摘要:电磁兼容首要指的是体系或设备在电磁环境中运转,具有必定的抗搅扰才干,且不会发作反常状况。本文首要对电磁兼容检测中的检测仪器、搅扰要素以及检测场所进行剖析,针对剖析成果,结合实例论说电磁兼容优化的常用办法及详细流程。
关键词:电磁兼容检测;优化的研讨
1导语
在电磁兼容优化中,首要需求对优化目标进行检测,在查找到搅扰要素后,需求对搅扰源发作的原因进行剖析,然后使用滤波、接地和屏蔽这三种技能,结合相应的处理资料,能够对电磁搅扰予以按捺。通过优化设备的电磁兼容性,可认为设备的平稳运转供给保障。
2电磁兼容剖析
针对电磁兼容的剖析,需求归纳对内部搅扰和外部搅扰进行解读,详细内容如下:
2.1内部搅扰
内部搅扰是由电子设备内部构件之间的搅扰,详细为:(1)电源呈现漏电,进而引发内部搅扰。(2)信号过地线、电源等发作耦合。(3)设备中的某一详细元件呈现升温,对本身和其他设备形成晦气影响。
2.2外部搅扰
外部搅扰首要是外部要素引起的搅扰。首要体现在:(1)外部高电压、电源呈现漏电引起搅扰。(2)外部设备呈现扰动,引起耦合搅扰电流。(3)空间电磁波引起搅扰。(4)电网搅扰。
3电磁兼容检测
详细的电磁兼容检测需求凭借辅佐的态势核算机,并对核算机打开详细的检测,保证核算机各项目标能够满意检测的需求,不会对电磁兼容形成晦气影响。
3.1电源端打扰电压
电源端打扰电压测验需求结合不同的电源频率,完结对准峰值的规范极限值和测验值进行丈量,再通过屡次丈量对平均值进行核算。并能够得到当频率为0.1500MHz时,能够得到电源端的打扰电压规范极限值为66dBμV,测验值为49.66dBμV。测验频率为0.4200MHz时,规范极限值为57.3dBμV,测验值为35.82dBμV。测验频率为5.154MHz时,则能够得到规范极限值为60dBμV,测验值为36.47dBμV。
3.2辐射发射丈量
首要在半电波暗室打开丈量,需求下降检测的详细部件置于核算机上,天线间隔设备3m,在笔直方向1~4m这一区域内打开扫描,并保障设备一直处于旋转状况,然后取得最高的辐射场强。
3.3传导打扰检测
首要在室内打开,并将设备置于高于地上0.8~0.9m的试验台,并提早对试验台打开处理,使得是眼袋具有金属铜接地板。测验过程中,直接对过阻抗安稳网络上的监督丈量端,由接收机承受,并转换或实践电压,然后得到不同频率下的搅扰幅度。如图1所示为传导打扰测验曲线图。通过相关核算和剖析能够得到当频率>351MHz后,规范限值处于56dBμV没发作改变,且测验值准峰值,均小于40dBμV。
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4电磁兼容优化
4.1电磁搅扰按捺技能
4.1.1滤波
滤波指的是从搅扰信号或噪声中分离出有用信号的技能,它能够通过滤波器材完成,常见滤波器材包含了电容、电阻、电感、磁珠和共模电感等,其间电容、电阻与电感常为组合运用,它能够对不需求的信号予以按捺;磁环与磁珠首要运用在高频的状况,其阻抗与频率的高度是正比联系,只要在高频状况下,其阻抗才干变大,对搅扰要素才干予以削弱;而共模电感能够将产品所受的共模电流搅扰予以按捺,其结构能够概括为:在一铁芯之上有两个共模电感线圈环绕,环绕为相反方向,但匝数是相同的,线圈内会因共模搅扰流通过的同向电流而发作同向磁场,进而使得线圈感抗添加,阻尼作用增强,能够让共模电流强度有所削弱。
4.1.2接地
接地在电磁搅扰按捺技能中较为常见,这种技能能够对外界电磁场的搅扰具有很好的按捺作用,在瞬态搅扰发作时,机壳接地能够让其得到很好地开释,感应电荷也能够流到地上。一起,它关于设备安全具有必定作用,如果输入时的大电压因一些问题(如绝缘不良)和外壳直接连通,那么接地处理能够对工作人员可能发作触电的现象做到有效躲避。
4.1.3屏蔽
