幾種電磁兼容控制技術(shù)課件

1、2022/9/291 幾種電磁兼容控制技術(shù) 抗電磁干擾技術(shù)有時(shí)又稱為電磁兼容控制技術(shù)?？刹捎闷茐母蓴_途徑和削弱檢測系統(tǒng)電路對干擾的敏感性等方法，常用的抗干擾措施有屏蔽、接地、浮置、濾波、光電隔離等技術(shù)。 2022/9/271 幾種電磁兼容控制技術(shù) 抗電2022/9/292一、屏蔽技術(shù) 利用金屬材料制成容器，將需要防護(hù)的電路包圍在其中，可以防止電場或磁場耦合干擾的方法稱為屏蔽。屏蔽可分為靜電屏蔽、低頻磁屏蔽和電磁屏蔽等幾種。根據(jù)不同的對象，使用不同的屏蔽方式。 未加屏蔽罩時(shí)，中頻變壓器線圈易受外界干擾。加屏蔽罩后的中頻變壓器2022/9/272一、屏蔽技術(shù) 利用金屬材料制2022/9/2931.

2、靜電屏蔽 靜電屏蔽是用銅或鋁等導(dǎo)電性良好的金屬為材料制作成封閉的金屬容器，并與地線連接，把需要屏蔽的電路置于其中，使外部干擾電場的電力場不影響其內(nèi)部的電路，反之，內(nèi)部電路產(chǎn)生的電力線也無法影響外電路。靜電屏蔽的容器器壁上允許有較小的孔洞（作為引線孔或調(diào)試孔）它對屏蔽的影響不大。 2022/9/2731.靜電屏蔽 靜電屏蔽是用銅2022/9/294各種靜電屏蔽 儀器設(shè)備的屏蔽外殼必須接地帶孔屏蔽板2022/9/274各種靜電屏蔽 儀器設(shè)備的屏蔽外殼必須接地2022/9/295各種靜電屏蔽（續(xù)） 自制的屏蔽罩通風(fēng)屏蔽窗2022/9/275各種靜電屏蔽（續(xù)） 自制的屏蔽罩通風(fēng)屏蔽2022/9/296

3、各種靜電屏蔽（續(xù)） 開關(guān)電源采用帶孔的屏蔽外殼，既可散熱，又可防止電磁干擾外泄2022/9/276各種靜電屏蔽（續(xù)） 開關(guān)電源采用帶孔的屏2022/9/297各種靜電屏蔽（續(xù)） 帶調(diào)試孔的屏蔽盒2022/9/277各種靜電屏蔽（續(xù)） 帶調(diào)試孔的屏蔽盒2022/9/298屏蔽線 三絞扭屏蔽線銅芯4對雙絞扭屏蔽線（屏蔽層接地）聚氟乙烯絕緣層銅線編織網(wǎng)（接地）2022/9/278屏蔽線 三絞扭屏蔽線銅芯4對雙絞扭屏蔽線2022/9/2992.低頻磁屏蔽 低頻磁屏蔽是用來隔離低頻（主要指50Hz）磁場和固定磁場（也稱靜磁場，其幅度、方向不隨時(shí)間變化，如永久磁鐵產(chǎn)生的磁場）耦合干擾的有效措施。靜電屏蔽線

4、或靜電屏蔽盒對低頻磁場不起隔離作用。必須采用高導(dǎo)磁材料作屏蔽層，以便讓低頻干擾磁力線只從磁阻很小的磁屏蔽層上通過，使低頻磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。有時(shí)還將屏蔽線穿在接地的鐵質(zhì)蛇皮管或普通鐵管內(nèi)，同時(shí)達(dá)到靜電屏蔽和低頻屏蔽的目的。 2022/9/2792.低頻磁屏蔽 2022/9/2910低頻磁屏蔽舉例 多數(shù)儀器的外殼采用導(dǎo)磁材料（例如：鐵質(zhì)機(jī)殼）作屏蔽層，讓低頻干擾磁力線從磁阻很小的磁屏蔽層上通過，使受外殼保護(hù)的內(nèi)部電路免受低頻磁場耦合干擾的影響。如果將外殼接地，則同時(shí)達(dá)到靜電屏蔽和低頻磁屏蔽的目的。 參考中國（廈門）微波高頻通信設(shè)備銷售公司資料2022/9/2710低頻磁

