• 发文
  • 评论
  • 微博
  • 空间
  • 微信

产品中电磁干扰或电磁兼容问题的干扰能量是如何传递的

对于电磁干扰和电磁兼容的问题,要求有三个要素:①干扰源;②接收器、受扰电路或系统;③能量从一个地方传播到另一个地方的某些耦合路径。如果没有干扰源,则不会发生EMI。同样的,如果没有耦合路径,那么也不会发生EMI。

通常干扰源比较容易判断主要是指系统中的du/dt、di/dt;比如数字电路中的电压和电流,开关电源与变压器,雷电浪涌、静电放电与EFT等等。

最容易判断的是电磁干扰的敏感源,实际上大部分的电磁兼容的问题都是先从发现干扰的现象或者是通过测试得到数据。因此最先关注的是敏感源。

最难判定的是耦合路径,即干扰源是怎样把能量耦合到敏感源的?电磁干扰的耦合路径是最重要的,因为在很多场合,干扰源和敏感源都是很难改变的。因此,通过EMC的测试实质,也是在研究电路中的干扰电流的大小和目的地,在路径上采取措施同时包含其源。

如下图所示,能量从一个地方传播到另一个地方的主要耦合模式有4种:感性耦合、容性耦合、辐射耦合和传导耦合。

干扰三要素及干扰能量是如何耦合和传递的

感性耦合要求具有时变的电流源和两个“环路”或两条平行导线(具有返回路径),主要是磁耦合。这种耦合的例子包括:开关电源中的电源变压器(具有大的di/dt)与附近电缆的耦合,或者一条“有噪”电缆在另一条电缆的附近走线。

容性耦合则要求时变的电压源和两块紧耦合的金属“板”;这种金属板也可以是两条平行导线。这种情况的一个例子:是开关电源(具有大的du/dt)的散热片,其与电缆或附近的PCB电路板发生耦合。

这两种耦合机理通常被称为近场耦合。应重点指出的是,对于近场耦合,如果耦合结构之间增加一段小的距离,耦合效应将会显著地减小。把两个环路或平面隔开,是一种很好的干扰解决方法。比如,如果怀疑电源变压器可能会与某个敏感电路相耦合,则应尽力延长变压器的引线使得变压器和可疑受扰电路之间存在一定的距离。通过改变铁芯和绕组的方位,如果观察到耦合发生大的变化,则就可确定为其近场耦合。这些类型的耦合通常出现在产品内部。

辐射耦合要求两幅天线,如发射电路或导线与接收电路或导线。天线可以是大的结构,这这种结构中,干扰源被耦合到金属外壳、设备或电缆。天线也可以作为干扰源的发射机,这时接收器可能为广播或电视接收机或其他受扰的设备。

在EMI测试中,通常的天线将会是试验室所用的EMI天线和接收机系统。产品中常见的天线结构可能包括I/O电缆、内部电缆和屏蔽壳体上的开口、槽或裂缝(缝隙)。如果这些结构(电缆或缝隙)的耦合频率接近谐振频率(通常对应于1/4波长的谐振频率),则这种情况更符合形成天线的条件。这种类型的耦合往往处于产品的外部。

传导耦合要求干扰源与接收器之间具有两条连接导线,且这种耦合通常与导线的长度无关。干扰源与受扰电路之间也同时存在共阻抗比如导线或外壳结构。在大多数情况下,这种耦合为低频效应,通常有地环路。当两个或多个分系统通过相同的电源供电时经常就会出现这种问题。一种好的分析方法是为每个分系统单独供电,然后可以观察是否解决了耦合的问题。这种类型的耦合通常位于产品设备的内部单元或者外部。

通过上面简单而通俗的描述,对电子设计工程师了解产品中的电磁干扰是如何传递的就比较清晰了。

同时这也是典型四种耦合的判断和分析方法。详细内容还可参考《开关电源电磁兼容分析与设计》书中的具体内容。其书中的视频内容或许将会给广大读者带来非常大的帮助。

   《开关电源电磁兼容的分析与设计》与《物联产品电磁兼容分析与设计》都是以实用为目的,将复杂的理论简单化,化繁为简、化简为易,从而简化了冗长的理论,可以作为在企业从事电子产品开发的部门主管、EMC设计工程师、EMC整改工程师、EMC认证工程师、硬件开发工程师、PCB LAYOUT工程师、结构设计工程师、测试工程师、品管工程师、系统工程师等研发人员进行EMC设计的参考资料。

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
2
评论

评论

    相关阅读

    暂无数据

    物联产品&电磁兼容EMC

    物联网产品的介绍及应用&电子产品...

    举报文章问题

    ×
    • 营销广告
    • 重复、旧闻
    • 格式问题
    • 低俗
    • 标题夸张
    • 与事实不符
    • 疑似抄袭
    • 我有话要说
    确定 取消

    举报评论问题

    ×
    • 淫秽色情
    • 营销广告
    • 恶意攻击谩骂
    • 我要吐槽
    确定 取消

    用户登录×

    请输入用户名/手机/邮箱

    请输入密码