排除电子产品电磁兼容故障常识

排除电子产品电磁兼容故障常识

我们通过电子产品的 EMC 测量，就会发现问题，可以应用以下方法排除电子产品一些电磁兼容故障： 解决传导型问题：通过串联一个高阻抗来减少 EMI 电流。 通过并联一个低阻抗将 EMI 电流短路到地或引到其它回路导体。通过电流隔离装置切断 EMI 电流。通过其自身作用来抑制 EMI 电流。 解决电磁兼容的容性问题：电介质材料及容差(电磁干扰滤波使用的大部分电容是无极性电容)。差模(线到线)滤波电容性电容。共模(线到地/机壳)滤波电容：共模(CM)去耦通常使用小电容(10～100nF)。 解决感性、串联损耗电磁兼容问题。 解决辐射型问题：很多情况辐射电磁干扰问题可能在传导阶段产生并被排除，有些解决方案可以抑制干扰装置在辐射传输通道上，就像场屏蔽那样。根据屏蔽理论，这种屏蔽效果主要取决于电磁干扰源频率、与屏蔽装置之间距离以及电磁干扰场特性——电场、磁场或者平面波。 在电子产品中，针对电磁兼容性能要求，需要应用一些新器件和新材料，来提高电子产品抗电磁干扰能力： 电源线滤波器：安装在电源线与电子设备之间，用于拟制电能传输中寄生的电磁干扰，对提高设备的可靠性有重要作用。滤波器允许一些频率通过，而对其它频率的成份加以拟制，滤波器的选择需要根据干扰源的特性、频率范围、电压和阻抗等参数及负载特性。 信号阻隔变压器：脉冲型(数字或晶闸管门驱动)或模拟隔离式变压器与交流电源中使用的隔离变压器与交流电源中使用的隔离变压器的原理相同，但传输频带却完全不同，有用信号处理对变压器的一些性能要求(例如失真、3dB带宽、损耗、对称性、阻抗、脉冲延时等)非常严格。这种变压器属于宽带设备，最高频率与最低频率的比值fMax÷fMin达到数十倍。通过在发送端或接收端切断共模地环路，隔离变压器在不改变差模信号的同时拟制共模噪声。由于共模电压是加在变压器一次侧、二次侧的两边，这种隔离器必须具有较高的击穿电压：典型值为1.5kV，某些场合则高达10kV。 电源隔离变压器：可以在低频范围切断主电源线的接地环路。当频率升高时，电气隔离由于一次侧间寄存电容C1-2的存在而下降。为了减少寄生电容的影响，可以使用落系、螺旋状、分立式的一次和二次绕组，这样可以将寄生电容减小为原为的1/3～/10。 法拉第屏蔽变压器：在一次和二次线圈之间包着一层铝箔或铜箔，并使之不与线圈接触以免形成短路。法拉第屏蔽或静电屏蔽层接地。 暂态抑制器(瞬时限幅器)。 变阻器和固态变阻器(transzorbs)：具有非线性V-I特性曲线的元件，可以作为稳压元件。当电压通过该器件后就被箝位在等于或大于击穿电压VBR的电压值上。 搭接、接地连续性和减少 RF 阻抗器件：接地编织层或金属带宽而扁的导线比同样横截而积的圆导线具有较小的电感。作为优先的选择参考，可以使用： 扁平金属带； 带有扁平接地端子的扁平编织层； 圆形、多股绞线的跳线。印制电路板(PCB)接地垫片。为了建立一个更直接的低阻扰电磁干扰电流接收器，需要使用接地垫片。 通常在树脂型垫片中间有一个弹簧夹，用以在一边的OV铜板上和加一边PCB的安装底盘上提供较强的可靠压力。由于弹簧是铜锡材料制成的，电气接触性能良好，接触电阻为 mΩ数量级。 金属电费线槽及其肥共的金属编织层。金属电缆托架、公共导线和金属编织层的作用是传输几个相互连接的设备之间的部分接地EMI环流。可以把它看作是不同底盘或地线之间的共模短路通道，但实际上除了直流或交流50/60Hz，这种方法不能应用于较长的距离；可用于计算机室、工厂车间或其它有许多非屏蔽电费的大型场地，不可能或很难将它们换成屏蔽电费或装入管道。 地阻抗减小，垫高的金属底板接地衬垫。为了减少传导瞬态干扰的输入和周围环境射频场对系统的影响，可以通过设置室内参考接地板或接地网络加以改善。通过这种方法，可以很容易地在高达几百MHz的频率上达到20dB的改善，也可以减少在同一个房间里的不同设备之间的地电位偏差。 临时接地板：这种后各解决方案最初是IBM公司的安装规划工程师们使用的，即安装一块铜板或电镀钢板。对于那些没有“实际地”的场合，由于临时接地板与建筑特结构之间有较大的电容(300～1000pF)，这给电磁干扰滤波器、瞬态保护器和隔离变压器的法拉第屏蔽层提供了有较的吸收装置。在高频端，这种虚地比长的、绿的或黄绿的接地导线更有效。

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