搜档网
当前位置:搜档网 › 电磁干扰的产生要素

电磁干扰的产生要素

电磁干扰的产生要素
电磁干扰的产生要素

电磁干扰的产生要素及抑制方法

1 基本概念

电磁兼容(EMC)的基本含义是指设备、分系统、系统在共同的电磁环境中能一起正常执行各自功能的共存状态,具体到船载微波统一测控系统EMC的要求是在测量船上配置的测控系统能正常工作,且不对处于同一测量船上的其它设备形成有害干扰。由此可见,EMC 要求电子设备少向外发射干扰信号,同时应具有抗外界干扰的能力。

电子设备的EMC包含电磁干扰(EMI)和敏感度的控制。电子设备的EMI主要包含传导干扰和辐射干扰两个方面,传导干扰是通过电压电流的形式在导线中传播的,辐射干扰是通过电磁感应的形式在空间传播的。干扰源、耦合途径、敏感设备是EMI的三要素,接地设计、滤波设计、屏蔽设计是EMC控制的三大措施。

2 电磁干扰三要素

电磁干扰具备三个要素,即电磁干扰源的特性、传输途径及电磁敏感性现象和标准。

1)电磁干扰源

通常将电磁干扰源分成若干类,按干扰源的来源可分为自然干扰源和人为干扰源;按电磁耦合途径可分为传导干扰源和辐射干扰源;按传输的频带可分为窄带干扰源和宽带干扰源;按干扰波形可分为连续波、周期脉冲波和非周期脉冲波干扰源。

2)电磁干扰的传输途径

电磁干扰的传输形式与电磁能量的传输形式基本相同,通常分为两大类,即传导干扰和辐射干扰。通过导体传播的电磁干扰叫做传导干扰,其耦合形式有电耦合、磁耦合和电磁耦合;通过空间传播的干扰叫做辐射干扰,其耦合形式有近场感应耦合(近场磁感应和近场电感应)和远场感应耦合。系统间的辐射耦合主要是远场感应耦合,而系统内的辐射耦合主要是近场感应耦合。此外,还有辐射与传导同时存在的复合干扰。

3)电磁敏感性

电磁敏感体是电磁干扰的最终受害体,也称为受扰体。电磁干扰源产生的干扰信号经过传输通道最终到达敏感体。这时,干扰能否产生就取决于敏感体自身抵抗干扰的能力。通常把系统或设备抑制外来能量的能力叫做系统或设备的电磁敏感性。不同的系统和不同的设备,其电磁敏感性也就不同。

3 电磁干扰的抑制

围绕电磁干扰(EMI)三要素,要有针对性地采取措施,如降低干扰源的干扰水平、切断干扰耦合途径、提高敏感设备的耐受能力,有效提高系统稳定性及可靠性。抑制干扰源的措施有:滤波、吸收、接地、屏蔽、布局布线。切断耦合途径的措施有:滤波、接地、空间隔离、屏蔽隔离、光电隔离、接地。提高敏感度的措施有:方案选择、滤波、屏蔽、接地。综上所述,在合理方案设计的基础上,接地技术、滤波技术、屏蔽技术就是针对电磁干扰三要素总结出来的比较有效的电磁兼容措施,这三种措施往往需要互相结合,才能实现预期的目的。

1)地线及接地设计

地线是系统中各种信号电平的参考点,地线分为信号地、安全地两种。接地是指在系统的某个选定点与某个接地面之间建立导电通路,接地是为了形成低阻抗通路,消除公共阻抗耦合。地线是EMC 设计中十分重要的一项内容,许多EMI问题都是由于不合适的地线导致的,良好的地线能保证电路内部互不干扰、稳定可靠工作,还可以减小电路的电磁辐射和对外界电磁场的敏感度。

(1)接地概念及目的

理想接地面是指零阻抗和零电位的物理实体,上面各点之间不存在电位差,它可以作为系统中所有信号电平的参考点。接地的目的主要是防止电磁干扰,消除公共阻抗的耦合,同时保障人身和设备的安全。设计中一般接地与屏蔽结合就能解决大部分电磁干扰问题。

(2)接地技术

一般在设备研制生产中有四种基本接地技术:浮地系统、单点接地系统、多点接地系统和混合接地系统。

①浮地接地

在低频时,在设备工作在低频时,当各级电路的电位差被隔离,同时忽略接地面和电路的分布电容的情况下通常使用浮地接地法。

浮地接地,接地面不与大地相连,系统不受接地面质量的影响。

②单点接地

当接地连线的长度远小于电路信号波长时,通常采用单点接地系统。它是在电路系统中选取某一点作为接地参考点,所有接地线都接

至参考点上。

单点接地方式由于地线连线长而且多,在高频工作时,地线电感较大,会增加地线间的电感耦合,引起电磁干扰,因此,单点接地系统在高频工作时应尽量避免使用。

③多点接地

当系统设备、装置、电路之间的距离比信号波长大时,尤其在低电平的输入级中,要求采用多点接地系统。多点接地系统中各单元、装置、电路都各自用接地线分别单点就近接地。在此系统中,干扰电流只能在本身系统中循环,而不会耦合到其它地方。

在多点接地系统中,可在接地面上开一些阻隔用的孔或槽,从而将电流引导到合适的接地点上。还有一种多点串联接地系统,要求接地串联的顺序由小信号电路单元到大信号电路单元,避免大信号对小信号的影响。

④混合接地

在复杂的情况下,电子设备或单元电路的接地难以通过一个简单的接地形式解决,通常采用混合接地。

2)屏蔽技术

电磁屏蔽的作用是切断电磁能量在空间的传播路径,达到消除电磁干扰的目的,是消除辐射干扰的有效措施。电磁屏蔽就是利用导电或导磁材料制成的屏蔽壳体(机箱、机柜等)将需要屏蔽的区域封闭起来,形成电磁隔离。屏蔽壳体只有正确的接地,才能发挥预期的屏蔽效果。屏蔽技术主要是应用在系统设备的机箱、机柜等结构系统上,

还有互连电缆、导线等。

接地和屏蔽正确地结合起来,可以解决很多EMI问题。

3)滤波技术

滤波器可以把不需要的电磁干扰减小到满意的工作电平上,是消除传导干扰的主要措施,也是解决辐射干扰的重要手段。

电磁干扰有传导干扰和辐射干扰两种,对于一个实际的设备,这两种干扰时同时存在的,干扰滤波和电磁屏蔽两项技术是互补的,只有把它们结合起来才能切断电磁能量的传播途径、解决EMI问题。

