电磁兼容设计及其应用
电磁兼容性的研究和应用
电磁兼容性的研究和应用近年来,随着电子产品的广泛应用,电磁兼容性问题越来越受到人们的关注。
电子产品中存在的电磁噪声和干扰会对周围的电子设备产生负面影响。
因此,研究和应用电磁兼容性成为了保证电子产品可靠性和稳定性的有效手段。
一、电磁兼容性概述电磁兼容性(EMC)是指在一定工作环境下,各种电子设备在电磁环境下不会产生冲突或干扰。
电磁兼容性问题主要有两个方面:一是电磁辐射问题,即电子产品工作时发射出的电磁波对其周围的电子设备造成的影响。
二是电磁干扰问题,即外部电磁干扰对电子产品的影响。
电磁兼容性不仅是一门技术,更是一种质量标准。
为了保证电子产品质量,电磁兼容性的研究和应用十分重要。
二、电磁兼容性的研究1.电磁兼容性测试为了准确地测定电子产品在电磁环境下的性能,需要进行电磁兼容性测试。
电磁兼容性测试包括辐射测量、传导测量、抗扰度测量等,这些测量方法可以帮助我们确定电子产品的电磁性能。
2.电磁场仿真电磁场仿真技术是一种对电磁场进行仿真的技术手段。
电磁场仿真技术可以模拟电磁场在不同材料中的强度分布和场量分布,还可以模拟电磁干扰产生的效应。
通过电磁场仿真,可以预先发现电子产品的电磁兼容性问题,从而避免事后来解决电磁干扰问题会带来的更多的损失。
3.电磁兼容性设计电磁兼容性设计是一种设计思路,主要是要通过对设计过程中的电磁干扰和辐射等问题的分析,采取合理的措施,从而达到符合要求的电磁兼容性目标。
在电磁兼容性设计中,除了采取适当的电路和系统设计措施外,还需要做好电磁辐射、传导噪声等问题的控制。
仔细考虑电磁兼容性问题是设计可靠电子产品的必经之路。
三、电磁兼容性的应用1.军事在军事领域中,电磁兼容性问题更加突出。
为了保证军事通讯和电子战指挥系统的安全性,电磁兼容性的研究和应用十分必要。
军事设备的电磁兼容性研究和应用不仅直接关系到国家安全,同时也是电磁兼容性研究的重要领域之一。
2.航空航天在航空航天领域,飞机的电磁兼容性问题尤为突出。
电磁兼容技术及应用
电磁兼容技术及应用电磁兼容技术及应用摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。
对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理摘要:本文简要介绍电磁兼容相关的各项技术,通过对接地、屏蔽、滤波等技术的分析,说明产品如何实现良好的电磁兼容性,如何将电磁兼容技术融入产品研发流程。
对实例分析,结合电磁兼容理论,说明实际测试中的处理方法,从干扰源、耦合路径、敏感源方面逐步分析验证,提高产品可靠性。
关键词:电磁兼容接地屏蔽滤波目前,电磁兼容技术已经发展成为专门的针对电子产品抗电磁干扰和电磁辐射的技术,成为考察电子产品的安全可靠性的一个重要指标,覆盖所有电子产品。
各个电子设备在同一空间工作时,会在其周围产生一定强度的电磁场,这些电磁场通过一定的途径(辐射、传导)耦合给其他的电子设备,影响其他设备的正常工作,可能使通讯出错或者系统死机等,设备间相互干扰相互影响,这种影响不仅仅存在设备间,同时也存在元件与元件之间,系统与系统之间。
甚至存在与集成芯片内部。
电磁兼容技术主要包括接地、滤波、屏蔽技术等,在特定场合需要注意的是不一样的,A、在结构方面,需要注意屏蔽和接地,B、在线缆方面注意接地和滤波,C、在PCB设计方面,需要注意信号布局布线、滤波等。
