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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2020-12-07 11:22:36 |來源:網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載
電迅速瞬變單脈沖群(EFT)抗擾度實驗是電子電氣產(chǎn)品現(xiàn)階段運用最普遍且較難根據(jù)的一項電磁兼容測試(EMC)實驗冋.參考IEC61000-4-4,我國也制訂了自身的規(guī)范GB/T17626-4.EFT實驗就是指是一種將由很多迅速瞬變單脈沖構(gòu)成的單脈沖群藕合到電氣設備和電子產(chǎn)品的開關電源端口號,數(shù)據(jù)信號和操縱端口號的實驗.因為EFT增益值和延遲時間短、幅度值和反復頻率高特性,促使電子設備長期性來難以克服電迅速瞬變單脈沖群的影響,因而相對的EFT測試通常實際效果并不是很理想化.為了更好地維護系統(tǒng)軟件的一切正常運作,降低多余的傷害,必須對電子設備的EFT開展抑止.傳統(tǒng)式的EFT抑止關鍵釆取載入濾波器的方法,因為主要參數(shù)挑選不善,通常抑止實際效果也不是非常好⑷邑文中關鍵討論的基本參數(shù)針對EFT抑止的危害,另外改善了接地,選用了開關電源耦合設備以減少開關電源側(cè)出現(xiàn)意外的影響.
1電迅速瞬變單脈沖群原理剖析
EFT造成于交流電流投切、汽車繼電器接觸點跳躍等轉(zhuǎn)換的暫態(tài)全過程,以差模和共模的方法作用于供電系統(tǒng)開關電源端口號、輸入/輸出數(shù)據(jù)信號、數(shù)據(jù)信息和操縱端口號,對電子產(chǎn)品造成騷擾,其工作電壓尺寸在于負荷電源電路的電感器、負荷斷掉速率和物質(zhì)的承受工作能力.因為交流電流斷掉或接入時,在電源開關處存有電弧再次燃燒和滅掉這一暫態(tài)過程過
程,剛開始單脈沖工作電壓幅度值較低.頻率較高,伴隨著接觸點空隙的増大,單脈沖電床愈來愈高,但頻率卻在降低.'1交流電流數(shù)次亜復通斷時.蹤沖會以相對的間隔時間反復多次出現(xiàn).實測說明,單脈沖工作電壓可達到8kV.反復頻率為10kHz~1MHz.GB/T17626.4-1998要求的EFT單脈沖為雙指數(shù)值波型,增益值為5ns,延遲時間為50ns,每一個單脈沖能地為2mJ,單脈沖群持絞時冋為15ms,單脈沖群周期時間為300ms,反復頻率為2.8kHz(對4kV測試級別)或8kHz(對H:他測試級別)
2評測經(jīng)典案例
2.1案例精確測量
融合規(guī)范GH/T17626.4-1998(電迅速瞬變脈群抗擾度實驗》的方式,大家選擇徐州市某公司的DOUBLETBW2105稱重控制器開展測址,對稱重控制器的群脈沖影響干了有關的測試
測試的結(jié)果顯示,按CB/T17626.4-1998的規(guī)定.當釋放1kV的群脈沖時,稱重控制器不可以一切正常工作中,主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)顯示信息靜止不動.當群脈沖撤消后也不可以回應一切正常.由此可見數(shù)7仲的內(nèi)部電源電路遭受了群脈沖的危害失去功效.不可以根據(jù)國家標準EFT的檢驗.常見的嚴件如一極管.MOSFET、場效管、晶體三極管等全是比較敏感元器件.稱重控制器內(nèi)部包括由一系列常見電源電路的電子器件構(gòu)成的電源電路控制模塊.當遭受頁復頻率較高,波型上升冋短的成群脈沖沖擊性時,會損吿部分元器件的作用.從而危害全部系統(tǒng)軟件的工作中.稱重控制器遭受單脈沖沖擊性后的危害主要表現(xiàn)為顯示信息異常.而關閉電源重續(xù)電后能一切正常起動表明,群脈沖的沖擊性并沒有導致的毀壞,僅僅因為電fit累積的緣故而暫時喪失功效.
2.2受試機器設備不可以根據(jù)EFT實驗的根本原因
EFT的頻帶能雖關鍵集中化在100MHz下列,基本汽車繼電器觸、交流接觸器合閉或斷升的艇間造成的EFT影響能夠關鍵覺得是電容器、電感器綱合的傳輸方法根據(jù)共模干擾(即產(chǎn)生于保護設備電源電路中某點各輸電線對和接地線應外売中間的影響和差模F擾(即產(chǎn)生在電源電路各輸電線之冋的影響作用于供電系統(tǒng)開關電源端【I、數(shù)據(jù)信號和操縱端口,進而對保護設備造成比較嚴重危害.EFT一般不容易造成機器設備的毀壞,但因為其影響頻帶遍布較寬,會對機器設備一切正常工作中造成危害.尤其是貼近CPU輸出功率時,保護設備很有可能也會遭受輻射源影響的危害.電場的影響也很有可能會影響保護設備的一切正常運作.其影響原理為EFT對路線中半導體材料結(jié)電容單邊持續(xù)電池充電積累,造成電源電路甚至機器設備的錯誤操作,因而能夠依據(jù)EFT功效的原理而設計方案相對的濾波器.