滤波技术主要应用在电源供电回路、信号传输通路上。

电磁兼容题库整理终极版本

一.填空 1.电磁干扰按传播途径可以分为两类:传导干扰和辐射干扰。构成电磁干扰的三要素是【干扰源】、【干扰途径】和【敏感单元】。抑制电磁干扰的三 大技术措施是【滤波】、【屏蔽】和【接地】。 8.辐射干扰的传输性质有:近场藕合及远场藕合。 传导干扰的传输性质有电阻藕合、电容藕合及电感藕合。 什么是传导耦合?答:传道耦合是指电磁干扰能量从干扰源沿金属导体传播 至被干扰对象(敏感设备) 2.辐射干扰源数学模型的基本形式包括电流源和磁流源辐射。或辐射干扰源 可归纳为【电偶极子】辐射和【磁偶极子】辐射 3.如果近场中,源是电场骚扰源,那么干扰源具有小电流、大电压的特点。6.屏蔽效能SE 分别用功率密度、电场强度和磁场强度来描述应为10logP1/P2 ,20logH1/H2 ,20logU1/U2 。 13 .设U1 和U2 分别是接入滤波器前后信号源在同一负载阻抗上建立的电压,则插入损耗可定义为【20lg(U2/U1) 】分贝。 7.反射滤波器设计时,应使滤波器在通带内呈低的串联阻抗和高并联阻抗。 13 .常见的电阻藕合有哪些? (1) 公共地线阻抗产生的藕合干扰。 (2) 公共电源内阻产生的藕合干扰。 (3) 公共线路阻抗形成的藕合干扰。 9.双绞线多用于高频工作范围,在单位长度线长中互绞圈数越多,消除噪声效果越好。在额定互绞圈数中,频率越高屏蔽效果越好。

10 .反射滤波器设计时,应使滤波器在阻带范围,其并联阻抗应很小而串联阻抗 则应很大。 11 .100V= 40 dBV= 40000 dBmV 。 12 .一般滤波器由电容滤波器和电感滤波器构成。 13 .减小电容耦合干扰电压的有效方法有三种:减小电流强度、减小频率、 减小电容。 14 .金属板的屏蔽效能SE(dB) 包括吸收损耗、反射损耗和多次反射损耗 三部分。 15 .传导敏感度通常用电压表示、辐射敏感度可以用电场,或V/m 表示。 17 .信号接地的三种基本概念是多点、单点和浮地。 18 .(1)静电的产生有摩擦、碰撞分离带电和感应带电。 (2))术语解释:静电放电(答:静电放电是指静电积累到一定程度,产生 很强的电场,找到合适的路径二产生的放电现象 (3))静电放电需要满足三个要素,“不”属于静电放电三要素的是P58 【三要素:积累一定电荷、放电途径、静电敏感器件 (4))静电屏蔽必须具备完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】。 (5))CMOS 集成芯片很容易受严重的静电影响 19 .硬件技术法、软件技术法、软硬件结合法是计算机电磁兼容性设计的 三种方法,其中软件技术法是计算机电磁兼容性设计特有的方法。 20 .一般辐射源依其特性可分为电压源和电流源,电压源在近场为高阻抗场,电流源 在近场为低阻抗场场,近场和远场的粗略划分为,当r 0.15915 λ时为远区场。 辐射近区场场点与源点之间的距离及和干扰源的工作波长λ的关系是r<0.15915 λ

电磁干扰(EMI)抑制技术

电磁干扰(EMI)抑制技术 时间:2012-08-14 11:38:34 来源:作者: 1 电磁干扰基本概念 在复杂的电磁环境中,任何电子及电气产品除了本身能够承受一定的外来电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)而保持正常工作外,还不会对其他电子及电气设备产生不可承受的电磁干扰,该产品即具有电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)[1]。 21世纪将是信息爆炸的时代,信息的产生、传递、接收、处理和储存等都需要依赖电磁波作为载体。广义地说,声波、无线电波、光波均可作为信息载体,因此,广义的电磁兼容性概念也应拓展到声、光、电的广阔领域。 电子及电气产品的电磁干扰发射或受到电磁干扰的侵害都是通过产品的外壳、交/直流电源端口、信号线、控制线及地线而形成的。按照EMI的传播方式,可将其分为电磁辐射干扰和电磁传导干扰两大类。通常,辐射干扰出现在产品周围的媒体中,传导干扰则出现在各种导体中。一般来说,通过外壳发射的电磁干扰,或通过外壳侵入的干扰都是辐射干扰,而通过其它导体发射和入侵的干扰属于传导干扰。 2 人类必须关注电磁兼容问题 2.1 电磁环境不断恶化 20世纪中叶以来,电子技术的迅猛发展,使人类社会的进步和文明上了一个新的台阶,但是也给人们带来了一系列社会问题和环境问题。家用电器、通信、计算机及信息设备、电动工具、航空、航天等工业、科技、医学等各个领域的自动控制、测量仪器以及电力电子系统等的广泛普及、应用,深入千家万户之中,使得电磁污染问题日益突出,而电子设备的高频化、数字化,干扰信号的能量密度增大,使有限空间内的电磁环境更为恶化。 1996年3月,日本SAPIO杂志公布了日本家用电器电磁辐射的检测结果(表1)。瑞典等北欧三国于1993年所作的联合调查指出:人类长期受到2mG(毫高斯)以上的电磁辐射影响,患白血病的机会是正常人的2.1倍,患脑肿瘤的机会是正常人的1.5倍,其他疾病的发病概率也明显增加。 表1 家用电器电磁辐射检测结果(单位:mG)[2] 2.2 电磁污染危害不浅 电磁干扰和污染看不见、摸不着、听不到,因其无色、无味也无形,但它确实无处不在、危害不浅,威胁人体健康。德国专家指出,电磁污染能影响对人体生物钟起作用的激素和传达神经信息的激素,还能破坏细胞膜;美国科学家的研究表明,电磁污染可直接杀伤人

电磁干扰产生条件

EMC技术一_电磁干扰的现象,产生条件与兼容标准 (2011-10-14 09:24) 分类:专业学习 一,电磁干扰的现象 一个典型的电磁干扰现象是电视机屏幕上的干扰条纹。这些条纹来自附近的数字设备,例如个人计算机、VCD、DVD或其它数字视频设备。 根据电磁理论,导体中变化的电流会产生电磁场辐射,电流变化率(频率)越高,则辐射效率越高。因此任何依靠高频电流工作的电子设备在工作时都会产生电场波辐射。这些电场波会对附近的敏感设备产生干扰。 数字视频设备与电视接收机之间的干扰问题之所以十分突出,就是因为电视机是灵敏度很高的电场波接收设备,而数字脉冲信号中含有丰富的高次谐波,这些高次谐波的辐射效率很高。 电磁兼容三要素:任何电磁兼容性问题都包含三个要素,即干扰源、敏感源和耦合路径,这三个要素中缺少一个,电磁兼容问题就不会存在。因此,在解决电磁兼容问题时,也要从这三个要素入手进行分析,查清这三个要素是什么,然后根据具体情况,采取适当的措施消除其中的一个。 二,产生电磁干扰的条件: 1,突然变化的电压或者电流即dv/dt或者di/dt很大.2,辐射导线或者传导天线.当电压或电流发生迅速变化时,就会产生电磁辐射现象,导致电磁干扰。 因此,最近电磁干扰问题日益突出的主要原因之一就是脉冲电路(数字电路、脉冲电源)的大量应用。凡是存在这种电压或电流突然变化的地方,都要考虑电磁干扰问题 三,常见的干扰源. 环境中的电磁干扰分为自然的和人为的两种。 自然干扰源:雷电是一种主要的自然干扰源,雷电产生的干扰可以传到数千公里以外的地方。雷电干扰的时域波形是叠加在一串小随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲。宇宙噪声是电离辐射产生的,在一天中不断变化。太阳噪声则随着太阳的活动情况剧烈变化。自然界的噪声主要会对通信造成干扰。 人为干扰源:电磁干扰产生的根本原因是导体中有电压或电流的变化,即较大的 dV/dt或dI/dt。dV/dt或dI/dt能够使导体产生电磁波辐射。一方面,人们可以利用这一特点实现特定的功能,例如,无线通信、雷达和其它功能,另一方面,电子设备在工作时,由于导体中的dV/dt、dI/dt,会产生伴随电磁辐射。无论主观上出于什么目的,客观上对电磁环境造成了污染。 随着电子技术的广泛应用,电磁污染的情况越来越严重。

