电磁兼容基础知识
电磁兼容教学大纲

电磁兼容教学大纲电磁兼容教学大纲电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是一个涉及电磁场与电子设备相互作用的领域。
随着电子技术的飞速发展,电磁兼容问题变得越来越重要。
为了培养具备电磁兼容知识和技能的工程师,制定一份全面的电磁兼容教学大纲显得尤为重要。
一、引言电磁兼容作为一门交叉学科,涉及电磁场理论、电路理论、电磁波传播、电磁干扰与抗干扰技术等多个领域。
本教学大纲旨在帮助学生全面了解电磁兼容的基本概念、原理和应用,掌握电磁兼容的分析与设计方法。
二、基础知识2.1 电磁场理论2.1.1 电磁场的基本概念2.1.2 麦克斯韦方程组2.1.3 电磁场的辐射与辐射场特性2.2 电磁波传播2.2.1 电磁波的基本特性2.2.2 电磁波在空间中的传播2.2.3 电磁波的传输线理论2.3 电磁干扰与抗干扰技术2.3.1 电磁干扰的分类与特性2.3.2 电磁兼容的基本原理2.3.3 电磁屏蔽与抗干扰技术三、电磁兼容分析与设计方法3.1 电磁兼容分析3.1.1 电磁兼容测试与测量方法3.1.2 电磁兼容仿真与建模技术3.1.3 电磁兼容问题的分析与评估3.2 电磁兼容设计3.2.1 电磁兼容设计的基本原则3.2.2 电磁兼容设计的方法与技巧3.2.3 电磁兼容设计的实践案例四、电磁兼容标准与法规4.1 国际电工委员会(IEC)电磁兼容标准4.2 国家电磁兼容标准与规范4.3 电磁兼容法规与政策五、电磁兼容实验与实践5.1 电磁兼容实验室的建设与管理5.2 电磁兼容测试与测量技术5.3 电磁兼容实践案例分析六、电磁兼容的前沿与发展趋势6.1 电磁兼容的新理论与新方法6.2 电磁兼容技术在新兴领域的应用6.3 电磁兼容的未来发展方向七、总结与展望电磁兼容作为一门重要的学科,对于保障电子设备的正常运行和互联互通具有重要意义。
本教学大纲旨在培养学生对电磁兼容的全面认识和深入理解,为他们今后从事电磁兼容相关工作奠定坚实基础。
电磁兼容课程知识点总结

电磁兼容课程知识点总结一、电磁兼容基础知识1.1 电磁兼容的基本概念电磁兼容是指在特定的电磁环境下,电子、通信设备和系统在不受到外来电磁辐射的干扰或干扰他人,保证其正常工作的能力。
1.2 电磁干扰的分类电磁干扰主要可以分为传导干扰和辐射干扰两大类。
传导干扰是通过导体传输,比如电源线传导电磁干扰。
辐射干扰是通过空气传输,比如无线电台产生的电磁辐射。
1.3 电磁兼容的重要性在现代电子设备和通信系统日益复杂的情况下,电磁兼容的重要性越来越突出。
如果设备没有良好的电磁兼容性,容易受到外界电磁干扰,影响其正常工作。
1.4 电磁兼容标准和法规为了确保电子设备和通信系统的电磁兼容性,在各国都有一系列的电磁兼容标准和法规,比如欧洲的CE标志、美国的FCC标准等。
二、电磁场理论2.1 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程,包括电场和磁场之间的相互关系,是电磁场理论的基础。
2.2 电磁波的特性电磁波是由电场和磁场振荡而产生的一种波动,具有传播速度快、能够在真空中传播、波长和频率可调节等特点。
2.3 电磁波的传播特性电磁波的传播特性包括波速、波长、频率、极化、幅度等,这些特性决定了电磁波的传播范围和传播方式。
三、电磁兼容的分析方法3.1 电磁兼容的测试方法电磁兼容的测试方法包括辐射测试、传导测试、电磁场强度测试、电磁脉冲测试等,用于评估设备的电磁兼容性能。
3.2 电磁兼容的仿真模拟方法电磁兼容的仿真模拟方法包括有限元分析、电磁场求解和电磁兼容性分析软件等,可以用于预测设备在不同电磁环境下的性能。
3.3 电磁兼容的设计方法电磁兼容的设计方法包括布线设计、地线设计、屏蔽设计、滤波器设计等,用于提高设备的电磁兼容性能。
四、电磁兼容的干扰控制方法4.1 电磁辐射的控制方法电磁辐射的控制方法包括合理布局、优化线路、采用屏蔽结构等,用于减少设备产生的电磁辐射。
4.2 电磁传导的控制方法电磁传导的控制方法包括使用滤波器、采用平衡电路、采用防干扰接口等,用于减少设备对外界电磁干扰的敏感性。
EMC基础知识讲解