一、电磁兼容技术首先从构成电磁干扰的三要素入手,即干扰源、敏感源、耦合路径,★干扰源是产生电磁干扰的设备,通过电缆、空间辐射等耦合路径影响干扰敏感源设备。
高频电压/电流是产生干扰的根源,电磁能量在设备之间传播有两种方式:传导发射和辐射发射,传导发射是以导线为媒体,以电流为现象,辐射发射是以空间辐射为媒体,以电磁波为现象。
常见干扰源有雷电、无线通讯、脉冲电路、静电、感性负载通断、天线、电缆导线等。
任何电路都可能成为敏感源,数字电路抗干扰性较好,但是风险大,大的脉冲尖峰可能是数字电路误动作,音频模拟电路对射频信号敏感。
电磁兼容原理技术及应用
电磁兼容原理技术及应用
电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,简称EMC)是指各
种电子设备在相同的电磁环境中能够共存和相互协调工作的能力。
电磁兼容原理技术和应用是保证电子设备在正常工作状态下不受干扰,同时也不对其他设备造成干扰的关键技术。
电磁兼容原理技术主要包括两个方面:电磁辐射控制和电磁敏感度控制。
电磁辐射控制是通过合理设计电路和导线布局、使用屏蔽材料以及降低高频振荡电路等方式来减少设备产生的电磁辐射。
电磁敏感度控制是通过改进设备的电磁兼容性,提高设备的抗干扰能力,降低其对外部干扰的敏感度。
在实际应用中,电磁兼容原理技术被广泛用于各个领域。
在电子通信领域,电磁兼容技术可以保证手机、电视、无线网络设备等在相同频段工作时不会相互干扰;在军事领域,电磁兼容技术可以保证雷达、通信设备等正常工作,并提高其抗电磁干扰能力;在汽车领域,电磁兼容技术可以减少车载设备对车辆电子系统的干扰,保证车辆电子系统的正常工作。
此外,电磁兼容原理技术还被广泛应用于航空航天、医疗设备、能源等领域。
在航空航天中,电磁兼容技术可以保证航空器的各个电子设备在恶劣的电磁环境中正常工作;在医疗设备中,电磁兼容技术可以减少医疗设备对周围环境的干扰,并确保医疗设备的安全性和可靠性;在能源领域,电磁兼容技术可以保证电力系统的各个设备正常工作,提高电力系统的稳定性和可靠性。
总之,电磁兼容原理技术和应用在现代社会中具有重要的意义,它可以保证各种电子设备的正常工作,并提高设备的可靠性和稳定性。
通过合理应用电磁兼容技术,可以减少电子设备对周围环境和其他设备的干扰,保证各个设备之间的协调工作。
电磁兼容设计与应用
电磁兼容设计与应用
电磁兼容(ElectroMagnetic Compatibility,EMC)是指电子器件、系统或设备在共存工作时不会相互干扰或影响彼此的性能。
在电子和电气工程领域中,电磁兼容设计与应用是一项重要的技术,旨在保证电子设备能够正常运行,同时不对其他设备或者环境产生电磁干扰。
电磁兼容设计与应用涉及到多个方面的技术和方法,包括:
1. 电磁辐射控制:通过设计合适的电磁屏蔽和过滤器,减少电子设备产生的电磁辐射,防止对周围设备或者电磁环境造成干扰。
2. 电磁抗扰能力提升:通过设计合适的电路排线、防抗干扰电路和抗群共模干扰电路等措施,提高电子设备的抗干扰能力,减少对外界电磁干扰的敏感度。
3. 地线和接地系统设计:合理的地线和接地系统设计可以提供稳定的电压参考,减少电磁噪声的干扰。
4. 电缆屏蔽和布线设计:通过选用合适的电缆屏蔽材料和布线方法,减少电磁干扰的传播和扩散。
5. 射频设计与调整:在高频电路或无线电设备的设计中,需要特别注意射频特性的设计和调整,以保证设备的电磁兼容性。
6. 电磁兼容测试与验证:通过进行电磁兼容性测试和验证,确