屏蔽指的是将导磁或是导电的资料制成的屏蔽体来让电子设备的表里部分分离,这样能够对电磁波的规模给予操控,到达了按捺辐射的意图。它是一种两边的屏蔽。它对能量的反射、吸收与抵消的作用既能让内部电磁波无法流向外界,又能让外部的电磁搅扰无法流入内部。如在规划液晶电视时,在显示器外壳上就需求做到合理挑选,以屏蔽作用来看,铸铝外壳要显着比塑料外壳的屏蔽功能好,而考虑到PCB板的可能搅扰性,应该对晶振、开关键以及其他的逻辑元器材予以检测。
4.2电磁兼容整改
在电磁兼容整改方面,首要应该对电磁搅扰源进行判别,之后才干做出针对性的处理办法。需求对整改目标的中心器材、模块以及结构的合理性进行剖析,实践证明,在判别时,最早考虑的应该是电源体系与电源设备的搅扰,如斩波器、电机、整流器都需求要点查看,而关于存在天线的设备,需求对天线进行要点查看。在查看办法的挑选上,能够使用断电的办法,即轮番封闭电源进行判别,缩小怀疑目标,直至确认目标,也能够使用多种先进设备作出科学检测[3]。而在整改上,需求对搅扰源具有针对性,能够通过实例进行阐明。如对某款高频电刀进行整改时,首要需求剖析其结构,在资料上,其外壳为金属,前面包和两边是塑料,前面板版喊了功率输出宽口与液晶触控板,后背板包含了通信电缆、操控电缆、电扇口与电源线等。其内部结构如图1所示。对其进行检测挑选了罗德施瓦茨的EMI接收机ESL3,在电波暗室中对其起始辐射发射的水平缓笔直进行测验,能够得到相应频谱。当天线笔直极化,发现30~150M之间有宽带辐射搅扰噪声存在,和规范限值进行比较,能够发现最高值超越了10dBμV/m。且在高频段,发现821M单频点存在超越规范限值的状况。对此进行剖析的要点是定位噪声源,对此,由于各个模块均为独自供电,那么能够使用分单元堵截电源的办法来进行检测,通过检测,发现其在低频段呈现宽带噪声的来历为主操控板。在对其进行整改时,需求先将外部线缆与电源体系进口端予以处理,能够将磁环加在操控线缆与电源线上,磁导率μ为850,通过测验,发现其存在着必定按捺作用。一起,针对机壳和设备电源线EMI滤波器接触不良的问题,在整改中运用了导电衬垫进行搭接。针对电源体系的测验成果,发现许多信号收集线和主控PCB板供电线的引出都是在同一个射频板,而EMI噪声很有可能在排线耦合时进入,因此,在对其进行整改时使用了铁氧体磁环,其磁导率μ相同为850,针对机箱存在的缝隙,使用铜箔予以密封,通过测验,能够发现低频段宽带噪声问题得到了显着的改进。在检测过程中,发现机箱射频板的外部金属屏蔽体存在着搭接不合理的现象,存在缝隙,而这种缝隙很有可能对噪声发射有着增强作用,对此,能够将一块金属面板安装在液晶屏反面,并使用接地金属板的将辐射噪声引到地上。而关于液晶显示器电源,在整改时将C4(0.047μF)陶瓷电容并在DC/DC的+12V输出直流电输出端口,将C7(22nF)陶瓷电容、C8(1nF)陶瓷电容与C6(22μF)钽电容并在 和液晶屏挨近的电源口处,这样能够起到滤波作用。在液晶屏的电源线出线端、信号线的出线端都需求使用磁环进行处理,通过测验,能够发现整体的噪声都得到了改进。
5结语
针对电磁兼容打开解读,清晰影响设备电磁兼容功能的重要要素,在结合详细的电磁兼容检测,完结对电源端打扰电压、辐射发射丈量、传导打扰检测。再结合检测成果和搅扰要素,选取归纳的优化方案,然后到达提升设备电磁兼容性的意图。
参考文献:
[1]王珺.集中抄表终端电磁兼容检测方法的研究[D].大连理工大学,2013.
[2]田志勇.电磁兼容宽带测量线天线研究[D].西安电子科技大学,2011.
论文作者:张政浩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
标签:测验论文; 电磁兼容论文; 电源论文; 需求论文; 设备论文; 噪声论文; 首要论文; 《基层建设》2018年第4期论文;