3抑止對策
對EFT影響的抑止能夠選用如防護、屏蔽掉、過濾、去耦、接地、限幅及其有效走線以降低雜散電容器等對策.文中詳細介紹濾波器、接地和開關電源耦合的隔離方法.
3.1濾波器設計方案
針對EFT的過濾抑制,通常非常簡單的方法是加鐵氧體磁芯磁芯濾波器.鐵氧體磁芯一般制成空心型,輸電線越過在其中.當輸電線中的電流量越過鐵氧體磁芯時低頻電流量能夠基本上無衰減系數(shù)地根據(jù),但高頻率電流量卻會遭受非常大的耗損,轉(zhuǎn)化成發(fā)熱量釋放,因此 鐵氧體磁芯和越過在其中的輸電線即變成吸收式熱泵低通濾波器,針對EFT能具有一定的抑制效果.
殊不知,針對群脈沖的抑止,通常單加鐵氧體磁芯磁芯濾波器還不夠,設計方案基本濾波器是抑止群脈沖最有效方式之一.濾波器常見于傳輸EMI噪音的濾除,依據(jù)一般設計方案傳輸EMI濾波器的工作經(jīng)驗,大家設計方案了一個基本的EMI濾波器.根據(jù)測試發(fā)覺針對EFT的抑止實際效果并不是很佳,由此可見EFT濾波器是之別與傳統(tǒng)式EMI濾波器的.因為EFT的頻段極寬,且幅度值很大,因此 對濾波器的規(guī)定也不一樣.融合有關基礎理論,參照先人的設計方案,設計方案岀了下圖4所顯示的濾波器.根據(jù)調(diào)整相匹配的主要參數(shù),發(fā)覺電感器和電容器的賦值危害非常大.歷經(jīng)不斷的實驗發(fā)覺,火線零線、零線的電容器值C1、C2取20nF上下,火線零線和接地線、零線和接地線的值C3、C4取5nF上下,另外共模扼流圈N1、N2電感器取1mH上下時抑止噪音數(shù)據(jù)信號較為理想.
添加濾波器后,根據(jù)群脈沖釋放精確測量說明,稱重控制器非常容易就根據(jù)了1kV群脈沖的精確測量,而且再拉高工作電壓到2mV時也可以顯示信息一切正常,說明濾波器的實際效果較為理想.
3.2接地和開關電源三相五線改善
GB/T17626.41998《電磁兼容試驗和測量技術電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗》中要求:實驗儀器接地電纜線與接地參照平面圖的聯(lián)接和全部鋼筋搭接所造成的電磁感應線圈盡量小由于鋼筋搭接電導體的電阻測量與電導體截面的總面積及直徑反比,因此 接地線的挑選上需要詳盡考慮到.根據(jù)電導體表層的頻射電流量存有趨膚效應,降低電導體頻射特性阻抗(電阻器及電感器的一種方法便是提升直徑,采用經(jīng)濟發(fā)展合理的平扁電導體帶,由于其直徑超過截面同樣的長方形桿或圓桿的直徑.在稱重控制器中大家選用軟銅帶完成接地電纜線與接地參照平面圖的聯(lián)接,置單脈沖群為高頻率數(shù)據(jù)信號,因此 選用多一點接地方法,電迅速瞬變單脈沖群產(chǎn)生器、耦合去耦互聯(lián)網(wǎng)都根據(jù)軟銅帶引至接地參照平面圖,鋼筋搭接盡量短,針對EFT單脈沖的抑止能具有進一步的抑制效果.實驗說明,測試工作電壓能獲得200V上下的提升 .
商業(yè)開關電源在向系統(tǒng)軟件出示電力能源的另外,也將其噪音藕合到配電設備,即便 充電電池供電系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件.充電電池自身也是有高頻率噪音,數(shù)字集成電路中的脈沖信號更承受不了來源于開關電源的影響,選用藕合的方法可以一定水平的割斷噪音傳到.藕合的功效是將溝通交流數(shù)據(jù)信號過去一級傳入下一級,其方式有立即藕合和變電器藕合,能進行這一每日任務的方式便是選用電容器傳送或變電器傳送來完成.因為用電容器傳送時,數(shù)據(jù)信號的相位差要延遲時間一些,會對內(nèi)部的逆變電源控制回路導致一定的危害.依據(jù)直流電流量的特性,大家釆用變電器傳送.實驗說明,50Hz的直流電流量可以一切正常的傳送到稱重控制器機器設備,而高頻率噪音在經(jīng)過變電器的情況下會出現(xiàn)一定的衰減系數(shù),能在一定水平上抑止群脈沖的危害.
4結(jié)果
因為EFT影響具備時間較短而力度大的特性,它對稱重控制器的平穩(wěn)運作將導致負面影響.融合上邊的剖析,大家抑止EFT關鍵考慮到好多個層面:設計方案合理的濾波器,選用恰當?shù)慕拥胤椒?,另外割斷開關電源外界雜生數(shù)據(jù)信號的影響等實際效果.
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