吳鵬

【摘要】高頻、大功率電器和寬帶在科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展背景下獲得了廣泛應(yīng)用，在此期間也出現(xiàn)了很多問(wèn)題，那就是系統(tǒng)正常運(yùn)行受到了電磁干擾的嚴(yán)重影響。電磁兼容EMC控制技術(shù)部門(mén)不會(huì)讓處于同一電磁環(huán)境中的設(shè)備出現(xiàn)因受到電磁發(fā)射而同時(shí)癱瘓的情況，也就是設(shè)備之間互不干擾，各自在自己正常功能中保持共存。在此基礎(chǔ)上，文章對(duì)電磁兼容EMC控制技術(shù)展開(kāi)簡(jiǎn)單探析，希望可以提供一個(gè)有效意見(jiàn)，從而推動(dòng)電磁兼容技術(shù)在最佳狀態(tài)下持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電磁兼容EMC；控制技術(shù)；應(yīng)用

一、EMI電磁干擾

一些高頻率、大功率的電氣設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)噪音，對(duì)周圍設(shè)備產(chǎn)生干擾的情況統(tǒng)稱為EMI。

普遍來(lái)說(shuō)，自然界干擾源和人為干擾源為電磁干擾源的兩大類型。要產(chǎn)生電磁干擾必須要同時(shí)具備干擾源、干擾路徑以及對(duì)電磁干擾敏感性比較高的接收電路三種因素。

二、EMC電磁兼容概念

電磁干擾輕時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)上下浮動(dòng)情況；嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)邏輯混亂、系統(tǒng)癱瘓甚至是電子線路被燒毀情況。所以，抗電磁干擾技術(shù)就顯得極為重要。

電磁兼容性EMC主要指的是一種零件、設(shè)備或者是系統(tǒng)的功能，它可以在自身狀態(tài)下正常運(yùn)行并且還不會(huì)對(duì)同環(huán)境中的其它設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈電磁干擾。

三、電磁兼容控制的對(duì)策

形成電磁干擾的三種因素可作為設(shè)計(jì)消除或降低電磁干擾策略的依據(jù)，從而制定三種方法。

（一）消除或控制干擾源

清除干擾源是一種積極主動(dòng)的方式，比如存在干擾的電氣設(shè)備要放在距離檢測(cè)裝置比較遠(yuǎn)的位置；用無(wú)刷電動(dòng)機(jī)代替整流子電動(dòng)機(jī)；在繼電器、接觸器等機(jī)械設(shè)備上添加消弧裝置，但是大部分情況下很難實(shí)現(xiàn)此方法。

（二）對(duì)干擾路徑進(jìn)行破壞

針對(duì)通過(guò)電路侵入的干擾，可以通過(guò)提升絕緣性能、對(duì)變壓器和光耦合器進(jìn)行隔離等方式切斷干擾路徑；可通過(guò)退耦、濾波等方式轉(zhuǎn)移干擾信號(hào)；更改接地方式切斷干擾路徑。針對(duì)通過(guò)“輻射”方式侵入的干擾源，普遍對(duì)各種屏蔽方式進(jìn)行利用，如靜電屏蔽、磁屏蔽以及電磁屏蔽等。

（三）減弱接收回路對(duì)干擾的敏捷性

一般來(lái)講，高輸入阻抗的電路相對(duì)于低輸入阻抗的電路來(lái)講更容易受到干擾；模擬線路沒(méi)有數(shù)字電路抗干擾效果好。一個(gè)設(shè)計(jì)優(yōu)秀的檢測(cè)設(shè)備應(yīng)該富有對(duì)有用信號(hào)敏感、對(duì)干擾信號(hào)盡量降低敏感的性能。

四、電磁兼容控制技術(shù)

在工程實(shí)踐期間，可以按照電磁兼容控制方法分別選擇具有針對(duì)性措施來(lái)控制和清除各類電磁干擾。下面闡述一下怎樣破壞干擾路徑和削減檢測(cè)體系對(duì)干擾敏感性問(wèn)題。