5、屏蔽舉例 多數(shù)儀器的2022/9/29113.電磁屏蔽 電磁屏蔽是采用導(dǎo)電良好的金屬材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等不同的外形，將被保護(hù)的電路包圍在其中。它屏蔽的干擾對象是高頻（40kHz以上）磁場。 干擾源產(chǎn)生的高頻磁場遇到導(dǎo)電良好的電磁屏蔽層時(shí)，就在其外表面感應(yīng)出同頻率的電渦流，從而消耗了高頻干擾源磁場的能量。其次，電渦流也將產(chǎn)生一個(gè)新的磁場，抵消了一部分干擾磁場的能量，從而使電磁屏蔽層內(nèi)部的電路免受高頻干擾磁場的影響。 鍍銅電磁屏蔽盒2022/9/27113.電磁屏蔽 電磁屏蔽是采2022/9/2912軍用屏蔽帳篷幾種用導(dǎo)電纖維材料編織而成的軍用電磁屏蔽器材（參考常州雷寧電磁屏蔽設(shè)備公司資料）

6、軍用 電子方艙屏蔽通信車2022/9/2712軍用屏蔽帳篷幾種用導(dǎo)電纖維材料編織而成2022/9/2913防電磁波屏蔽圍裙幾種用導(dǎo)電纖維材料編織而成的電磁屏蔽服輻射源防電磁波屏蔽服裝防電磁波屏蔽圍裙的使用2022/9/2713防電磁波屏蔽圍裙幾種用導(dǎo)電纖維材料編織2022/9/2914屏蔽室 導(dǎo)電PVC地板 用于防靜電及 底部屏蔽干擾信號無法穿透鋼板屏蔽室2022/9/2714屏蔽室 導(dǎo)電PVC地板 用于防靜電2022/9/2915二、接地技術(shù) （一）地線的種類 接地起源于強(qiáng)電技術(shù)，它的本意是接大地，主要著眼于安全。這種地線也稱為“保安地線” 。它的接地電阻值必須小于規(guī)定的數(shù)值。 對于儀器、通

7、訊、計(jì)算機(jī)等電子技術(shù)來說，“地線”多是指電信號的基準(zhǔn)電位，也稱為“公共參考端”，它除了作為各級電路的電流通道之外，還是保證電路工作穩(wěn)定、抑制干擾的重要環(huán)節(jié)。它可以接大地，也可以與大地隔絕。 2022/9/2715二、接地技術(shù) （一）地線的種類2022/9/2916四種觸電情況 2022/9/2716四種觸電情況 2022/9/2917保安地線 電烙鐵的外殼必須良好地接大地，以保證人身安全以及焊接對象不致被靜電擊穿。2022/9/2717保安地線 電烙鐵的外殼必須良2022/9/2918接大地與防靜電的關(guān)系 人在工頻電場中工作時(shí)，身體可能感應(yīng)出幾十伏以上的電壓；當(dāng)人在地板上行走時(shí)，也可能因摩擦而

8、帶上幾百伏以上的靜電。因此在焊接集成電路時(shí)，人體必須良好地接大地，以保證集成電路的CMOS輸入端不致被靜電擊穿。人體接地的方法之一是帶上接地的防靜電手腕帶。防靜電手腕帶2022/9/2718接大地與防靜電的關(guān)系 人在工2022/9/2919防靜電手腕帶的使用接地2022/9/2719防靜電手腕帶的使用接地2022/9/2920信號地線分類 1.模擬信號地線 模擬信號地線是模擬信號的零信號電位公共線。因?yàn)槟M信號電壓多數(shù)情況下均較弱、易受干擾，易形成級間不希望的反饋，所以模擬信號地線的橫截面積應(yīng)盡量大些。 2022/9/2720信號地線分類 1.模擬信號地線 2022/9/29212.數(shù)字模擬地

9、線 數(shù)字信號地線是數(shù)字信號的零電平公共線。由于數(shù)字信號處于脈沖工作狀態(tài)，動(dòng)態(tài)脈沖電流在接地阻抗上產(chǎn)生的壓降往往成為微弱模擬信號的干擾源，為了避免數(shù)字信號對模擬信號的干擾，兩者的地線應(yīng)分別設(shè)置為宜，否則會(huì)嚴(yán)重干擾模擬信號的測量結(jié)果。 2022/9/27212.數(shù)字模擬地線 數(shù)字信號接地改錯(cuò) 圖示為數(shù)字電路干擾模擬電路的例子。該圖錯(cuò)誤地將數(shù)字面板表的電源負(fù)極（有較大的數(shù)字脈沖電流）與被測電壓（易受干擾的模擬信號）的負(fù)極在數(shù)字面板表的接插件上用一根地線連接到印制電路板上，就會(huì)使數(shù)字面板表的示值跳動(dòng)不止。如果將數(shù)字電路的地線與模擬電路的地線分開設(shè)置就能有效地消除這種干擾。請指出地線的錯(cuò)誤之處，并改正之