电磁干扰及其抑制方法的研究

弱电工程中电磁干扰及其抑制方法的研究 (葛洲坝通信工程有限公司方宏坤 151120) 【摘要】在弱电工程应用领域,强电与弱电交叉耦合,电磁干扰(EMI)错综复杂,严重影响弱电系统的稳定性和安全性。本文详细介绍了 EMI 产生的原因、分析EMI/RFI的特性,及其传输途径和危害,利用电磁理论和工程实践,分析并提出了一些在弱电工程领域行之有效的 EMI 抑制方法。 【关键词】弱电电磁干扰(EMI)射频干扰(RFI)干扰抑制 随着计算机技术,特别是网络技术的飞速发展,IT技术在弱电工程领域的广泛应用,IT设备日益精密、复杂,使得电子干扰问题日趋严峻。它可使系统的稳定性、可靠性降低,功能失效,甚至导致系统完瘫痪和设备损坏。特别是EMI/RFI(电磁干扰/射频干扰)问题,已成为近几年弱电工程领域的焦点。 1、电磁干扰分类和特性 生活中电磁干扰无处不在,其干好错综复杂。通常我们把电磁干扰主要划分为电磁干扰(EMI)、射频干扰(RFI)和电磁脉冲(EMP)三种,根据其来源可分为外界和内部两种,严格的说所有电子运行的元件均可看作干扰源。本文中所提EMI是对周围电磁环境有较强影响的干扰;RFI则从属于EMI;EMP 是一种瞬态现象,它可由系统内部原因(电压冲击、电源中断、电感负载转换等)或外部原因(闪电等)引起,能耦合到任何导线上,如电源线和通信电缆等,而与这些导线相连的电子系统可能受到瞬时严重干扰或使系统内的电子电路永久性损坏。图 1 给出了常见 EMI/RFI 的干扰源及其频率范围。

1.1 EMI特性分析 在电子系统设计中,应从三个方面来考虑电磁干扰问题:首先是电子系统产生和发射干扰的程度;其次是电子系统在强度为 1~10 V/m、距离为 3 米的电磁场中的抗扰特性;第三是电子系统内部的干扰问题。利用干扰三要素分析与EMI相关的问题需要把握EMI的五个关键因素,这五个关键因素是频率、幅度、时间、阻抗和距离。 在EMI分析中的另一个重要参数是电缆的尺寸、导线及护套,这是因为,当EMI成为关键因素时,电缆相当于天线或干扰的传输器,必须考虑其物理长度与屏蔽问题。 1.2 RFI特性分析 无线电发射源无处不在,如无线电台、移动通信、发电机、电动机、电锤等等。所有这些电子活动都会影响电子系统的性能。无论RFI的强度和位置如何,电子系统对RFI必须有一个最低的抗扰度。在通信、无线电工程中,抗扰度定义为设备承受每单位RFI功率强度的敏感度。从“干扰源—耦合途径—接收器”的观点出发,电场强度E 是发射功率、天线增益和距离的函数,即 E=5.5· P·G d 式中P为发送功率(mW/cm2),G为天线增益,d为电路或系统距干扰源的距离(m)。 由于模拟电路一般在高增益下运行,对RF场比数字电路更为敏感,因此,必须解决μV级和mV级信号的问题;对于数字电路,由于它具有较大的信号摆动和噪声容限,所以对RF场的抑制力更强。 1.3 干扰途径 任何干扰问题可分解为干扰源、干扰接收器和干扰的耦合途径三个方面,即所谓的干扰三要素。如表 2 所示。 表2 干扰源耦合途径干扰类型接收器 共地阻抗传导干扰 辐射场到互连电缆(共模)辐射干扰 微控制器辐射场到互连电缆(差模)辐射干扰 有源器件电缆间串扰(电容效应)感应干扰微控制器 静电放电电缆间串扰(电感效应)感应干扰通信接收器 通信发射机电缆间串扰(漏电导)传导干扰有源器件 电源电缆间串扰(场耦合)辐射干扰其他电子系统扰动电源线到机箱传导干扰 雷电辐射场到机箱辐射干扰

开关电源中电磁干扰的产生及其抑制

开关电源中电磁干扰的产生及其抑制 摘要:电磁干扰对开关电源的效率和安全性及使用的影响日益成为人们关注的热点。本文分析了开关电源中电磁干扰产生的原因和传播的路径,并提出了抑制干扰的有效措施。 关键词:开关电源、电磁干扰、耦合通道、电磁屏蔽 1 引言 电磁兼容EMC是英文electro magnetic compatibility 的缩写。它包括两层含义,一是设备在工作中产生的电磁辐射必须限制在一定水平内,二是设备本身要有一定的抗干扰能力,它必须具备三个要素:干扰源、耦合通道、敏感体。给电子线路供电的开关电源对干扰的抑制对保证电子系统的正常稳定运行具有重要意义。本文通过分析开关电源中的干扰源和耦合通道,提出了抑制干扰的有效措施。并提出了开关电源中开关变压器的设计和制作方法。 2 开关电源中的干扰源和耦合通道 开关电源首先将工频交流电整流为直流电,然后经过开关管的控制变为高频,最后经过整流滤波电路输出,得到稳定的直流电压,因此,自身含有大量的谐波干扰。同时,由于变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流造成的尖峰,都会产生不同程度的电磁干扰。开关电源中的干扰源主要集中在电压、电流变化大(即dV/dt或dI/dt很大)的元器件上,尤其是开关管、输出二极管和高频变压器等。同时,杂散电容会将电网的噪声传导到电子系统的电源而对电子线路的工作产生干扰。 这里我们来分析一下几种干扰产生的原因及其耦合的路径。 2.1输入整流滤波电路产生的谐波干扰 开关电源输入端普遍采用桥式整流,电容滤波电路。由于整流二极管的非线性和滤波电容的储能作用,使得输入电流i成为一个时间很短、峰值很高的周期性尖峰电流,如图1所示。这种畸变的输入电流,它除了基波外,还含有丰富的高次谐波分量。