保电子设备在各种工作环境下能够正常运行,同时不对周围环境和其他设备产生干扰。
电磁兼容设计与应用在电子产品研发、电气设备制造、通信系统和电力系统等领域都具有重要的意义。
通过合理的电磁兼容设计,可以减少设备的故障率和维修成本,提高产品质量和用户满意度。
同时,也有助于保护电磁环境,减少电磁污染对人体健康的影响。
电磁兼容性设计在电子产品中的应用
电磁兼容性设计在电子产品中的应用电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是电子技术中的关键问题,涉及到电磁波、电磁场、电磁干扰等复杂的电磁现象。
在电子产品中,EMC是指各种电子设备在彼此之间、和周围环境的电磁干扰和相互影响的问题。
针对电磁兼容性,进行合理的电路设计和优化,是保证电子产品质量和稳定性的关键。
下面分别从电路设计、电子产品的几个模块设计和EMC测试的角度阐述了电磁兼容性在电子产品中的应用。
一、电路设计电路设计是EMC设计的基础。
首先,选择合适的器件和材料很重要。
电子器件和材料对EMC问题有很大的影响,如导体材料、电源等。
另外,在设计电路时,需要综合考虑各种信号的传输特性、噪声特性、电源特性等。
在设计过程中,需要对各种特性进行精确的模拟和评估,以确定最终的方案。
在设计之前,还需要对被测对象进行EMC评估,以确定其对EMC的要求和工作环境。
其次,对于高频信号和电源噪声等问题,需要进行合适的滤波。
在EMC设计中,滤波器是常用的解决方法之一。
滤波器可以有效防止高频信号和电源干扰进入系统,从而保证系统的EMC性能。
最后,还需要注意信号传输线和电源线的布线和排列。
合理的布线和排列可以减少信号和电源的交叉干扰,提高系统的EMC性能。
如在布线时,对于信号线和地线,应该尽量保持平行和间距不变。
二、电子产品的几个模块设计在电子产品的模块设计中,不同的模块都可能面临电磁干扰问题。
以下以电源、接口、显示模块为例阐述几个模块的EMC设计。
1.电源模块电源是影响整个电子产品EMC性能的重要模块。
要实现良好的EMC,电源模块需要设计合适的滤波器,减少噪声和电磁干扰。
另外,还需要注意电源线的排列和长度,将其尽量缩短和平行布置。
同时,在设计电源时,还需要考虑对已有的系统或设备产生的互相干扰,如电源噪声和电源共模干扰等。
2.接口模块接口模块是外部和内部信号传输的关键,也是EMC干扰的热点之一。
电磁兼容技术研究与应用
电磁兼容技术研究与应用随着现代社会的迅速发展,电气电子设备的种类和数量不断增加,而这些设备所带来的电磁辐射也越来越大,对人类健康和环境带来了一定的影响。
为了保护人类健康和环境的安全,电磁兼容技术应运而生。
电磁兼容技术是一种保证电器设备能够在同一时空内协调共存,避免相互干扰和影响的技术。
该技术已在生产制造、医疗保健、通信、能源等领域得到了广泛的应用。
接下来,本文将从电磁兼容的基础知识、发展现状以及未来的发展趋势等方面进行了解和探讨。
一、电磁兼容技术的基础知识电磁兼容技术(Electromagnetic Compatibility, EMC)是指电器设备在规定的电磁环境下正常工作,而不会引起相互干扰,提高设备的可靠性、安全性、稳定性和抗干扰能力,同时提高电子设备的产品质量和市场竞争力。
为了让电磁兼容技术成为现实,需要对电磁辐射和电磁敏感度有全面的了解。
电磁辐射(Electromagnetic Radiation, EMR)是指发射源向周围环境无线地传播的电磁能量,与产生辐射的设备位置无关。