❖ EMS-ESD(静电放电)
1、该模拟人或物体在接触设备时所引起的放电(直接 放电),以及人或物体对设备邻近物体的放电(间接 放电)时对设备工作造成的影响。带静电的物体进行 放电时会产生放电电流,这个放电电流会产生短暂的 强度很大的电磁场。放电时产生短暂的放电电流和相 应的电磁场可能引起电气、电子设备的电路发生故障, 甚至损坏。静电放电试验的目的就是检验电气、电子 设备在遭受这类静电放电骚扰时的性能。
干扰源 干扰源不一定是设备本身,也可能是大自然或者人体本
身。比如说雷电和身体上的静电。
常见干扰途径
传导:公共电源、 公共地线、互连线
辐射:通过空间传播
(感应产生(电容耦合、电感耦合)、干扰源发射 的电磁能量以电磁波的形式, 通过空间传播作用 到敏感源上)
2、为什么产品需要进行EMC相关测试
❖ 电磁干扰普遍存在 ❖ 电子技术日益普及 ❖ 越来越多的干扰源进入电磁环境 ❖ 电子设备的灵敏度越来越高 ❖ 干扰和抗干扰成为一个日益突出的问题
2、射频场感应的传导骚扰抗扰度(CS) -- Immunity to Conducted Disturbances, Induced by Radio-Frequency Fields
3、射频电磁场辐射抗扰度(RS)-- Radiated, Radio-Frequency, Electromagnetic Field Immunity
❖ •产品内部兼容性的需要 产品内部各单板间是否能够和谐的工作、电源电路是否不会对音视频信号 产生干扰、PCB设计时时钟电路是否会干扰控制电路等等都是产品设计时 需要重点考虑的问题,也是产品基本功能实现的保证问题。
总的说来是为了提高产品的市场竞争力,保证对产品自身和人体或其他设备不 产生危害。
电磁兼容cs101容易出现的问题

电磁兼容CS101容易出现的问题介绍在现代科技高度发达的社会中,电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)成为了一个重要的课题。
电磁兼容是指各种电子设备在电磁环境下能够互不干扰地正常工作的能力。
电磁兼容问题在电子设备的设计、生产、测试和使用过程中都可能会出现。
本文将探讨在CS101中,我们容易遇到的电磁兼容问题。
电磁兼容的基础知识在深入探讨CS101中的电磁兼容问题之前,我们需要了解一些基础知识。
电磁兼容主要涉及以下几个方面:1. 电磁辐射(Electromagnetic Radiation)当电子设备工作时,会产生电磁辐射。
电磁辐射会通过空气或导体传播。
对于接收机来说,这些电磁波可能会干扰其正常工作。
因此,在设计电子设备时,需要采取措施来减少电磁辐射。
2. 电磁感应(Electromagnetic Induction)电磁感应是指电磁辐射通过感应作用影响其他电子设备的现象。
当电磁波穿过导体时,会在导体中产生感应电流。
这个感应电流可能会对其他电子设备产生干扰。
因此,需要采取措施来减少电磁感应。
3. 电磁屏蔽(Electromagnetic Shielding)电磁屏蔽是指在设计电子设备时采取的措施,旨在减少电磁辐射和电磁感应的影响。
常见的电磁屏蔽方法包括使用金属外壳、添加屏蔽材料等。
4. 地线设计(Grounding)合理的地线设计能够有效地减少电磁干扰。
地线设计应遵循良好的接地原则,并考虑设备之间的接地互连方式。
CS101中常见的电磁兼容问题在CS101中,我们经常会遇到一些电磁兼容问题,如下所示:1. 电磁辐射问题CS101中的电子设备通常需要通过电磁辐射进行通信。
然而,电磁辐射可能会干扰周围的设备。
因此,在设计电子设备时,我们需要合理选择通信频率、使用合适的调制方式以及采取适当的电磁屏蔽措施来减小辐射幅度。
2. 电磁感应问题电磁感应是CS101中另一个常见的问题。
EMC基础培训资料

EMC基础培训资料一、什么是 EMCEMC 即电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility),指的是设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
简单来说,就是电子设备在运行过程中,既不会受到外部电磁环境的干扰,也不会对外界产生过多的电磁干扰。
电磁兼容性包括两个方面:一方面是设备要有一定的抗干扰能力,能够在复杂的电磁环境中稳定运行;另一方面,设备自身产生的电磁辐射要控制在一定范围内,不能影响其他设备的正常工作。
二、EMC 问题的产生电子设备在工作时,会通过电路中的电流变化产生电磁波。
当多个设备同时工作时,这些电磁波就可能相互干扰。
例如,手机在通话时会发出电磁波,如果附近的电子设备对这种电磁波过于敏感,就可能出现工作异常。
同时,外部的电磁环境,如雷电、电力系统的电磁辐射等,也可能对电子设备造成干扰。
三、EMC 标准与规范为了确保电子设备的电磁兼容性,各国和国际组织都制定了相应的标准和规范。
这些标准规定了电子设备在不同频段内允许产生和承受的电磁干扰水平。
常见的 EMC 标准包括国际电工委员会(IEC)制定的标准,以及各个国家和地区自己制定的标准,如我国的 GB 标准。
企业在生产电子设备时,必须按照相关标准进行设计和测试,以确保产品能够通过 EMC 认证,进入市场销售。
四、EMC 测试项目EMC 测试主要包括两个方面:电磁干扰(EMI)测试和电磁抗扰度(EMS)测试。
电磁干扰测试是测量电子设备向外发射的电磁能量,常见的测试项目有:1、传导干扰测试:检测设备通过电源线、信号线等导体向外传播的干扰。
2、辐射干扰测试:测量设备通过空间向外辐射的电磁波。
电磁抗扰度测试是评估电子设备在受到外部电磁干扰时的工作性能,常见的测试项目有:1、静电放电抗扰度测试:模拟人体静电放电对设备的影响。
2、射频电磁场辐射抗扰度测试:考察设备在射频电磁场中的抗干扰能力。
EMC基础知识讲解