电磁干扰的危害

电磁干扰的危害 作者:张林昌 作者单位:北方交通大学抗电磁干扰研究中心 刊名: 安全与电磁兼容 英文刊名:SAFETY & EMC 年,卷(期):2001(1) 被引用次数:8次 本文读者也读过(10条) 1.张林昌电磁辐射测量场地与设施的进展[期刊论文]-华北电力大学学报2002,29(z1) 2.窦维苹.张林昌.DOU Weiping.Zhang Linchang暴露于手机下45°人体模型内外场和能量分布的研究[期刊论文]-微波学报2000,16(3) 3.高攸纲展望21世纪的环境电磁学及电磁兼容技术[会议论文]-1999 4.杨长杰电磁兼容发射辐射测试中的新技术[期刊论文]-安全与电磁兼容2004(3) 5.海涛印制板设计的电磁抑制技术[期刊论文]-通信技术2000(2) 6.廖欣国外电磁兼容标准化动态[期刊论文]-中国标准化1998(11) 7.展望电工技术前沿活跃学术问题交流--"电工技术前沿问题学术论坛"胜利落幕[期刊论文]-电工技术杂志 2004(11) 8.贾好来PWM系统电磁兼容设计[期刊论文]-电气自动化2001,23(1) 9.张林昌测量接收机[期刊论文]-电子质量2001(5) 10.周克生.张林昌高速电气化铁道无线电噪声预测[期刊论文]-铁道学报1999(2) 引证文献(8条) 1.李丽光.谭业发.蔡文利.储伟俊.李华兵表面改性SiO2复合材料吸波性能的研究[期刊论文]-兵工学报 2009(6) 2.李丽光.谭业发.储伟俊.王小龙.谭华Ni-SiC/铁氧体复合材料涂层的制备及其吸波性能[期刊论文]-机械工程材料 2009(3) 3.雷停.管登高.徐冠立.孙遥.龚赢赢.孙传敏含镀锡镍玻璃纤维新型电磁屏蔽涂料的研制[期刊论文]-安全与电磁兼容 2012(5) 4.沈远茂.石丹.高攸纲.刘鹤勇.刘素玲利用多天线源搅拌改善混响室场均匀性的分析[期刊论文]-电波科学学报2009(4) 5.叶高文开关柜的抗电磁干扰技术研究[期刊论文]-机电产品开发与创新 2010(6) 6.李晓图书馆自动化设备的电磁兼容[期刊论文]-现代图书情报技术 2003(3) 7.李晓EMC--给图书馆设备带来的安全问题[期刊论文]-安全 2003(1) 8.管登高.孙传敏.孙遥.林金辉.陈善华.龙剑平.王自友.卢长寿一种新研制的电磁屏蔽涂料及其在EMC中的应用[期刊论文]-电讯技术 2009(12) 本文链接:https://www.sodocs.net/doc/fe4017332.html,/Periodical_aqydcjr200101002.aspx

电梯检验中电磁干扰的分析及预防措施正式版

In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.电梯检验中电磁干扰的分析及预防措施正式版

电梯检验中电磁干扰的分析及预防措 施正式版 下载提示:此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中,详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度,而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力,尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 随着电梯的广泛应用,电梯的安全运行也日益成为相关单位所关注的重点。电梯的控制系统是电梯运行的核心,但是控制系统很容易受到电磁干扰的影响而发生故障或是事故,所以必须要对电梯采取措施以消除所受到的电磁干扰。 电梯的控制系统采用变频器等电力电子器件,尤其是高频开关器件的应用,这些电力电子装置在工作时,因为其电压和电流的波形都是在非常短的时间内上升和下降的,这些具有陡变沿的脉冲信号会产生很强的电磁干扰。电力电子装置的高频

化和在容量化不仅导致器件所承受到的电应力增加和开关损耗增加,而且会产生难以抑制的宽带电磁干扰,威胁到电梯安全运行本身及至与其相关的其他电子设备的正常工作。 电梯控制系统中的电磁干扰 当前的电梯控制系统通常都是采用调压调频控制,具有运行性能好、节约能源,调速性能好的优点。归纳起来通常有以下4种情况的电磁干扰: (1)工频谐波干扰。变频器的功能是将工频电流通过整流电路转换成直流电流,然后通过逆变电路,把整流后的直流电逆变为频率和电压可变的交流电。由于变频器中大量使用了三极管、智能模块等

电磁干扰及抑制技术

电磁干扰及常用的抑制技术 摘要:各种干扰是机电一体化系统和装置出现瞬时故障的主要原因。电磁兼容性设计是目前电子设备及机电一体化系统设计时考虑的一个重要原则,它的核心是抑制电磁干扰。电磁干扰的抑制要从干扰源、传播途径、接收器三个方面着手,切断干扰耦合的途径,干扰的影响也将被消除。常用的方法有滤波、降低或消除公共阻抗、屏蔽、隔离等。 关键词:电磁干扰干扰抑制屏蔽接地 1.电磁干扰 电磁干扰(electro magnetic interference,EMI)是指系统在工作过程中出现的一些与有用信号无关的、并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象。构成电磁干扰必须具备三个基本条件:①存在干扰源;②有相应的传输介质;③有敏感的接收元件。只要除去其中一个条件,电磁干扰就可消除,这就是电磁抑制技术的基本出发点。 1.1 电磁干扰的分类 常见的各种电磁干扰根据干扰的现象和信号特征不同有以下分类方法。 1、按其来源分类 (1) 自然干扰。 自然干扰是指由于大自然现象所造成的各种电磁噪声。 (2) 人为干扰。

由于电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。 2、按干扰功能分类 (1) 有意干扰。 有意干扰是指人为了达到某种目的而有意识制造的电磁干扰信号。这是当前电子战的重要手段。 (2) 无意干扰。 无意干扰是指人在无意之中所造成的干扰,如工业用电、高频及微波设备等引起的干扰等。 3、按干扰出现的规律分类 (1) 固定干扰。 多为邻近电气设备固定运行时发出的干扰。 (2) 半固定干扰。 偶尔使用的设备(如行车、电钻等)引起的干扰。 (3) 随机干扰。 无法预计的偶发性干扰。 4、按耦合方式分类 (1) 传导耦合干扰。 传导耦合是指电磁噪声的能量在电路中以电压或电流的形式,通过金属导线或其他元件(如电容器、电感器、变压器等)耦合到被干扰设备(电路)。 (2) 辐射耦合干扰。 电磁辐射耦合是指电磁噪声的能量以电磁场能量的形式,通过空

