電磁干擾源精品課件

1、電磁干擾源第1頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五電磁干擾源分類 電磁干擾源種類繁多，可按不同的方法進(jìn)行分類。對測量環(huán)境中直接影響測量及測量設(shè)備的 干擾來源可分為自然干擾源人為干擾源第2頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五自然干擾源 (1)大氣噪聲干擾：如雷電產(chǎn)生的火花放電 (2)太陽噪聲干擾：指太陽黑子的輻射噪聲 (3)寧宙噪聲：指來自銀河系的噪聲。 (4)靜電放電：人體、設(shè)備上所積累的靜電電壓可高達(dá)幾萬伏直到幾十萬伙常以電暈或火花方式放掉，稱為靜電放電。第3頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五人為干擾源 (1)無線電發(fā)射設(shè)備(2)

2、工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療(ISM)設(shè)備 (3)電力設(shè)備：(4)汽車、內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)(5)電網(wǎng)干擾(6)高速數(shù)字電子設(shè)備第4頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五開關(guān)電源電磁干擾源分析 開關(guān)電源作為一種電源設(shè)備，其應(yīng)用越來越廣泛。隨著電力電子器件的不斷更新?lián)Q代，開關(guān)電源的開關(guān)頻率及開關(guān)速度不斷提高，但開關(guān)的快速通斷，引起電壓和電流的快速變化。這些瞬變的電壓和電流，通過電源線路、寄生參數(shù)和雜散的電磁場耦合，會(huì)產(chǎn)生大量的電磁干擾。第5頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五開關(guān)電源的干擾源分析。開關(guān)電源在工作過程中所產(chǎn)生的浪涌電流和尖峰電壓就形成了干擾源，工頻整流濾波使用的

3、大電容充電放電、開關(guān)管高頻工作時(shí)的電壓切換以及輸出整流二極管的反向恢復(fù)電流都是這類干擾源。第6頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五開關(guān)電源的干擾源分析按耦合通道來分 1)傳導(dǎo)干擾 2)輻射干擾按噪聲干擾源種類來分 1) 尖峰干擾 2)諧波干擾第7頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五電磁干擾的抑制措施 電磁干擾由三個(gè)基本要素組合而產(chǎn)生：1)電磁干擾源;2)對該干擾能量敏感的設(shè)備;3)將電磁干擾源傳輸?shù)矫舾性O(shè)備的媒介即傳輸通道或藕合途徑。第8頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五電磁干擾的抑制措施主要從兩個(gè)方而考慮：一是減小干擾源的干擾強(qiáng)度

4、;一是切斷干擾傳播途徑。常用的抗干擾措施包括1)電路的隔離、2)屏蔽、3)接地、4)加裝EMI濾波器5)PCB板的合理布局與布線。第9頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五電路的隔離 電路的隔離主要有： 1)模擬電路的隔離 2)數(shù)字電路的隔離 3)數(shù)字電路 4)模擬電路之間的隔離第10頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五電路的隔離 對于開關(guān)電源的模擬信號(hào)控制系統(tǒng)的隔離交流信號(hào)一般采用變壓器隔離直流信號(hào)一般采用線性隔離器(如線性光電耦器)隔離 第11頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五電路的隔離數(shù)字電路的隔離主要有脈沖變壓器隔離、光電耦合

5、器隔離等。 其中數(shù)字量輸入隔離方式主要采用脈沖變壓器離、光電耦合器隔離; 而數(shù)字量輸出隔離方式主要采用光電耦合器隔離、高頻變壓器隔離。 第12頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五屏蔽 屏蔽一般分為兩類，一類是靜電屏蔽，主要用于防止靜電場和恒定磁場的影響;另一類是電磁屏蔽，主要用于防止交變電場、交變磁場以及交變電磁場的影響。 屏蔽是抑制開關(guān)電源輻射干擾的有效方法。可以用導(dǎo)電良好的材料對電場屏蔽，而用導(dǎo)磁率高的材料對磁場屏蔽。 第13頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五接地 為防止各種電路在工作中產(chǎn)生互相干擾，使之能相互兼容地工作，根據(jù)電路的性質(zhì)，將工作接地

6、分為不同的種類。比如直流地、交流地、數(shù)字地、模擬地、信號(hào)地、功率地、電源地等。在電路的設(shè)計(jì)中，應(yīng)將交流電源地與直流電源地分開，模擬電路與數(shù)字電路的電源地分開，功率地與弱電地分開。第14頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五加裝EMI濾波器 電源濾波器安裝在電源線與電子設(shè)備之間，用于抑制電源線引出的傳導(dǎo)干擾，又可以降低從電網(wǎng)引入的傳導(dǎo)干擾，對提高設(shè)備的可靠性有重要的作用。開關(guān)電源產(chǎn)生的電磁干擾以傳導(dǎo)干擾為主，而傳導(dǎo)干擾又分差模騷擾和共模干擾兩種 第15頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五加裝EMI濾波器第16頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，

7、星期五PCB板的合理布局與布線 開關(guān)電源的輻射干擾與電流通路中的電流大小，通路的環(huán)路面積，以及電流頻率的平方等三者的乘積成正比，即輻射干擾EIAf 2。運(yùn)用這一關(guān)系的前提是通路尺寸遠(yuǎn)小于頻率的波長。上述關(guān)系式表明減小通路面積是減小輻射騷擾的關(guān)鍵，這是說開關(guān)電源的元器件要彼此緊密排列。第17頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五PCB板的合理布局與布線在初級(jí)電路中，要求輸入端電容、晶體管和變壓器彼此靠近，且布線緊湊;在次級(jí)電路中，要求二極管、變壓器和輸出端電容彼此貼近。在印制板上，將正負(fù)載流導(dǎo)線分別布在印制板的兩面，并設(shè)法使兩個(gè)載流導(dǎo)體彼此間保持平行，因?yàn)槠叫芯o靠的正負(fù)載流導(dǎo)體所產(chǎn)生的外部磁場是趨向于相互抵消的 第18頁，共20頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)47分，星期五小結(jié) 要提高開關(guān)頻率，提高開關(guān)電源產(chǎn)品的質(zhì)量，電磁兼容性是不容忽視的問題。產(chǎn)生開關(guān)電源電磁干擾的因素