（一）通過(guò)路的干擾

一是由泄露電阻造成的干擾。要清楚差膜干擾，可將低通濾波器插進(jìn)回路；利用質(zhì)量高的玻璃纖維環(huán)氧層壓板要降低印刷版漏電引發(fā)的干擾，并將防濕阻焊層安裝在玻璃纖維環(huán)氧層壓板表面，從而形成接地保護(hù)環(huán)，促使漏電流進(jìn)入公共端和參考端，以至于不會(huì)對(duì)高輸入阻抗電路受到影響；只有讓信號(hào)輸入端子漏電處于距離220V電源進(jìn)線端子比較遠(yuǎn)的位置才能降低其引入的電源干擾，并將接地保護(hù)端子安裝在其周圍。

二是由共阻抗耦合引發(fā)的干擾。當(dāng)一個(gè)公用線路同時(shí)被兩個(gè)或兩個(gè)以上電路共同使用，而這條線路有存在特定阻抗情況下，這個(gè)阻抗就會(huì)成為這兩個(gè)電路的共阻抗。當(dāng)?shù)诙€(gè)電路的電流通過(guò)共阻抗所出現(xiàn)的壓降就已經(jīng)成為第一個(gè)電路的干擾電壓。利用接地線阻抗接入的共阻抗耦合干擾為最常見(jiàn)的例子，而一個(gè)功率放大器的輸入回路的地線和負(fù)載的地線共同使用的一節(jié)印刷電路板地線為最典型例子。

（二）通過(guò)場(chǎng)的干擾

各種存在于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)線路上的電壓、電流的變化將其相對(duì)應(yīng)電廠、磁場(chǎng)所發(fā)生的變化直接呈現(xiàn)出來(lái)，而位于“場(chǎng)”內(nèi)的導(dǎo)體在受到感應(yīng)之后從而形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流?！皥?chǎng)”路徑經(jīng)?？梢詫⒏鞣N噪音源中存在的少量能量傳送給檢測(cè)電路，從而形成干擾源。

一是電場(chǎng)耦合引發(fā)的干擾。電場(chǎng)耦合換一種方式來(lái)講就是電容性耦合。動(dòng)力輸電線可以對(duì)信號(hào)線產(chǎn)生干擾是電磁耦合最典型的例子。

一般來(lái)講，要降低電場(chǎng)耦合干擾，應(yīng)該在最大程度上加大兩者之間的距離，并降低導(dǎo)線之間的分布電容，或者是減少本干擾導(dǎo)線對(duì)地電阻力度；加大被干擾導(dǎo)線和土地之間的電容，但是這種方式會(huì)普遍降低電路相應(yīng)速度。

二是由磁場(chǎng)耦合引發(fā)的干擾。磁場(chǎng)耦合干擾普遍來(lái)講就是互感性耦合干擾，隸屬差模干擾范圍。

避免出現(xiàn)磁場(chǎng)耦合干擾途徑的方式包括：使信號(hào)源引線遠(yuǎn)離強(qiáng)電流干擾源，從而降低互感量M；利用絞扭導(dǎo)線可以將引入信號(hào)處理電路兩端的干擾電大小相等、相位相同，從而將差模干擾轉(zhuǎn)換成共模干擾；利用低頻磁進(jìn)行屏蔽等。

五、結(jié)語(yǔ)

一些基礎(chǔ)原則可在于實(shí)踐中的電磁兼容EMC控制技術(shù)進(jìn)行明確，但是理論和實(shí)際還是存在一定差距。大部分EMC控制都是利用外殼和縫隙屏蔽相結(jié)合方式來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，大部分情況下比較簡(jiǎn)單的一些原則可以幫助EMC屏蔽得到有效實(shí)現(xiàn)；降低干擾需要從根源進(jìn)行；利用屏蔽、過(guò)濾或者是接地方式將干擾出現(xiàn)電路阻隔以及提升敏感電路的抗干擾能力等。表面處理和設(shè)計(jì)墊片是維持長(zhǎng)時(shí)間屏蔽現(xiàn)象以及促使EMC性能得以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵因素。

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