鄢興俊 楊寶龍

（中國船舶重工集團(tuán)公司712研究所，武漢 430064）

某裝置（以下簡稱本裝置）依據(jù)其電磁兼容性試驗大綱進(jìn)行了電磁兼容試驗，測試項目有CE101、CE102、CS01、CS06、CS114、CS116、RE101、RE102、RS101、RS103共 10項，其中CE101、RE102、CS116項不合格，其余項合格。我們針對上述三個不合格項進(jìn)行了分析與整改，詳細(xì)情況如下。

1 CE101項

本裝置在150～350 Hz共5個點超標(biāo)，分別為50 Hz的3次至7次諧波。

a）經(jīng)分析頻率在0.1 MHz以下的干擾中差模傳導(dǎo)干擾信號占主導(dǎo)地位[1]，整改中先以抑制差模干擾信號為出發(fā)點。在試驗驗證過程中，發(fā)現(xiàn)采用多種濾波方式，在150～350 Hz頻段內(nèi)電磁干擾均只能稍微降低1～2 dB，但同時其他頻段的電磁干擾顯著增加。表明依據(jù)抑制差模干擾信號的原理在150～350 Hz頻段內(nèi)不能達(dá)到降低電磁干擾的目標(biāo)。

b）考慮到本裝置計算機、車鐘等設(shè)備采用開關(guān)電源供電方式，開關(guān)電源工作時，在50 Hz的奇次頻率上產(chǎn)生了豐富的諧波[2]；導(dǎo)致本裝置在工作時產(chǎn)生了較高的無功功率，使本裝置工作時有功功率偏低，電網(wǎng)的功率因數(shù)較低。故調(diào)整整改方向為增加本裝置的功率因數(shù)。首先，擬采用無源無功功率補償技術(shù)來降低本裝置的無功功率，達(dá)到提高電網(wǎng)功率因數(shù)的目的。針對車鐘電源的電路部分進(jìn)行了整改，選取了有效的 L、C參數(shù)后進(jìn)行摸底，仍未達(dá)到目標(biāo)；之后考慮到無功功率補償技術(shù)的局限性，改為采用有源無功功率補償技術(shù)來進(jìn)行整改，使用GLF-1有源功率因數(shù)調(diào)節(jié)模塊后進(jìn)行摸底測試，在150～350 Hz降低了6 dB，達(dá)到了目標(biāo)。

從以上可以看出，在開關(guān)電源選型或設(shè)計時應(yīng)根據(jù)負(fù)載要求留出一定裕量，但是裕量不可過大，否則將造成電源效率低下，無功功率過高。

2 RE102項

對于RE102項超標(biāo)的情況，課題人員進(jìn)行了診斷，發(fā)現(xiàn)在液晶顯示器左邊兩個角上存在比較大的泄漏，針對此現(xiàn)象，課題人員提出了整改方案如下：

a) 增加液晶顯示器內(nèi)部金屬絲網(wǎng)與結(jié)構(gòu)件接觸面積，并針對液晶顯示器內(nèi)部電路采取進(jìn)一步的屏蔽措施；

b) 屏蔽電纜在進(jìn)設(shè)備時屏蔽層必須與屏蔽體360°的接觸，保證阻抗足夠小。

要通過 RE102項測試主要應(yīng)在設(shè)備的安裝孔、縫隙、門、電纜進(jìn)線端[5]等易對外產(chǎn)生泄漏的位置進(jìn)行封堵，減小電磁波對外泄漏的途徑。

3 CS116項

本裝置首次測試時進(jìn)行CS116項測試時出現(xiàn)了連續(xù)黑屏現(xiàn)象。10 MHz試驗時，當(dāng)測試設(shè)備發(fā)出脈沖后，顯示器立即黑屏，在后面的 0.1 s時顯示器稍微閃亮一下，畫面能分辨出來。但立即被1 s后測試設(shè)備發(fā)出的脈沖覆蓋，顯示器繼續(xù)黑屏。在頻譜儀上能看到電纜感應(yīng)到了10 V左右的電壓。表現(xiàn)為顯示器黑屏后不能自動恢復(fù)。實際情況是計算機和顯示器均正常工作，受到脈沖后黑屏。經(jīng)分析導(dǎo)致試驗失敗的原因主要有兩個[4]：

a）流過電流卡鉗的試驗電流以互感耦合的方式在電纜束中的每根導(dǎo)線上感應(yīng)出共模電壓，由于線路的不平衡性，在電路的輸入端產(chǎn)生差模電壓，從而對電路產(chǎn)生影響；

b）通過電流卡鉗注入到電纜束中導(dǎo)線上的電壓，在導(dǎo)線上產(chǎn)生電流，這個噪聲電流流進(jìn)機箱后，產(chǎn)生二次輻射對機箱內(nèi)的敏感電路造成干擾，或者與鄰近的敏感電路之間發(fā)生耦合。

針對CS116項測試電纜采取了以下措施：

a）打開計算機后面板，發(fā)現(xiàn)電源線和顯示信號線用扎帶捆扎在一起；剪開捆扎電源線和顯示信號線的扎帶，將電源線和顯示信號線分開走線，另用扎帶將電源線和顯示信號線分別捆扎；

b）計算機和顯示器的機殼地和信號地均懸空，未連接。在高頻干擾下會導(dǎo)致工作不穩(wěn)定[3]。計算機、顯示器各自的信號地與機殼地均要連接起來。不能分開采用所謂的浮地技術(shù)。顯示器的機殼地和信號地之間有連接片，直接用連接片將其連接；計算機的機殼地和信號地之間距離較遠(yuǎn)，沒有連接片，采用屏蔽絲網(wǎng)將其連接。

c）電纜較長，線路阻抗大，將電纜長度減少，減小線路阻抗；并在電纜外層增加金屬絲網(wǎng)，并與航插的接頭處形成360°端接；金屬絲網(wǎng)兩頭接機殼；電纜雖然外部用防波套包扎緊密，但是電纜導(dǎo)線與航插還是有空隙，要用銅箔帶與屏蔽層360°端接，并與航插連接緊密。最好沒有縫隙。

采用了上述三種措施后，CS116項通過測試。對于高頻信號來說，為了降低地線阻抗，一般均采用多點接地方式。電磁兼容測試時工作頻帶很寬，要濾除掉10 MHz高頻強干擾需要采用多點接地方式，這時可以使用混合接地，即是電路中既有單點接地又有多點接地。見圖1。

圖1

4 結(jié)束語

電磁兼容是一門具有很強實踐型的學(xué)科，在整改中除了要有理論的指導(dǎo)，還要在實踐中結(jié)合實際情況融會貫通，把理論上的知識點結(jié)合起來，才能通過電磁兼容測試。

[1] 陳窮主編. 電磁兼容性工程設(shè)計手冊. 北京: 國防工業(yè)出版社, 1993年.

[2] 王兆安等編著. 諧波抑制和無功功率補償. 北京:機械工業(yè)出版社, 2004年.

[3] 郭銀景等編著. 電磁兼容原理及應(yīng)用教程. 北京:清華大學(xué)出版, 2004年.

[4] 鄭軍奇編著. EMC設(shè)計與測試案例分析. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2006年.

[5] 鄭軍奇編著. 電磁兼容技術(shù)之產(chǎn)品研發(fā)與認(rèn)證. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2006年.