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電迅速瞬變單脈沖群(EFT)抗擾度實(shí)驗(yàn)是電子電氣產(chǎn)品現(xiàn)階段運(yùn)用最普遍且較難根據(jù)的一項(xiàng)電磁兼容測(cè)試(EMC)實(shí)驗(yàn)冋.參考IEC61000-4-4,我國(guó)也制訂了自身的規(guī)范GB/T17626-4.EFT實(shí)驗(yàn)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(shè)備和電子產(chǎn)品的開(kāi)關(guān)電源端口號(hào),數(shù)據(jù)信號(hào)和操縱端口號(hào)的實(shí)驗(yàn).因?yàn)镋FT增益值和延遲時(shí)間短、幅度值和反復(fù)頻率高特性,促使電子設(shè)備長(zhǎng)期性來(lái)難以克服電迅速瞬變單脈沖群的影響,因而相對(duì)的EFT測(cè)試通常實(shí)際效果并不是很理想化.為了更好地維護(hù)系統(tǒng)軟件的一切正常運(yùn)作,降低多余的傷害,必須對(duì)電子設(shè)備的EFT開(kāi)展抑止.傳統(tǒng)式的EFT抑止關(guān)鍵釆取載入濾波器的方法,因?yàn)橹饕獏?shù)挑選不善,通常抑止實(shí)際效果也不是非常好⑷邑文中關(guān)鍵討論的基本參數(shù)針對(duì)EFT抑止的危害,另外改善了接地,選用了開(kāi)關(guān)電源耦合設(shè)備以減少開(kāi)關(guān)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(chē)?yán)^電器接觸點(diǎn)跳躍等轉(zhuǎn)換的暫態(tài)全過(guò)程,以差模和共模的方法作用于供電系統(tǒng)開(kāi)關(guān)電源端口號(hào)、輸入/輸出數(shù)據(jù)信號(hào)、數(shù)據(jù)信息和操縱端口號(hào),對(duì)電子產(chǎn)品造成騷擾,其工作電壓尺寸在于負(fù)荷電源電路的電感器、負(fù)荷斷掉速率和物質(zhì)的承受工作能力.因?yàn)榻涣麟娏鲾嗟艋蚪尤霑r(shí),在電源開(kāi)關(guān)處存有電弧再次燃燒和滅掉這一暫態(tài)過(guò)程過(guò)
程,剛開(kāi)始單脈沖工作電壓幅度值較低.頻率較高,伴隨著接觸點(diǎn)空隙的増大,單脈沖電床愈來(lái)愈高,但頻率卻在降低.'1交流電流數(shù)次亜復(fù)通斷時(shí).蹤沖會(huì)以相對(duì)的間隔時(shí)間反復(fù)多次出現(xiàn).實(shí)測(cè)說(shuō)明,單脈沖工作電壓可達(dá)到8kV.反復(fù)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(shí)間為50ns,每一個(gè)單脈沖能地為2mJ,單脈沖群持絞時(shí)冋為15ms,單脈沖群周期時(shí)間為300ms,反復(fù)頻率為2.8kHz(對(duì)4kV測(cè)試級(jí)別)或8kHz(對(duì)H:他測(cè)試級(jí)別)
2評(píng)測(cè)經(jīng)典案例
2.1案例精確測(cè)量
融合規(guī)范GH/T17626.4-1998(電迅速瞬變脈群抗擾度實(shí)驗(yàn)》的方式,大家選擇徐州市某公司的DOUBLETBW2105稱(chēng)重控制器開(kāi)展測(cè)址,對(duì)稱(chēng)重控制器的群脈沖影響干了有關(guān)的測(cè)試
測(cè)試的結(jié)果顯示,按CB/T17626.4-1998的規(guī)定.當(dāng)釋放1kV的群脈沖時(shí),稱(chēng)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(dòng).當(dāng)群脈沖撤消后也不可以回應(yīng)一切正常.由此可見(jiàn)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)EFT的檢驗(yàn).常見(jiàn)的嚴(yán)件如一極管.MOSFET、場(chǎng)效管、晶體三極管等全是比較敏感元器件.稱(chēng)重控制器內(nèi)部包括由一系列常見(jiàn)電源電路的電子器件構(gòu)成的電源電路控制模塊.當(dāng)遭受頁(yè)復(fù)頻率較高,波型上升冋短的成群脈沖沖擊性時(shí),會(huì)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(chēng)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(guān)閉電源重續(xù)電后能一切正常起動(dòng)表明,群脈沖的沖擊性并沒(méi)有導(dǎo)致的毀壞,僅僅因?yàn)殡奻it累積的緣故而暫時(shí)喪失功效.