电磁敏感度是指设备对外界电磁干扰的敏感度。
二、电磁兼容技术的发展现状目前,世界各国的电磁兼容标准已经越来越完善,并且有许多电磁兼容法规在各自的领域得到了广泛的应用。
例如,在电力系统中,电磁兼容问题已经得到广泛关注。
在医疗场所中,一些新型医疗设备的应用已得到广泛推广。
在通讯领域,近年来各种类型的通讯设备在全球范围内得到了广泛应用。
在航空航天领域,电子设备作为航空电子与航空航天科学的重要组成部分,已成为飞行安全和飞行质量的主导关键因素。
三、电磁兼容技术的未来发展趋势随着信息技术的发展,电磁辐射的问题将会越来越突出,电磁兼容技术的发展也会逐步与之相关。
未来电磁兼容技术的重点将主要偏向于高速数据通讯与控制、辐射天线技术、微波与射频技术、涉密电磁信息的保护技术、地面系统与卫星系统的兼容等方面的研究。
另外,电磁兼容技术的发展还需要在测试、监测、标准制定、认证和教育培训等方面进行增强和合作。
电磁兼容性技术的研究与应用
电磁兼容性技术的研究与应用随着科技的不断发展,我们的生活越来越离不开电子设备和通讯技术。
然而,无论是电子设备还是通讯技术都需要进行电磁兼容性测试,以确保设备不会出现相互干扰的问题。
那么,电磁兼容性技术是什么,它的研究与应用有哪些方面?电磁兼容性技术电磁兼容性技术(EMC)是一种能够确保电子设备能够在相互竞争的干扰环境中正常工作的技术。
EMC技术的研究和应用可以确保电子设备在电磁环境中获得最佳的信号质量和数据传输,同时减少电磁干扰和相互干扰,防止电子设备对环境和人体产生危害。
电磁兼容性技术的研究和应用电磁兼容性技术的研究和应用主要包括以下方面:1. 电磁场极化电磁场是指电磁波在空间中传播的电和磁场。
电磁场的极化是指电磁波在传播过程中,电和磁场方向的变化。
电磁场极化对于电磁兼容性的研究和应用具有重要意义,因为不同的电磁场极化对不同的设备会产生不同的电磁干扰。
2. 电磁兼容性测试电磁兼容性测试是指对电子设备和系统进行电磁兼容性检测和评估,以确保设备在效能、安全性和可靠性方面符合国际标准和法规。
电磁兼容性测试主要包括传导、辐射和抗干扰性等多个测试项目,其中传导测试主要用于测试设备在电源、信号和地线等传导线路上产生的电磁干扰,而辐射测试主要用于测试设备在各种频率范围内产生的电磁辐射干扰。
3. 电磁场仿真电磁场仿真是指通过计算机模拟各种电磁场及其在电子设备和系统中的传播路径来评估电磁兼容性。
电磁场仿真技术广泛应用于电磁干扰和电磁抗干扰设计中,通过仿真计算来减少设备设计中的试错成本和时间。
4. 电磁干扰抑制电磁干扰抑制是指通过各种电磁兼容性设计和抑制措施来减少电子设备与系统之间的电磁干扰。
电磁干扰抑制技术主要包括线路滤波器、屏蔽、接地等,通过这些抑制措施可以实现对电磁干扰的抑制和控制。
结语随着通讯技术和电子设备的不断普及和发展,电磁兼容性技术的研究和应用也越来越重要。
只有通过电磁兼容性测试和评估,才能保证设备和系统在各种电磁场环境下正常工作,同时有效避免电磁干扰和相互干扰的问题。
电磁兼容性技术研究与应用
电磁兼容性技术研究与应用随着电子设备的普及和应用领域的不断扩展,电磁干扰问题日益突出。
不同的设备和系统在其电磁特性、工作频率、发射功率等方面存在差异,这些差异可能导致相互之间的电磁干扰。
这些干扰可能导致设备的正常工作受到影响,甚至会引发设备故障、数据丢失等问题,严重时还可能对人身安全产生威胁。