10、。 接地改錯(cuò) 圖示為數(shù)字電路干擾模擬電路的例子。該圖錯(cuò)2022/9/29233.信號源地線 傳感器可看作是測量裝置的信號源，多數(shù)情況下信號較為微弱，通常傳感器安裝在生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場，而測量裝置設(shè)在離現(xiàn)場一定距離的控制室內(nèi)，從測量裝置的角度看，可以認(rèn)為傳感器的公共參考端就是信號源地線，它必須與測量裝置進(jìn)行正確的連接才能提高整個(gè)檢測系統(tǒng)的抗干擾能力。 2022/9/27233.信號源地線 傳感器可看2022/9/29244.負(fù)載地線 負(fù)載的電流一般都比前級信號電流大得多，負(fù)載地線上的電流有可能干擾前級微弱的信號，因此負(fù)載地線必須與其他信號地線分開。例如，若誤將喇叭的負(fù)極（接地線）與擴(kuò)音機(jī)話筒的屏蔽線碰

11、在一起，就相當(dāng)于負(fù)載地線與信號地線合并，可能引起嘯叫。又如當(dāng)負(fù)載是繼電器時(shí)，繼電器觸點(diǎn)閉合和斷開的瞬間經(jīng)常產(chǎn)生電火花，容易反饋到前級，造成干擾，因此應(yīng)正確連接。 2022/9/27244.負(fù)載地線 負(fù)載的電流一2022/9/2925（二）一點(diǎn)接地原則 對于模擬信號地線、數(shù)字信號地線、信號源地線、負(fù)載地線等幾種地線一般應(yīng)分別設(shè)置，在電位需要連通時(shí)，也必須仔細(xì)選擇合適的點(diǎn)，在一個(gè)地方相連，才能消除各地線之間的干擾。 2022/9/2725（二）一點(diǎn)接地原則 對于模2022/9/29261.單級電路的一點(diǎn)接地原則 考慮到加工工藝，在實(shí)際的印制電路板設(shè)計(jì)中，只能做到各接地點(diǎn)盡量靠近、并加大地線的寬度。

12、 1接線端子 2印制板安裝孔 3接地母線 4高頻變壓器屏蔽外殼接地點(diǎn) 2022/9/27261.單級電路的一點(diǎn)接地原則 2022/9/29272.多級電路的一點(diǎn)接地原則 若將多級電路的地線逐級串聯(lián)，在最后一段地線上將存在一定的對地電位差，有可能產(chǎn)生共阻抗耦合干擾，應(yīng)采取并聯(lián)接地方式，才不易產(chǎn)生級與級之間的相互干擾。 設(shè)計(jì)多級電路的地線應(yīng)注意以下兩個(gè)原則：一是公用地線截面積應(yīng)盡量大些，以減小地線的內(nèi)阻，二是應(yīng)把電流最大的電路放在距電源的接地點(diǎn)最近的地方。 2022/9/27272.多級電路的一點(diǎn)接地原則 2022/9/2928大面積接地 當(dāng)頻率較高時(shí)，應(yīng)采取大面積的地線，這時(shí)允許“多點(diǎn)接地”，這

13、是因?yàn)榻拥孛娣e十分大，內(nèi)阻很低，事實(shí)上相當(dāng)于一點(diǎn)接地，不易產(chǎn)生級與級之間的共阻耦合。 2022/9/2728大面積接地 當(dāng)2022/9/2929多級電路的一點(diǎn)接地原則的改錯(cuò)請指出下圖的電源接地錯(cuò)誤監(jiān)控電路電源盒第二級放大器第一級放大器地線1地線3+12V地線22022/9/2729多級電路的一點(diǎn)接地原則的改錯(cuò)請指出下圖2022/9/2930檢測系統(tǒng)的一點(diǎn)接地原則 有許多傳感器采用兩線制電流輸出形式，它的兩根信號線均不接大地。如果這時(shí)二次儀表也采用浮置電路，容易出現(xiàn)靜電積累現(xiàn)象，易產(chǎn)生電場干擾。在這種情況下多采用二次儀表測公共參考端接地的方案。此種情況下，檢測系統(tǒng)仍然符合一點(diǎn)接地原則。在二次儀表與計(jì)算機(jī)相連接的情況下，由于計(jì)算機(jī)的公共參考端已被接金屬機(jī)箱，并通過保安地線接大地，所以這時(shí)二次儀表的零電位端（公共參考端）也就通過計(jì)算機(jī)