2.2受試機(jī)器設(shè)備不可以根據(jù)EFT實(shí)驗(yàn)的根本原因
EFT的頻帶能雖關(guān)鍵集中化在100MHz下列,基本汽車(chē)?yán)^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(guān)鍵覺(jué)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(hù)設(shè)備電源電路中某點(diǎn)各輸電線對(duì)和接地線應(yīng)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(kāi)關(guān)電源端【I、數(shù)據(jù)信號(hào)和操縱端口,進(jìn)而對(duì)保護(hù)設(shè)備造成比較嚴(yán)重危害.EFT一般不容易造成機(jī)器設(shè)備的毀壞,但因?yàn)槠溆绊戭l帶遍布較寬,會(huì)對(duì)機(jī)器設(shè)備一切正常工作中造成危害.尤其是貼近CPU輸出功率時(shí),保護(hù)設(shè)備很有可能也會(huì)遭受輻射源影響的危害.電場(chǎng)的影響也很有可能會(huì)影響保護(hù)設(shè)備的一切正常運(yùn)作.其影響原理為EFT對(duì)路線中半導(dǎo)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(jī)器設(shè)備的錯(cuò)誤操作,因而能夠依據(jù)EFT功效的原理而設(shè)計(jì)方案相對(duì)的濾波器.
3抑止對(duì)策
對(duì)EFT影響的抑止能夠選用如防護(hù)、屏蔽掉、過(guò)濾、去耦、接地、限幅及其有效走線以降低雜散電容器等對(duì)策.文中詳細(xì)介紹濾波器、接地和開(kāi)關(guān)電源耦合的隔離方法.
3.1濾波器設(shè)計(jì)方案
針對(duì)EFT的過(guò)濾抑制,通常非常簡(jiǎn)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(guò)在其中.當(dāng)輸電線中的電流量越過(guò)鐵氧體磁芯時(shí)低頻電流量能夠基本上無(wú)衰減系數(shù)地根據(jù),但高頻率電流量卻會(huì)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(guò)在其中的輸電線即變成吸收式熱泵低通濾波器,針對(duì)EFT能具有一定的抑制效果.
殊不知,針對(duì)群脈沖的抑止,通常單加鐵氧體磁芯磁芯濾波器還不夠,設(shè)計(jì)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(jiàn)于傳輸EMI噪音的濾除,依據(jù)一般設(shè)計(jì)方案?jìng)鬏擡MI濾波器的工作經(jīng)驗(yàn),大家設(shè)計(jì)方案了一個(gè)基本的EMI濾波器.根據(jù)測(cè)試發(fā)覺(jué)針對(duì)EFT的抑止實(shí)際效果并不是很佳,由此可見(jiàn)EFT濾波器是之別與傳統(tǒng)式EMI濾波器的.因?yàn)镋FT的頻段極寬,且幅度值很大,因此 對(duì)濾波器的規(guī)定也不一樣.融合有關(guān)基礎(chǔ)理論,參照先人的設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)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(jué)電感器和電容器的賦值危害非常大.歷經(jīng)不斷的實(shí)驗(yàn)發(fā)覺(jué),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(shí)抑止噪音數(shù)據(jù)信號(hào)較為理想.
添加濾波器后,根據(jù)群脈沖釋放精確測(cè)量說(shuō)明,稱(chēng)重控制器非常容易就根據(jù)了1kV群脈沖的精確測(cè)量,而且再拉高工作電壓到2mV時(shí)也可以顯示信息一切正常,說(shuō)明濾波器的實(shí)際效果較為理想.
3.2接地和開(kāi)關(guān)電源三相五線改善
GB/T17626.41998《電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)》中要求:實(shí)驗(yàn)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(yīng)線圈盡量小由于鋼筋搭接電導(dǎo)體的電阻測(cè)量與電導(dǎo)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(dǎo)體表層的頻射電流量存有趨膚效應(yīng),降低電導(dǎo)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(jì)發(fā)展合理的平扁電導(dǎo)體帶,由于其直徑超過(guò)截面同樣的長(zhǎng)方形桿或圓桿的直徑.在稱(chēng)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(hào),因此 選用多一點(diǎn)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(duì)EFT單脈沖的抑止能具有進(jìn)一步的抑制效果.實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,測(cè)試工作電壓能獲得200V上下的提升 .
商業(yè)開(kāi)關(guān)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(shè)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(hào)更承受不了來(lái)源于開(kāi)關(guān)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(hào)過(guò)去一級(jí)傳入下一級(jí),其方式有立即藕合和變電器藕合,能進(jìn)行這一每日任務(wù)的方式便是選用電容器傳送或變電器傳送來(lái)完成.因?yàn)橛秒娙萜鱾魉蜁r(shí),數(shù)據(jù)信號(hào)的相位差要延遲時(shí)間一些,會(huì)對(duì)內(nèi)部的逆變電源控制回路導(dǎo)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(shí)驗(yàn)說(shuō)明,50Hz的直流電流量可以一切正常的傳送到稱(chēng)重控制器機(jī)器設(shè)備,而高頻率噪音在經(jīng)過(guò)變電器的情況下會(huì)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?yàn)镋FT影響具備時(shí)間較短而力度大的特性,它對(duì)稱(chēng)重控制器的平穩(wěn)運(yùn)作將導(dǎo)致負(fù)面影響.融合上邊的剖析,大家抑止EFT關(guān)鍵考慮到好多個(gè)層面:設(shè)計(jì)方案合理的濾波器,選用恰當(dāng)?shù)慕拥胤椒?,另外割斷開(kāi)關(guān)電源外界雜生數(shù)據(jù)信號(hào)的影響等實(shí)際效果.
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