因此,EMC技术的研究和应用对于确保设备和系统的正常运行具有重要意义。
EMC技术的研究主要包括以下几个方面:1.电磁场的传播和辐射特性研究。
该方面主要研究电磁信号在空间中的传播规律、传播损耗等特性,以及电磁辐射对其它设备和系统的干扰情况。
2.电磁信号的辐射与抗辐射技术研究。
该方面主要研究如何减少设备和系统辐射出的电磁信号,以及如何提高设备和系统对来自外部电磁辐射的抵抗能力。
3.设备和系统电磁兼容设计与测试技术。
该方面主要研究设计和测试电子设备和系统的电磁兼容性,以确保其能够在实际环境中正常工作而不产生干扰。
4.EMC标准和监管要求研究。
该方面主要研究制定和实施EMC技术相关的标准和监管要求,以确保电子设备和系统符合相应的技术规范。
EMC技术的应用主要涉及以下几个方面:1.电子设备和系统的设计和制造。
各种电子设备和系统在设计和制造过程中需要考虑EMC技术,以确保其在正常工作和交互时不会干扰其它设备和系统。
2.电磁屏蔽和隔离技术的应用。
对于一些敏感设备和系统,需要采取电磁屏蔽和隔离措施,以减少来自外界的干扰。
3.电磁干扰源的防护与管理。
对于一些可能产生较大电磁辐射的设备和系统,需要采取相应的措施进行防护和管理,以确保其它设备和系统不受其干扰。
4.电磁兼容性测试与评估。
对于已经设计和制造的设备和系统,需要进行电磁兼容性测试与评估,以验证其是否符合相应的技术规范和标准。
总之,EMC技术的研究和应用对于保证各种电子设备和系统在电磁环境中的正常运行至关重要。
随着电子技术的不断发展和创新,EMC技术也将不断更新和完善,以应对不断出现的新的电磁干扰问题。
(电磁兼容技术及其应用)第八章电磁兼容技术的应用
对未来研究和应用的展望
进一步研究和开发新型电磁兼 容技术,提高其性能和适应性
。
加强电磁兼容技术在物联网、 人工智能等新兴领域的应用研 究,以满足不断增长的需求。
推动电磁兼容技术的标准化和 规范化,促进其在不同领域和 行业中的应用。
领域,电磁兼容技术用于降低信号传输过程中的电磁干扰,提高图像和声音的质量。
医疗设备案例
总结词
医疗设备是电磁兼容技术应用的另一个重要 领域,涉及影像设备、治疗设备、监护设备 等多个方面。
详细描述
在影像设备方面,电磁兼容技术用于确保医 学影像的清晰度和准确性,如X光机、CT机 等。在治疗设备方面,电磁兼容技术用于确 保治疗设备的正常运行和安全性,如射频消 融仪、微波治疗仪等。在监护设备方面,电 磁兼容技术用于实时监测患者的生理参数和 生命体征,如心电监护仪、血压监护仪等。
电磁兼容技术及其应用第八 章:电磁兼容技术的应用
• 引言 • 电磁兼容技术的应用领域 • 电磁兼容技术在不同领域的应用案
例 • 电磁兼容技术面临的挑战和解决方
案
• 未来电磁兼容技术的发展趋势 • 结论
01
引言
主题概述
电磁兼容技术的应用是电磁兼容技术 领域中的重要组成部分,涵盖了多个 领域,如电力、通信、交通、航空航 天等。
航空航天案例
总结词
航空航天领域对电磁兼容性要求极高,电磁兼容技术在 此领域主要用于确保导航、通信和控制系统正常工作。
详细描述
在卫星导航方面,电磁兼容技术用于提高卫星信号的抗 干扰能力,保证导航定位的准确性和可靠性。在飞机导 航方面,电磁兼容技术用于降低飞机导航和通信系统受 到的电磁干扰,提高飞行的安全性。在导弹和火箭控制 方面,电磁兼容技术用于确保控制系统的稳定性和可靠 性,提高发射和制导的精度。
车辆零部件电磁兼容设计与应用