电磁干扰的来源及屏蔽方法介绍

电磁干扰的来源及屏蔽方法介绍 EMC问题常常是制约中国电子产品出口的一个原因,本文主要论述EMI的来源及一些非常具体的抑制方法。 电磁兼容性(EMC)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(IEEE C63.12-1987)。对于无线收发设备来说,采用非连续频谱可部分实现EMC性能,但是很多有关的例子也表明EMC并不总是能够做到。例如在笔记本电脑和测试设备之间、打印机和台式电脑之间以及蜂窝电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰,我们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)。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内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)。无论是金属还是涂有导电层的塑料,一旦设计人员确定作为外壳材料之后,就可着手开始选择衬垫。 金属屏蔽效率 可用屏蔽效率(SE)对屏蔽罩的适用性进行评估,其单位是分贝,计算公式为:

浅谈电磁辐射的防护技术与措施

浅谈电磁辐射的防护技术与措施 摘要:电磁辐射对人体具有不同程度的危害,本文阐述了电磁辐射的防护技术、设备和措施。 关键词:电磁辐射防护技术措施 电磁辐射又称电子烟雾,是一种复合的电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此,电磁辐射可以对人体造成影响和损害,如头晕、失眠、健忘等,严重者甚至导致心血管疾病、糖尿病、癌突变等,同时,还会影响通讯信号、破坏建筑物和电器设备以及植物的生存等,必须采取措施进行防护。 电磁辐射防护的出发点就是要减低电磁辐射对人们的正常生活的影响,更重要的是,要减少其对人们身体健康的危害。 一、电磁辐射的防护技术 屏蔽防护技术 屏蔽防护技术的目的是采用一定的技术手段,将电磁辐射的作用和影响限制在指定的空间之内,屏蔽防护技术是目前使用最为广泛的电磁辐射防护技术。 电磁辐射的屏蔽防护技术须采用合适的屏蔽材料,一般认为,铜、铝等金属材料宜用作屏蔽体以隔离磁场和屏蔽电场。专家的研究表明,铝箔纸及铝箔纸加太空棉对高频电磁场的电场分量和磁场分量之屏蔽效果十分显著。 吸收防护技术 吸收防护技术是将根据匹配原理与谐振原理制造的吸收材料,置于电磁场中,用以吸收电磁波的能量并转化为热能或者其他能量,从而达到防护目的的技术。采用吸收材料对高频段的电磁辐射,特别是微波辐射与泄露抑制,效果良好。 接地防护技术 接地防护技术的作用就是将在屏蔽体内由于应生成的射频电流迅速导入大地,使屏蔽体本身不致再成为射频的二次辐射源,从而保证屏蔽作用的高效率。射频防护接地情况的好坏,直接关系到防护效果。射频接地的技术要求有:①射频接地电阻要最小;②接地极一般埋设在接地井内;③接地线与接地极以用铜材为好;④接地极的环境条件要适当。

继电器电磁干扰的分析及抑制

摘要:本文主要介绍了对电气设备中继电器及其开关触点干扰抑制的机理,提出了抑制干扰的有效措施。 关键词:继电器电磁干扰分析抑制 1前言 随着科学技术的飞速发展,电子、电力电子、电气设备应用越来越广泛,它们在运行过程中会产生较强的电磁干扰和谐波干扰。其中,电磁干扰具有很宽的频率范围(从几百Hz 到MHz),又有一定的幅度,经过传导和辐射会污染电磁环境,对电子设备造成干扰,有时甚至危及操作人员的安全。特别是大功率中、短波广播发射中心,其周围电磁环境尤为复杂,要想保证设备安全稳定运行,电子设备及电源必须具有更高的电磁兼容性。 2电磁干扰的抑制 电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference)是指由无用信号或电磁骚扰(噪声)对有用电磁信号的接收或传输所造成的损害。一个系统或系统内,某一线路受到电磁干扰的程度可以表示为如下关系式: N=G×C/I 其中:G为噪声源强度; I为受干扰电路的敏感程度;

C为噪声通过某种途径传导受干扰处的耦合因素。 从上式可以看出,电磁干扰抑制的技术就是围绕这三个要素所采取的各种措施,归纳起来就是: (1)抑制电磁干扰源; (2)切断电磁干扰耦合途径; (3)降低电磁敏感装置的敏感性。 2.1抑制电磁干扰源 首先必须确定干扰源在何处,越靠近干扰源的地方采取措施抑制效果越好,一般来说,电流电压瞬变的地方(即di/dt或du/dt)即是干扰源,如:继电器开合、电容充放电、电机运转、集成电路开关工作等都可能成为干扰源。另外,市电并非理想的50Hz正弦波,其中充满各种频率噪声,也是不可忽视的干扰源。 抑制干扰源就是尽可能的减小di/dt或du/dt,这是抗干扰设计时最优先和最重要的原则。减小di/dt的干扰源,主要是在干扰回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现;减小du/dt的干扰源,则是通过在干扰源两端并联电容来实现。 抑制方法通常采用低噪声电路、瞬态抑制电路、稳压电路等,所选用的器件应尽可能采用低噪声、高频特性好、稳定性高的电子元件,特别要注意,抑制电路中不适当的器件选择可能会产生新的干扰源。

电磁干扰的传播过程

电磁干扰的传播过程 电磁干扰是电子电路设计过程中最常见的问题,设计师们一直在寻找能够完全消除或降低电磁干扰,也就是EMI的方法。但想要完全的消除EMI的干扰,首先需要的就是了解EMI是什么,它的传播过程是怎样的,本文就将对EMI的传播过程进行一个大致的介绍。 EMI是电磁干扰的统称,但实际上电磁干扰分为两种,一种是传到干扰,另一种是辐射干扰。传导干扰主要是电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输,互相产生干扰。进一步细分,传导干扰又分共模干扰和差模干扰。 EMI的传播过程 EMI的传播过程主要途经三个部分,干扰源、干扰途径、接收器。对于开关电源来说,最后一部分是不需要考虑的,干扰源也不能消灭,因为它也是开关电源之所以能工作的源头,但是可以通过软开关、加缓冲等方式来使干扰源的干扰小一些。控制干扰途径是降低开关电源EMI的重要一环,也是本文的重点。 信号源波形产生的频谱

电压波形产生的频谱 周期信号的频谱是没有偶次谐波的,正负对称的波形产生的频率分量更少,像桥式电路。高数都忘光了,有兴趣的做一下FFT。 占空比和波形斜率的影响 占空比越大时,干扰的幅度也大一些,这个可由FFT的系数算出来。 波形的斜率对干扰的高频部分影响非常大。低频部分几乎没有影响。低频部分主要由波形的幅度和高电平部分的宽度决定的,但高频部分大幅度下降的转折点为1/(3.14*tr),所以tr 越大时,转折点的频率越低,高频下降越大。 所以我们应该想到降低斜率的措施,缓冲电路。

