- 電磁兼容(EMC)原理、設(shè)計(jì)與故障排除實(shí)例詳解
- 張伯龍主編
- 1331字
- 2021-12-17 18:01:31
1.2 各種各樣的“干擾”
使用吹風(fēng)機(jī)時(shí)收音機(jī)會出現(xiàn)“啪啦,啪啦”的噪聲,原因是吹風(fēng)機(jī)的電機(jī)產(chǎn)生的微弱(低強(qiáng)度高頻的)電壓/電流變化通過電源線傳遞進(jìn)入收音機(jī),以噪聲的形式表現(xiàn)出來。這種由一個(gè)設(shè)備中產(chǎn)生的電壓/電流通過電源線、信號線傳導(dǎo)并影響其他設(shè)備時(shí),將這個(gè)電壓/電流的變化稱為“傳導(dǎo)干擾”?!皩Ω丁边@種干擾通常采用給干擾源及被干擾設(shè)備的電源線等安裝濾波器,阻止傳導(dǎo)干擾的傳輸。當(dāng)信號線上出現(xiàn)噪聲時(shí),可將信號線改為光纖,這樣也能隔斷傳輸途徑。
在使用手機(jī)時(shí),旁邊的電視機(jī)CRT圖像會出現(xiàn)抖動,揚(yáng)聲器中也會發(fā)出“嘟嘟嘟”的噪聲,這是因?yàn)槭謾C(jī)工作時(shí)的信號通過空間以電磁場的形式傳輸?shù)诫娨暀C(jī)內(nèi)部。當(dāng)汽車從附近道路經(jīng)過時(shí),電視會出現(xiàn)雪花狀干擾,這是因?yàn)槠圏c(diǎn)火裝置的脈沖電流產(chǎn)生了電磁波,傳到空間再傳到附近的電視天線、電路上,產(chǎn)生了干擾電壓/電流。像這種通過空間傳播,并且對其他設(shè)備電路產(chǎn)生無用電壓/電流,造成危害的干擾稱為“輻射干擾”。輻射現(xiàn)象的產(chǎn)生必然有天線與源存在。像這種傳播途徑是空間的干擾,可以通過屏蔽的手段來解決。
通過上述內(nèi)容不難看出,電磁干擾的根源其實(shí)就是電壓/電流產(chǎn)生不必要的變化。這種變化通過電纜(電源線或信號線)直接傳遞給其他設(shè)備,造成危害,稱為“傳導(dǎo)干擾”。另外,由于電壓/電流變化而產(chǎn)生的電磁波通過空間傳播到其他設(shè)備中,在其導(dǎo)線或電路上產(chǎn)生不必要的電壓/電流,并造成危害的干擾稱為“輻射干擾”。在實(shí)際中干擾類型的區(qū)分并不是這樣簡單。
某些數(shù)字視聽設(shè)備(例如液晶電視等)的干擾源,雖然是在設(shè)備內(nèi)部電路上流動的數(shù)字信號的電壓/電流,但這些干擾以傳導(dǎo)干擾的方式通過電源線或信號線泄漏,直接傳遞給其他設(shè)備。同時(shí)這些導(dǎo)線產(chǎn)生的電磁波以輻射干擾的形式危及附近的設(shè)備。而且數(shù)字視聽設(shè)備本身內(nèi)部電路也產(chǎn)生電磁波,以輻射的形式危及其他設(shè)備。
輻射干擾現(xiàn)象的產(chǎn)生和天線是緊密相連的,根據(jù)天線理論,如果導(dǎo)線的長度與波長相等,就容易產(chǎn)生電磁波。例如,數(shù)米長的電源線就會產(chǎn)生30~300MHz頻帶的輻射發(fā)射。比此頻率低的頻段,因波長較長,當(dāng)電源線中流過同樣的電流時(shí),不會輻射很強(qiáng)的電磁波。所以在30MHz以下的低頻段主要是傳導(dǎo)干擾。輻射干擾是比傳導(dǎo)干擾還要嚴(yán)重的問題,因?yàn)樵?0~300MHz寬帶內(nèi)電源線泄漏的干擾可以轉(zhuǎn)變成電磁波發(fā)射到空間。在比此更高的頻率上,比電源線尺寸更小的設(shè)備內(nèi)部電路會產(chǎn)生輻射干擾,對其他設(shè)備造成危害。
綜合起來就是當(dāng)設(shè)備和導(dǎo)線的長度比波長短時(shí),主要問題是傳導(dǎo)干擾,當(dāng)它們的尺寸比波長長時(shí),主要問題是輻射干擾。圖1-1所示為各種電子干擾的現(xiàn)象。

圖1-1 各種電子干擾
環(huán)境中還存在著一些短暫的高能量脈沖干擾,這些干擾對電子設(shè)備的危害很大,這種干擾一般稱為瞬態(tài)干擾。瞬態(tài)干擾既可以通過電纜(包括電源線和信號線)進(jìn)入設(shè)備,也可以以寬帶輻射干擾的形式對設(shè)備造成影響。例如,汽車點(diǎn)火裝置和直流電動機(jī)電刷產(chǎn)生的電火花對收音機(jī)的干擾。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中,雷電、靜電放電、電力線上的負(fù)載通斷(特別是感性負(fù)載)、核電磁脈沖等都是產(chǎn)生瞬態(tài)干擾的原因??梢娝矐B(tài)干擾是指時(shí)間很短但幅度較大的電磁干擾。設(shè)備需要通過測試驗(yàn)證的瞬態(tài)干擾抗擾度有三種:各類電快速瞬變脈沖(EFT)、各類浪涌(SURGE)、靜電放電(ESD)。圖1-2所示為常見干擾源。

圖1-2 常見干擾源
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