车辆零部件电磁兼容设计与应用零部件军用电磁兼容考核标准为GJB 151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》,其中陆军地面设备考核项目为CE102、RE102、CS101、CS112、CS114、CS115、CS116、RS103,共8项。
CE102、RE102考核零部件发射指标是否合格,CS101、CS112、CS114、CS115、CS116、RS103考核零部件抗扰性指标是否合格。
军用车辆零部件考核指标要求严格,在产品开发过程中应重点设计,避免进入设计-试验-整改-再设计的循环过程,耗费大量资金和资源,延长项目开发周期。
1 零部件电磁兼容性分析通过对标准中试验项目的理解,在产品的开发过程中应同时进行发射和抗扰性设计,图1为多数电子控制器的结构图。
电子控制器由外壳、控制器盖、PCB、安装螺栓、连接器、壳体搭铁点及连接线缆构成。
电磁干扰产生的三要素为干扰源、干扰途径和敏感设备。
通过对控制器进行分析,控制器内部电路板产生的空间辐射频率大于1MHz,将从缝隙、孔洞直接辐射到外部空间,PCB线路上的无用信号将通过插接件连接的线缆辐射出去。
对于1MHz以下的信号,由于频率较低,只能通过传导方式对外产生辐射,主要途径是对外接口的线缆。
抗扰的考核方式与发射相反,但路径都相同,因此在设计过程中首先找出发射产生的源头,通过滤波、屏蔽、布置等措施进行干扰抑制,在减少干扰的同时提高抗扰能力。
图1中潜在的电磁兼容问题位置见表1。
图1 电子控制器结构图表1 控制器电磁兼容潜在位置注:表中所列位置为主要位置。
从表1可以看出,电磁兼容设计涉及结构、原理、PCB、器件等多学科领域,是一个跨学科综合设计的过程,因此应掌握多领域基本知识去解决问题。
2 零部件电磁兼容设计方法汽车零部件电磁兼容性设计主要包括五大部分。
1)电路图电磁兼容设计:接口电路防雷击、静电与滤波组件的计算选型、信号线分类滤波和阻抗匹配处理、搭铁线特性分类、电源特性划分和滤波处理、芯片引脚特性校核及滤波处理等。
电磁兼容原理与应用
电磁兼容原理与应用电磁兼容是指电子设备在共存工作时,无干扰地工作的能力。
在现代社会中,电子设备无处不在,如手机、电脑、电视、空调和汽车等,这些设备可能会相互影响造成干扰,影响设备的性能和功能,甚至可能造成设备故障。
因此,电磁兼容的原理和应用非常重要。
电磁兼容原理主要包括以下几个方面:首先,良好的机械设计是电磁兼容的基础。
机械结构设计合理,能够有效抑制电波辐射和电波的干扰,从而减少电子设备之间的相互干扰。
其次,对于电磁辐射,需要采取对策来减少其发射。
具体措施有采用屏蔽材料、抑制功率和降低工作频率等。
屏蔽材料一般有金属、铁氧体和导电聚合物等。
抑制功率和降低工作频率能够有效减少设备的辐射功率,从而提高设备的电磁兼容性。
最后,需要对电磁干扰进行抑制和消除。
电磁干扰主要包括电源线干扰和接地干扰等,可以通过减少设备间的传导和辐射干扰来进行抑制和消除。
同时,也可以采用合适的屏蔽材料和过滤器等来降低电磁干扰。
电磁兼容应用主要是指将电磁兼容原理应用到实际的电子设备中,以保证设备的良好性能和可靠性。
在实际应用中,需要进行电磁兼容测试和评估,以保证设备的兼容性。
电磁兼容测试和评估主要包括以下几个方面:首先,需要进行辐射测试,以确定设备的辐射频率和辐射功率。
测试方法包括开放场辐射测试和近场扫描测试等。
其次,需要进行传导测试,以确定设备的传导频率和传导路径。