系统安装的EMC要求(2)
机柜安装注意事项:
机柜所有螺钉要紧固适当
机柜门等活动部分与机柜接触良好,没有 缝隙
并柜机柜在关门后,中间不留下缝隙 并柜互连线分布均匀,搭接良好,构成一 个等势体
系统安装的EMC要求(3)
单板安装注意事项:
手抓单板前戴好带防静电手套,避免直接抓单板 戴好防静电手腕,防静电手腕要接地 取下的单板不要直接放在地上,桌子上等,要套上防
电缆布置(2)
机柜内部的电缆敷设一般要求(1):
按类敷设,每类电缆敷设在一起,与其它类电缆
按最小间距敷设。同类电缆中若传输信号电平差 大于 40dB( 即相差大于 100 倍 ) 应再进行分组,直 至每组传输信号电平差小于40dB
电缆尽量靠近机柜屏蔽体、金属构架敷设,充分
利用现存金属结构进行隔离,但一定要避免靠近
系统安装的EMC要求(1)
系统电磁环境要求:
在 10KHz ~ 10GHz 范围内,环境电磁场强度不超过 130dBuv/m(见通信机房环境条件GF014-95)
安装位置远离大型电机、UPS电源、逆变器10m以上
远离变电站20m以上
电信中心环境:环境静电强度小于 200V (见 YD/T 754-95 通信机房静电防护通则)
FCC(美国联邦通信委员会 ) 主要制订民用标准,关于电磁兼容的标准主要 包括在FCC Part15和FCC Part18中
MIL-STD是美国军用标准 德国的VDE(电气工程师协会)是世界上最早建立电磁兼容标准的组织之 一
电磁兼容标准体系(2)
product standard
按层次分
EMC基础知识分享

EMC基础知识分享目录1、 EMC基本概念2、EMC标准化组织3、 EMC标准介绍4、EMI测试项目介绍E M C基本概念电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)的定义是指:设备或系统在所处的电磁环境中能符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。
其中EMC包含EMI(电磁干扰度)和EMS(电磁抗干扰度)两个部分,EMI是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;EMS是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,即电磁敏感性。
因此,根据定义。
E M C标准化组织IEC:国际电工委员会,成立于1906年,它是世界上成立最早的国际性电工标准化机构,负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。
CISPR:国际无线电干扰特别委员会,负责>9KHz所有类型电器的EMI无线电信号保护测试标准规范的编写。
TC77:第77技术委员会,整个频率范围内的抗扰度,低频范围内(<9KHz)的发射,以及CISPR不涉及的骚扰现象;负责制定基本文件即IEC61000系列标准。
其中IEC61000-4系列标准是目前国际上比较完整和系统的抗扰度基础标准。
CENELEL:欧洲电工标准化委员会,制定统一的欧洲电工标准(EN标准),实行电工产品的合格认证制度。
SAC: 中国国家标准化管理委员会,制定我国的标准化制度E M C标准介绍电磁兼容标准分为基础标准、通用标准、产品类标准。
1、基础标准:描述了EMC现象、规定了EMC测试方法、设备,定义了等级和性能判据。
基础标准不涉及具体产品。
2、产品类标准:针对某种产品系列的EMC测试标准。
往往引用基础标准,但根据产品的特殊性提出更详细的规定。
3、通用标准:按照设备使用环境划分的,当产品没有特定的产品类标准可以遵循时,使用通用标准来进行EMC测试。
EM C 常用标准对照表E M I测试项目介绍1、EMI测试设备的分组和分类2、传导骚扰(CE)①测试简介:传导干扰是用来衡量电子产品在运行过程中对整个电网发送电子干扰信号大小的一个概念。
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
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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。
随着机车电传动方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,这一方面迫使控制装置和功率部分挨得很近,另一方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:任何可能引起设备、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何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(允许值):对应于规定测量方法的最大电磁骚扰允许电平。
干扰限值(允许值):电磁骚扰使装置、设备或系统最大允许的性能降低。
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方式。
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方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周围的环境中。
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、开孔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方式来实现,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 的方法。
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耦合途径。
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。