的途径有两个,一个是减小公共地线部分的阻抗,另一个方法是通过适当的接地方式避免容易相互干扰的电路共用地线,一般要避免强电电路和弱电电路共用地线,数字电路和模拟电路共用地线。

2 电磁干扰的抑制方法电磁干扰的抑制方法很多,基本方法有三种,即接地、屏蔽和滤波。

每种方法在电路与系统的设计中各有独特作用,但在使用上又是相互关联。

如良好的接地可降低设备对屏蔽和滤波的要求,而良好的屏蔽也能降低对滤波的要求。

2.1 接地接地从表面上看是十分简单的事情,实际上是最难的技术。

造成这种情况的原因是对于接地没有一个很系统的理论或模型,因此接地设计在很大程度上依赖设计师的直觉,依赖他对“接地”这个概念的理解程度和经验。

2.1.1 接地的分类根据使用功能的不同,可以把接地分成如下几种形式:(1)安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时,会因为漏电而导致电击伤害。

(2)雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。

该接地系统通常与安全接地接在一起。

雷电放电接地仅对设施而言,设备没有这个要求。

(3)电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括:屏蔽接地为了防止由电路之间的寄生电容产生的相互干扰,必须进行隔离和屏蔽,用于隔离和屏蔽的金属必须接地。

滤波器接地滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用。

噪声和干扰抑制对内部噪声和外部干扰的控制,应将设备或系统上的某些点与地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。

电路参考电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地。

因此所有互相连接的电路必须接地。

一般在设计要求时仅明确安全和雷电防护接地的要求,其他均隐含在用户对系统或设备的电磁兼容要求中。

2.1.2 设备的信号接地设备的信号接地,是以设备中某一点或一块金属薄板来作为信号的接地参考点,它为设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。

实际应用中有几种基本的信号接地方式,即浮地、单点接地、多点接地和混合接地。

(1)浮地采用浮地的目的是将设备与公共接地系统,或可能引起环流的公共导线隔离开。

浮地的最大优点是抗干扰性能好。

缺点是由于设备不与公共地相连,容易在两者间造成静电积累,当电荷积累到一定程度后,在设备地与公共地之间的电位差可能引起剧烈的静电放电,而成为破坏性很强的干扰源。

一个折衷方案是在浮地与公共地之间跨接一个阻值很大的泄放电阻,用以释放所积聚的电荷。

实现设备的浮地可采用变压器隔离或光电隔离。

(2)单点接地单点接地是指在一个电路或设备中只有一个物理点被定义为接地参考点,凡需要接地的点都被接至这一点,如图3所示。

对一个系统,如采用单点接地,则系统中的每个设备都有自己的单点接地点,然后各设备的“地”再与系统中惟一指定的参考接地点相连。

单点接地的缺点是当系统工作频率很高时,以致信号的波长可与接地线长度相比拟时(如达到1/4波长),接地线就不能作为一根普通连接线考虑,它会呈现某种电抗效应,使接地效果不理想,此时可以采用多点接地的方法。

(3)多点接地多点接地指设备中凡需要接地的点都直接接到距它最近的接地平面上,以便使接地线最短,如图4所示。

这里说的接地平面可以是设备的底板、专用接地母线,甚至是设备的机架。

多点接地的优点是简单,凡需要接地的点都可以就近接地,由于接地电感的减小,使地线上的高频噪声大为减少。

所以多点接地在高频下使用效果更佳。

单点接地与多点接地的分界常以流通信号波长λ的0.05倍为界,凡单点接地线长度达到0.05λ以上时,就应当用多点接地。

2.1.3 设备的接大地(1)设备的接大地实际应用中,除认真考虑设备内部的信号接地外,通常还要将设备的信号地、机壳与大地连在一起,并以大地作为设备的接地参考点。

设备接大地的目的有三个:①设备的安全接地,保证了操作人员的安全;②释放机箱上所积聚的电荷,避免因电荷积聚使机箱电位升高,造成电路工作的不稳定;③避免设备在外界电磁环境的干扰下造成设备对大地的电位发生变化,引起设备工作的不稳定。