测试方法包括对传导干扰源的测试和对受干扰设备的测试等。
最后,需要进行电磁兼容评估,以确定设备的电磁兼容性能。
评估方法包括计算兼容与不兼容概率、兼容度和干扰程度等。
总之,电磁兼容原理和应用对现代电子设备的性能和可靠性具有重要意义。
只有加强对电磁兼容的研究和应用,才能够推广和发展电子设备,在现代社会中更好地为人们服务。
电磁兼容技术在电子设备设计中的应用
电磁兼容技术在电子设备设计中的应用随着科学技术的不断发展,电子设备的功能越来越强大,而电磁兼容技术也越来越重要。
电磁兼容(EMC)指的是不同电子设备之间、设备与环境之间电磁波的互相干扰与共存问题。
电磁兼容技术就是消除这种干扰的技术。
本篇文章将会深入探讨电磁兼容技术在电子设备设计中的应用。
一、电磁兼容技术的意义随着电子技术的不断发展,电子产品已经渗透到了人们的日常生活中。
人们在使用电子产品的过程中,非常注重它的功能和性能,但是很少会关注电磁兼容技术的问题。
因此,电磁兼容技术的重要性不容忽视。
如果电子产品在使用中出现电磁兼容问题,就会对其它的电子设备产生干扰,从而影响其它设备的正常工作。
同时,这种干扰也会对人体健康产生影响。
这些都是由于没有进行电磁兼容设计所导致的问题。
二、电磁兼容技术的基本原理电磁兼容技术主要涉及到电磁场的干扰和抗干扰。
在一个电子设备中,如果电子产品的输出信号是一个高能量的脉冲电磁波,则这种电磁波将被传输到外部环境中。
如果这种电磁波与其它设备的电磁波发生干扰,则它们就会产生电场、磁场和辐射场。
为此,电子设备的设计者需要对电磁场的干扰进行相应的控制。
首先,在设计电子产品时,应考虑电磁波信号频率的问题。
如果频率相同,设备之间容易发生相互干扰;如果信号频率不同,则可以在相同的空间中共存而不产生干扰。
其次,在设计中应该采用适当的屏蔽和接地措施。
这些措施包括增加设备的金属外壳、引入电磁屏蔽材料、建立合理的接地设计、使用隔离变压器等。
三、电磁兼容技术在电子设备中的应用电磁兼容技术目前已经广泛应用于电子产品的设计中。
主要应用领域包括智能手机、通讯设备、计算机、电视、汽车、飞机等。
在手机方面,由于手机的信号频率较高,容易造成相邻通信频段、增强型蓝牙、WLAN、GPS等不同系统之间的干扰。
因此,设计者在进行电磁兼容设计时,需要选择恰当的频段、进行合理的接地设计、采用高质量的电磁屏蔽材料等。
在汽车和飞机方面,这些设备中的电子产品和仪器设备都是相互关联和交互的。
电磁兼容性设计在电子产品中的应用
电磁兼容性设计在电子产品中的应用
电磁兼容性设计是指在电子产品设计中考虑电磁干扰和辐射,确保电子产品在
正常工作时不会受到外部电磁干扰,也不会对周围其他设备造成干扰。
在当今社会,电子产品无处不在,如手机、电脑、电视等,这些产品都需要通
过电磁兼容性设计来确保其正常工作。
电磁兼容性设计主要包括两个方面:抗干扰性和辐射控制。
首先是抗干扰性设计。
当电子产品工作时,会产生一定的电磁辐射,如果产品
本身对外部的电磁干扰不敏感,就能保证产品不会因为外部电磁干扰而失效。
为了提高产品的抗干扰能力,设计师可以采取一系列措施,如合理的布局、屏蔽措施、地线设计和滤波器的使用等。
通过这些方式,可以有效地减少产品受到干扰的可能性,保证产品的正常工作。
其次是辐射控制设计。
电子产品在工作时会产生电磁辐射,如果这些辐射超过
了规定的标准,就会对周围的其他设备和人体造成影响。
为了控制电磁辐射,设计师可以采取一些有效的措施,如优化PCB布局、使用合适的屏蔽材料、规范接地
