脉冲电容试验装置控制系统电磁兼容设计

电磁 兼 容 性 是 指 一 般 电 气 、电 子 设 备 在 共 同 的 电磁 环 境 对 控 制 系 统 造 成 干 扰 ；另 外 ，试 验 系 统 主 要 包 括 质 量 试 验 和
中能 执 行 各 自功 能 的并 存 状 态 ，既 要 求 都 能 正 常 工 作 又 要 求 耐 压 实 验 ，质 量 实 验 要 求 对 Ｏ．３３ Ｆ脉 冲 电 容 恒 流 充 电 至
电磁 干 扰 的形 成 必 须 同 时 具 备 ３个 要 素 ： 即 电 磁 干 扰 成 的 干 扰 。
源 、传 输 路 径 及 敏 感设 备 。干 扰 源 是 指 产 生 的干 扰 的元 件 、设 １．３ 敏 感 设 备
备 或 信 号 ：传 播 路 径 指 干 扰 从 干 扰 源 传 播 到 敏 感 器 件 的通 路
电磁 兼容 设 计 ，确 保 了试 验 平 台的 安 全 、可 靠和 稳 定 工作 。
关 键 词 ：脉 冲 电容 ＦＰＧＡ；电磁 兼 容 ；抗 干 扰
中 图分 类 号 ：ＴＮ９７
文 献 标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１６７４—６２３６（２０１６）０４—０１３４—０３
ＥＭ Ｃ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｅｓｔ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ｉｍ ｐｕｌｓｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ
理 电 路 、控 制 电 路 、接 口 电 路 、显 示 电 路 等 模 数 混 合 电 路 等 。 火 花 干 扰 。
为 提 高控 制 系 统 的 可 靠 性 ，必 须 采 取 必 要 的 措施 来 抑 制 电 磁 １．２ 传 输 路 径
干 扰 及 优 化 电路 硬 件 和 软 件 设 计 ，保 证 系 统稳 定 工 作 。
ｃａｐａｃｉｔｏｒ．Ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｆｉｌｔｅｒ，ｓｉｇｎａｌ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ，ｄｅｎｏｉｓｉｎｇ，ａ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄ
ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＦＰＧＡ，ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ａｎｄ ｅｘｔｅｒ ｎ ａｌ ｏｆ ＦＰＧＡ ｃｈｉｐ ｔｏ ｉｍｐｒ ｏｖｅ ｔｈｅ ａｎｔｉ－ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ，ｗｅ ｒｅａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ ｄｅｓｉｇ ｎ ，ａｎｄ ｅｎｓｕｒｅ ｔ ｈａｔ ｔｈｅ ｐｌａｔ ｆｏｒｍ ｉｓ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅｗｏｒｋ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｍｐｕｌｓｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ；ＦＰＧＡ；ＥＭＣ；ａｎｔｉ－ｉｎｔｅｒ ｆｅｒｅｎｃｅ
显 示 电路 的 控 制 。芯 片 采 用 ＣＹＣＬＯＮＥＩ１系 列 的 ＥＰ２Ｃ５Ｔ１４４，
１．１ 电 网千 扰 及 系统 放 电干 扰
试 验 控 制 系 统 主 要 以 ＦＰＧＡ 为 核 心 ，实 现 对 高 压 电 源 、
或 媒 介 ；敏 感 设 备 是 指 容 易 被 干 扰 的 对 象 ，如 微 处 理 器 、Ａ／Ｄ ＡＤ采 样 控 制 器 、开 关 柜 、峰 值 检 波 电 路 、罗 氏线 圈 及 各 接 口 、
转 换 器 、Ｄ，Ａ转 换 器 、比较 器 等 。
电磁 干 扰 传 输 路 径 有 两 种 方 式 ：一 种 是 传 导 传 输 方 式 ：
１ 电磁 干 扰 成 因
另 一 种 是 辐 射 传 输 方 式 。对 于 脉 冲 电 容 试 验 系 统 ，主要 包 括 短 路 放 电构 成 的 磁 场 耦 合 干 扰 及 经 过 传 导 线 对 控 制 电 路 形
摘 要 ：在 脉 冲 电容 试 验 装 置研 制 工 程 中 ，电磁 兼容 是 必 须考 虑 的 因 素 。设 计 中通 过 采 用 电磁 滤 波 、信 号 隔 离、去噪 、阀
值 调 节 电路 等 措 施 。并 根 据 ＦＰＧＡ 特 性 。从 芯 片 的 内部 和 外部 设 计 两 方 面 提 高 了整 个 控 制 系统 的抗 干扰 能 力 ．实现 了
脉 冲 电容 试 验 装 置 主 要 完 成 质 量 试 验 和 耐 压 试 验 ［１１。 控 持 １ ｍｉｎ后 ，进 行 短 路 放 电 ，放 电 电 流接 近 １２ ０００ Ａｔ”。 因 此 。
制 系 统 工 作 环 境 恶 劣 、电 路 复 杂 ，主 要 包 括 电源 电路 、信 号 处 试 验 过 程 中 接 近 短 路 放 电会 产 生 上 千 伏 的 浪 涌 电 压 及 伴 随
第 ２４卷 第 ４期
Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．４
电子设 计工 程
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１６年 ２月 Ｆｅｂ．２０１６
脉冲 电容试验 装置控制 系统 电磁 兼容设计
李 小亮 。董 雪峰
（黄 河科 技 学 院 信 息 工程 学 院 ，河 南 郑 州 ４５００６３）
互 不 干 扰 ，达 到 “兼 容 ”的 状 态 ，任 何 电子 电 子 设 备 或 电子 ８ ０００ Ａ，测 试 频 率 为 ６—８次／Ｉ ｍｉｎ，
统 的 设 计 都 应 包 括 电磁 兼 容 设 计 。
进 行 连 续 测 量 ；耐 压 实 验 要 求 脉 冲 电 容 充 电至 １２ ０００ Ｖ．保
ＬＩ Ｘｉａｏ－ｌｉａｎｇ，ＤＯＮＧ Ｘｕｅ－ｆｅｎｇ （Ｈｕａｎｇｈｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｏｎｏｌｏｇｙ ｃ０ ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００６３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＥＭＣ ｉｓ ａ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｆａｃｔｏｒ ｔｏ ｂｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ＆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ｉｍｐｕｌｓｅ