小结: 电压和电流波形都有很丰富的频率成分 超过200M时由于幅值已经很低,所以影响很小 波形影响低频部分 上升沿和下降沿影响高频部分 占空比对个频谱幅值有一点影响 可以看到电磁干扰的过程并不简单,但也并非复杂难解。只有在充分理解EMI的原力之后才能对EMI进行行之有效的规避和抑制,希望大家在阅读过本文后能对EMI有进一步的了解。

电磁干扰及其抑制方法的研究

弱电工程中电磁干扰及其抑制方法的研究 (洲坝通信工程方宏坤 151120) 【摘要】在弱电工程应用领域,强电与弱电交叉耦合,电磁干扰(EMI)错综复杂,严重影响弱电系统的稳定性和安全性。本文详细介绍了 EMI 产生的原因、分析EMI/RFI的特性,及其传输途径和危害,利用电磁理论和工程实践,分析并提出了一些在弱电工程领域行之有效的 EMI 抑制方法。 【关键词】弱电电磁干扰(EMI)射频干扰(RFI)干扰抑制 随着计算机技术,特别是网络技术的飞速发展,IT技术在弱电工程领域的广泛应用,IT设备日益精密、复杂,使得电子干扰问题日趋严峻。它可使系统的稳定性、可靠性降低,功能失效,甚至导致系统完瘫痪和设备损坏。特别是 EMI/RFI(电磁干扰/射频干扰)问题,已成为近几年弱电工程领域的焦点。 1、电磁干扰分类和特性 生活中电磁干扰无处不在,其干好错综复杂。通常我们把电磁干扰主要划分为电磁干扰(EMI)、射频干扰(RFI)和电磁脉冲(EMP)三种,根据其来源可分为外界和部两种,严格的说所有电子运行的元件均可看作干扰源。本文中所提EMI是对周围电磁环境有较强影响的干扰;RFI则从属于EMI;EMP 是一种瞬态现象,它可由系统部原因(电压冲击、电源中断、电感负载转换等)或外部原因(闪电等)引起,能耦合到任何导线上,如电源线和通信电缆等,而与这些导线相连的电子系统可能受到瞬时严重干扰或使系统的电子电路永久性损坏。图 1 给出了常见 EMI/RFI 的干扰源及其频率围。

1.1 EMI特性分析 在电子系统设计中,应从三个方面来考虑电磁干扰问题:首先是电子系统产生和发射干扰的程度;其次是电子系统在强度为 1~10 V/m、距离为 3 米的电磁场中的抗扰特性;第三是电子系统部的干扰问题。利用干扰三要素分析与EMI相关的问题需要把握EMI的五个关键因素,这五个关键因素是频率、幅度、时间、阻抗和距离。 在EMI分析中的另一个重要参数是电缆的尺寸、导线及护套,这是因为,当EMI 成为关键因素时,电缆相当于天线或干扰的传输器,必须考虑其物理长度与屏蔽问题。 1.2 RFI特性分析 无线电发射源无处不在,如无线电台、移动通信、发电机、电动机、电锤等等。所有这些电子活动都会影响电子系统的性能。无论RFI的强度和位置如何,电子系统对RFI必须有一个最低的抗扰度。在通信、无线电工程中,抗扰度定义为设备承受每单位RFI功率强度的敏感度。从“干扰源—耦合途径—接收器”的观点出发,电场强度E 是发射功率、天线增益和距离的函数,即 式中P为发送功率(mW/cm2),G为天线增益,d为电路或系统距干扰源的距离(m)。 由于模拟电路一般在高增益下运行,对RF场比数字电路更为敏感,因此,必须解决μV级和mV级信号的问题;对于数字电路,由于它具有较大的信号摆动和噪声容限,所以对RF场的抑制力更强。 1.3 干扰途径 任何干扰问题可分解为干扰源、干扰接收器和干扰的耦合途径三个方面,即所谓的干扰三要素。如表 2 所示。 表2 干扰源耦合途径干扰类型接收器 共地阻抗传导干扰 辐射场到互连电缆(共模)辐射干扰 微控制器辐射场到互连电缆(差模)辐射干扰 有源器件电缆间串扰(电容效应)感应干扰微控制器 静电放电电缆间串扰(电感效应)感应干扰通信接收器 通信发射机电缆间串扰(漏电导)传导干扰有源器件 电源电缆间串扰(场耦合)辐射干扰其他电子系统扰动电源线到机箱传导干扰

常见电磁干扰

常见电磁干扰 所谓的电磁干扰,广义来说,一切进入信道或通信系统的非有用信号,均称之为电磁干扰。按照干扰产生的方式,可分为自然干扰和人为干扰两类。自然干扰以其发生源不可控制为特点。例如:大气噪声、宇宙噪声和太阳噪声等。人为干扰以其发生源可知并且可控为特点,又可分为无线电干扰和非无线电干扰两大类。无线电干扰主要是指通讯设备收、发信机产生的各种干扰。如由发信机产生的杂散辐射(发信机寄生辐射)、边带噪声,由收信机产生的寄生响应,以及由收、发信机都可能产生的互调干扰等。非无线电干扰包括工业、科研、医疗及家用电气设备产生的干扰,还包括电力线干扰及由各种方式产生的火花干扰等。 本文主要探讨移动通信中常出现的干扰。近几年来,随着计算机技术和微电子技术的不断发展,传统的移动通信在技术上也取得了一系列的突破,并以其容量大,保密性好,通信稳定和机动、灵活等特点,在军事领域及水利、气象、交通、公安等部门得到了广泛应用。特别是深圳地区,其应用范围之广,数目之多是惊人的,然而,由于空间道路即无线电频率的紧张和拥挤,移动通信网中的无线电干扰问题也显得日益严重,在利用移动网时,应特别注意解决干扰问题,除了要进行必要的线路技术分析以外,还要根据不同的信道条件。正确选择通信机类型及其参数指标。 一、移动通信网中常见的几种干扰类型 1.邻道干扰 2.发信机噪声 3.发信机辐射和收信机寄生响应 4.互调干扰 5.同频干扰(同信道干扰) 根据抑制措施的不同,这五种干扰粗略地可分为两类:一类是在组网前,通过选择技术性能优良的机型便可以克服的干扰。如前三种干扰,它反映了设备的内在性能、质量即电磁兼容性问题。从源头上消除干扰源;二是在组网后,通过采取一些技、战术措施便可以消除干扰,如后两种,它在一定程度上反映了设备及网络的管理维护水平。 二、移动通信网常见干扰的形成及抑制措施 1.邻道干扰 邻道干扰是来自相邻波道信号。它是由于收信机选择性差,或者是邻道发信机频带过宽造成的(这种干扰一般来源于2-3Km范围内的发信电台)。对于前者,可以靠提高收信机的选择性来消除;而后者只能以限制相邻频道发信机带宽的方法加以解决。所有这些,只有通过提高收、发信机的设计要求和技术指标才能实现。 2.发信机噪声 是以载频为中心,分布在数十千赫到数兆赫范围之内的频率,对其它收信机造成的干扰。发信机噪声的大小,主要由振荡器的信噪比和串入倍频器、调制器的噪声来决定的。为了降低发信机的噪声,一是要选择好振荡器的供电电源(采用稳压电源、加滤波器等),二是要减少倍频次数。 3.发信机寄生辐射和收信机寄生响应 (1)发信机寄生辐射:由于发信机多级倍频器的非线性及滤波特性的不完善,在发信机的输出端将产生许多寄生物,称之为寄生辐射,即发信机杂波辐射。