如能将接地与屏蔽、滤波等技术配合使用,对提高设备的电磁兼容性可起到事半功倍的作用。

(2)接大地的方法与接地电阻判断接大地有效性的重要指标是接地电阻。

接地电阻除与接地电极的制作方式有关外,也和大地自身的性质有关。

正确的接大地方法是用直径1~2 cm的铜棒(长2~4 m)打入地下,深度在2 m以上。

一根铜棒的接地电阻在25 Ω左右,这对一些小功率电气设备已经够用。

若要达到更小的接地电阻,可增加铜棒附近地域的盐分和水分,还可将几根铜棒互连成网。

一般接地电阻以10 Ω为设计目标。

2.2 屏蔽用金属材料将设备内部产生噪声的区域封闭起来的方法称为屏蔽。

屏蔽能有效抑制通过空间传播的电磁干扰。

采用屏蔽的目的有两个:一是限制设备内部的辐射电磁能越出某一区域;二是防止外部的辐射电磁能进入设备内部。

按屏蔽所起的作用可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。

2.2.1 电场屏蔽电场屏蔽就是用导体将噪声源(或被屏蔽物体)包围起来,然后接地,以达到屏蔽的目的。

由于导体表面的反射损耗很大,很薄的材料(铝箔、铜箔)也有很好的屏蔽效果。

另外,机箱上即使有缝隙,也不会产生太大的影响。

2.2.2 磁场屏蔽磁场屏蔽通常是指对直流或低频磁场的屏蔽,其屏蔽效果比电场的屏蔽要困难得多。

磁场屏蔽的主要原理是利用屏蔽体的高导磁率、低磁阻特性对磁通所起的磁分路作用,使屏蔽体内部的磁场大大削弱。

当要屏蔽外部强磁场时,要求外层屏蔽体选用不易磁饱和的材料,如硅钢等;内层则用容易达到饱和的高导磁材料。

反之,屏蔽体的材料使用次序也需颠倒过来。

两层屏蔽体在安装时要注意彼此间的磁路绝缘。

若屏蔽体无接地要求,可用绝缘材料作支撑;如要求接地,可用非铁磁材料的金属作支撑。

2.2.3 电磁场屏蔽电磁场屏蔽的目的是要阻止电磁场在空间传播。

电磁场屏蔽可采用如下方法:反射金属表面对电磁波的反射作用。

吸收电磁波在进入屏蔽体内部时,会被屏蔽体金属所吸收。

反射和吸收电磁波透过金属到达屏蔽体另一表层时,在金属与空气交界面上会再次形成反射,重返屏蔽体内部,结果在屏蔽体内部形成多次反射和吸收现象(当然最终还会有少量电磁波透过屏蔽体而进入被保护空间)。

因此,电磁屏蔽是基于金属材料对电磁波的反射和吸收两个作用来完成的。

2.3 滤波针对不同的干扰,应采取不同的抑制方法和器件,下面对不同的抑制器件分别作简要叙述。

2.3.1 专用供电线路只要通过对供电线路进行简单处理就可以获得一定的干扰抑制效果。

例如在三相供电系统中把一相作为干扰敏感设备的供电电源;把另一相作为外部设备的供电电源;再把第三相作为常用测试仪器或其他辅助设备的供电电源。

这样可减少设备之间的相互干扰,同时也有利于三相平衡。

在现代电子系统中,由于配电线路中非线性负载的使用,造成线路中谐波电流的存在,而谐波分量在中线里不能相互抵消,而是叠加,因此尽量采用较粗的中线,以减小线路阻抗,降低干扰。

2.3.2 瞬变干扰抑制器件瞬变干扰抑制器件包括气体放电管、金属氧化物压敏电阻、硅瞬变吸收二极管和固体放电管等多种。

其中金属氧化物压敏电阻和硅瞬变吸收二极管的工作原理与普通的稳压管类似,是箝位型的干扰吸收器件;而气体放电管和固体放电管是能量转移型干扰吸收器件。

3 结语本文是在电磁兼容理论学习的基础和实际工程应用中积累的一些经验,是工程实践中的经验总结,所提出的一些观点,难免有一些不完善之处,恳请各位同行批评指正。

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