电磁干扰及常用的抑制技术

电磁干扰及常用的抑制技术 刘宇媛 哈尔滨工程大学 摘要:各种干扰是机电一体化系统和装置出现瞬时故障的主要原因。电磁兼容性设计是目前电子设备及机电 一体化系统设计时考虑的一个重要原则,它的核心是抑制电磁干扰。电磁干扰的抑制要从干扰源、传播途径、接收器三个方面着手,切断干扰耦合的途径,干扰的影响也将被消除。常用的方法有滤波、降低或消除公共阻抗、屏蔽、隔离等。 关键词:电磁干扰干扰抑制屏蔽接地 1.电磁干扰 电磁干扰(electro magnetic interference,EMI)是指系统在工作过程中出现的一些与有用信号无关的、并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象。构成电磁干扰必须具备三个基本条件:①存在干扰源;②有相应的传输介质;③有敏感的接收元件。只要除去其中一个条件,电磁干扰就可消除,这就是电磁抑制技术的基本出发点。 1.1 电磁干扰的分类 常见的各种电磁干扰根据干扰的现象和信号特征不同有以下分类方法。 1、按其来源分类(1) 自然干扰。自然干扰是指由于大自然现象所造成的各种电磁噪声。 (2) 人为干扰。由于电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。 2、按干扰功能分类 (1) 有意干扰。有意干扰是指人为了达到某种目的而有意识制造的电磁干扰信号。这是当前电子战的重要手段。 (2) 无意干扰。无意干扰是指人在无意之中所造成的干扰,如工业用电、高频及微波设备等引起的干扰等。 3、按干扰出现的规律分类 (1) 固定干扰。多为邻近电气设备固定运行时发出的干扰。 (2) 半固定干扰。偶尔使用的设备(如行车、电钻等)引起的干扰。 (3) 随机干扰。无法预计的偶发性干扰。 4、按耦合方式分类 (1) 传导耦合干扰。传导耦合是指电磁噪声的能量在电路中以电压或电流的形式,通过金属导线或其他元件(如电容器、电感器、变压器等)耦合到被干扰设备(电路)。 (2) 辐射耦合干扰。电磁辐射耦合是指电磁噪声的能量以电磁场能量的形式,通过空间辐射传播,耦合到被干扰设备(或电路)。 1.2 电磁噪声耦合途径 干扰源对电子设备的干扰是通过一定耦合形式进行的,无论是内部干扰或外部干扰,都是通过“路”(传输线路或电路)或“场”(静电场或交变电磁场)耦合到被干扰设备中的。 1、电磁噪声传导耦合 (1)直接传导耦合。电导性直接传导耦合最简单、最常见,但它也是最易被人们忽视的一种耦合方式。在考虑电磁兼容性问题时,必须考虑导线不但有电阻足,而且有电感L,漏电阻R,以及杂散电容C。在实际使用中尤其是频率比较高时,这些分布参数对信号的传输有着十分重要的影响。如何考虑分布参数的影响与传输线的长度密切相关。根据传输线的长度与传输信号频率的关系可把传输线分为长线和短线,对短信号线不必进行阻抗匹配,而对长信号线应在终端进行阻抗匹配。 (2)公共阻抗耦合。当干扰源的输出回路与被干扰电路存在一个公共阻抗时,两者之间就会产生公共阻抗耦合。干扰源的电磁噪声将会通过公共阻抗耦合到被干扰电路而产生干扰。所谓“公共阻抗”通常不是人们故意接人的阻抗,而是由公共地线和公共电源线的引线电感所

浅谈电子设备的电磁干扰与防护

浅谈电子设备的电磁干扰与防护措施 摘要:本文从电子产品的各种电磁干扰、馈线地线干扰及静电几个方面进行分析讨论,进而得出如何对电子产品进行电磁干扰的屏蔽、抑制等防护措施。从而保证电子产品正常地工作。 关键词:电磁干扰危害屏蔽抑制防护 引言 电子设备工作时,常会受到来自各种因素的电磁干扰。这样就使得电磁干扰日趋严重,而由此带来了电磁干扰的防护问题也变的尤其重要。 一、电子产品电磁干扰分类及危害 在电子产品的外部和内部存在着各种电磁干扰。外部干扰是指除电子产品所要接收的信号以外的外部电磁波对产品的影响。干扰会影响或破坏产品的正常工作。它带来的危害很多,比如:破坏无线电通信的正常工作,影响电声和电视系统。如在许多大型机场,由于手机发射台等大功率电磁信号的干扰,而影响飞机的正常起降等。为了保证电子产品正常地工作,就需要防止来自产品外部和内部的各种电磁干扰。 那么抑制电磁干扰的措施就是:屏蔽。屏蔽就是用导电或导磁材料制成的用以抑制电场、磁场及电磁场干扰的盒、壳、板和栅、管等称为屏蔽。屏蔽可分为:电屏蔽、磁屏蔽、电磁屏蔽。 二、电场的屏蔽 电场的屏蔽是为了抑制寄生电容耦合(电场耦合),隔离静电或电场干扰。寄生电容耦合:由于产品内的各种元件和导线都具有一定电位,高电位导线相对的低电位导线有电场存在,也即两导线之间形成了寄生电容耦合。通常把造成影响的高电位叫感应源,而被影响的低电 位叫受感器。实际上凡是能幅射电磁能量并影响其它电路工作的都称为感应源(或干扰源),而受到外界电磁干扰的电路都称为受感器。电场屏蔽的最简单的方法,就是在感应源与受感器之间加一块接地良好的金属板,就可以把感应源与受感器之间的寄生电容短接到地,达到屏蔽的目的。 三、磁场的屏蔽 磁场的屏蔽主要是为了抑制寄生电感耦合(也叫磁耦合)。磁场屏蔽随着工作频率不同所采用的磁屏蔽材料和磁屏蔽原理也不同。恒定磁场和低频磁场的屏蔽。对于恒定磁场和低频(低于100kHZ)磁场采用导磁率高的铁磁性材料做屏蔽物。其原理是利用铁磁材料的高导磁率对干扰磁场进行分路。四、电磁场的屏蔽 除了静电场和恒定磁场外,电场和磁场总是同时出现的。电磁场的屏蔽就是对高频交变电磁场的屏蔽。从上面电场屏蔽和高频磁场屏蔽的讨论中可以看出,只要将高频磁场的屏蔽物良好地接地,就能同时达到电场屏蔽的要求,即达到电场和磁场同时屏蔽的目的。使用导电良好的屏蔽材料,如铝板、铜板、铜箔或在塑料上镀镍或铜,利用它们对干扰电磁波的反射、吸收和多次反射作用,衰减干扰电磁场的能量,达到屏蔽效果。 五、屏蔽的结构形式与安装 1.线圈的屏蔽,圈屏蔽罩的结构。线圈屏蔽罩的结构既要满足屏蔽要求,又要尽量减小对线圈参数的影响,并且还应在允许的体积范围之内。为了使屏蔽线圈的品质因数下降不超过10%,电感量减小不超过15-20%,圆形屏蔽罩的直径和高度应足够大。在同样的空间位置上安装方形屏蔽罩的效果比圆形的为好。屏蔽罩上缝隙、切口的方向,必须注意不切断涡流的方向,最好是避免有缝隙和切口。 2.变压器的屏蔽。(1)变压器的屏蔽结构。因为铁芯起着集中磁通的作用,所以变压器的铁芯本身就是一个磁屏蔽物。若要进一步减小漏磁通的影响,则应采取屏蔽措施。(2)电源变压器。电子产品常用交流市电供电,由于电源变压器的初、次级绕组之间存在着寄生电容,因此其它产品在供电电网中产生高频感应电压,就会通过此寄生电容而带进本产品中来产生干扰。为了抑制寄生耦合,往往在初、次级绕组之间垫上一层接地的铜箔作静电屏蔽。但是,此铜箔不应阻碍磁场耦合。因此,铜箔本身不能短路。(3)变压器的安装。①变压器远离放大器。②电源变压器的线圈轴线应与底座垂直放置。③在安装变压器时,不要让硅钢片紧贴底座,应该用非导磁材料将变压器铁芯与底座隔开,以减少铁芯内的

电磁屏蔽基本原理介绍要点

在电子设备及电子产品中,电磁干扰(Electromagnetic Interference)能量通过传导性耦合和辐射性耦合来进行传输。为满足电磁兼容性要求,对传导性耦合需采用滤波技术,即采用EMI滤波器件加以抑制;对辐射性耦合则需采用屏蔽技术加以抑制。在当前电磁频谱日趋密集、单位体积内电磁功率密度急剧增加、高低电平器件或设备大量混合使用等因素而导致设备及系统电磁环境日益恶化的情况下,其重要性就显得更为突出。 屏蔽是通过由金属制成的壳、盒、板等屏蔽体,将电磁波局限于某一区域内的一种方法。由于辐射源分为近区的电场源、磁场源和远区的平面波,因此屏蔽体的屏蔽性能依据辐射源的不同,在材料选择、结构形状和对孔缝泄漏控制等方面都有所不同。在设计中要达到所需的屏蔽性能,则需首先确定辐射源,明确频率范围,再根据各个频段的典型泄漏结构,确定控制要素,进而选择恰当的屏蔽材料,设计屏蔽壳体。 屏蔽体对辐射干扰的抑制能力用屏蔽效能SE(Shielding Effectiveness)来衡量,屏蔽效 能的定义:没有屏蔽体时,从辐射干扰源传输到空间某一点(P)的场强1(1)和加入屏 蔽体后,辐射干扰源传输到空间同一点(P)的场强2(2)之比,用dB(分贝)表示。 图1 屏蔽效能定义示意图 屏蔽效能表达式为(dB) 或(dB)

工程中,实际的辐射干扰源大致分为两类:类似于对称振子天线的非闭合载流导线辐射源和类似于变压器绕组的闭合载流导线辐射源。由于电偶极子和磁偶极子是上述两类源的最基本形式,实际的辐射源在空间某点产生的场,均可由若干个基本源的场叠加而成(图2)。因此通过对电偶极子和磁偶极子所产生的场进行分析,就可得出实际辐射源的远近场及波阻抗和远、近场的场特性,从而为屏蔽分类提供良好的理论依据。 图2 两类基本源在空间所产生的叠加场 远近场的划分是根据两类基本源的场随1/r(场点至源点的距离)的变化而确定的, 为远近场的分界点,两类源在远近场的场特征及传播特性均有所不同。 表1 两类源的场与传播特性 波阻抗为空间某点电场强度与磁场强度之比,场源不同、远近场不同,则波阻抗 也有所不同,表2与图3分别用图表给出了的波阻抗特性。

磁环抑制电磁干扰的三要素

磁环抑制电磁干扰的三要素是什么? 磁环抑制电磁干扰的三要素: 形成电磁干扰的三要素是骚扰源、传播途径和受扰设备,因而,抑制电磁干扰也应该从这三方面入手,采取适当措施,首先应该抑制骚扰源,直接消除干扰原因; 其次是消除骚扰源和受扰设备之间的耦合和辐射,切断电磁干扰的传播途径;第三是提高受扰设备的抗扰能力,减低其对噪声的敏感度,目前抑制干扰的几种措施基本上都是用切断电磁骚扰源和受扰设备之间的耦合通道。 (1)磁环采用屏蔽技术可以有效地抑制开关电源的电磁辐射干扰,即用电导率良好的材料对电场进行屏蔽,用磁导率高的材料对磁场进行屏蔽,屏蔽有两个目的,一是限制内部辐射的电磁能量泄漏出,二是防止外来的辐射干扰进入该内部区域,其原理是利用屏蔽体对电磁能量的反射、吸收和引导作用。 (2)接地就是在两点间建立传导通路,以便将电子设备或元器件连接到某些叫作“地”的参考点上,接地是开关电源设备抑制电磁干扰的重要方法,电源某些部分与大地相连可以起到抑制干扰的作用,在电路系统设计中应遵循“一点接地”的原则,如果形成多点接地,会出现闭合的接地环路,当磁力线穿过该环路时将产生磁感应噪声。 (3)滤波是抑制传导干扰的有效方法,磁环在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用,EMI滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,可以抑制来自电网的干扰对电源本身的侵害,也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。 磁环的主要使用方法有几点? 磁环专用于电源线、信号线等多股线缆上的EMI干扰抑制,包括电源线上的噪声和尖峰干扰,同时具有吸EMI吸收磁环收静电脉冲能力,使电子设备达到电磁兼容(EMI/EMC 和静电放电的相应国际规范,使用时可将一根多芯电缆或一束多股线缆穿于其中。多穿一次可加强其效果,通常用25MHz和100MHz频率点的阻抗值来衡量磁环磁珠的吸收特性。 镍锌抗干扰磁环的吸收干扰能力是用其阻抗特性来表征的低频段呈现非常低的感性阻抗值,磁环不影响数据线或信号线上有用信号的传输,高频段,约为10MHz左右开始,阻抗增大,其感抗成分保持很小,电阻性份量却迅速增加,将高频段EMI干扰能量以热能形式吸收耗散,通常用两个关键点频率25MHz和100MHz处电阻值来标定EMI吸收磁环/磁珠的吸收特性。 磁环的使用方法

相关主题