方式和优化电源线路等。
通过这些措施,可以有效地降低产品的电磁辐射水平,确保产品在符合规定的范围内。
在电子产品设计中,电磁兼容性设计是非常重要的。
只有做好电磁兼容性设计,才能保证产品的正常工作,并且确保产品不会对周围的其他设备和人体造成影响。
因此,在设计电子产品时,设计师需要充分考虑电磁兼容性,选择合适的材料和技术,采取适当的措施,确保产品的性能和质量。
只有这样,才能设计出安全可靠的产品,赢得客户的信赖和肯定。
电磁兼容技术报告
电磁兼容技术报告一、引言电磁兼容是指各种电子设备在正常工作时不相互干扰,也不受外界电磁环境的干扰。
电磁干扰对电子设备的正常工作和通信质量有着重要影响,因此电磁兼容技术的研究和应用备受关注。
本报告将重点介绍电磁兼容技术的基本概念、原理和应用。
二、电磁兼容基本概念1.电磁辐射:电子设备在工作过程中会产生电磁辐射,即电磁波信号。
这些辐射会扩散到周围环境中,可能会对附近的其他电子设备产生干扰。
2.电磁敏感度:电子设备对外界电磁辐射的敏感程度。
敏感度高的设备容易受到干扰,从而影响设备的正常工作。
3.电磁兼容性:指电子设备在正常工作时既不干扰其他设备,也不受其他设备的干扰。
4.电磁干扰:当设备的电磁辐射使周围的其他设备产生异常行为时,称为电磁干扰。
三、电磁兼容技术原理1.屏蔽技术:通过在设备内部或外部加上屏蔽材料,阻止电磁辐射传播或外界电磁辐射的进入,减少干扰。
2.滤波技术:通过使用滤波器,选择性地通过或抑制特定频段的电磁辐射,减少干扰。
3.接地技术:合理的接地设计可以降低设备的电磁干扰,提高设备的抗干扰能力。
4.电磁兼容设计:通过电磁兼容设计,合理安排设备之间的布局和连接方式,减少干扰机会。
四、电磁兼容技术应用1.军事领域:在军事通信、雷达等设备中,电磁兼容技术的应用非常重要。
军事设备的高度敏感性和可靠性要求,对电磁干扰的抵抗能力有很大挑战。
2.汽车电子设备:随着汽车电子化的发展,汽车内部的各种电子设备相互之间的干扰也成为重要问题。
电磁兼容技术可以减少由于车载电子设备干扰引发的故障和安全隐患。
3.通信设备:移动通信设备的快速发展,对电磁兼容技术的要求提出了更高的要求。
提高通信设备的兼容性,可以更好地保证通信的质量和稳定性。
五、电磁兼容技术挑战与展望1.多频段和宽带通信对电磁兼容技术提出了更高要求,如何在不同频段和大范围的带宽内实现兼容性是一个挑战。
2.电子设备的小型化和集成化使得兼容性设计更加困难。
如何在有限的空间内有效地控制电磁干扰,是未来的技术发展方向。
电磁兼容性技术研究与应用
电磁兼容性技术研究与应用一、电磁兼容性的基础电磁兼容性是指各类电磁设备和系统在共用电磁环境时互不干扰,同时也能互相抗干扰和抗干扰能力的技术。
它主要基于电磁波的特性和电路的电磁相互作用,是电磁学的一个重要分支。
在实际应用中,不同的电子设备与系统在共用电磁环境时往往会产生电磁干扰,这种干扰不仅会影响设备系统的性能,还会对人体健康和生命安全产生不良影响,因此电磁兼容性的研究和应用显得尤为重要。
二、电磁兼容性的研究现状电磁兼容性在现代电子设备和系统中具有极为重要的作用和地位,其研究从上世纪60年代开始就受到广泛关注。
目前,国内外的专家学者已经对电磁兼容性的相关理论、技术和方法进行了深入研究。
这些理论和技术主要包括:1. 电磁场理论及其应用电磁场理论是电磁兼容性研究的基础。
它主要研究电磁波的传播和相互作用规律。
在实际应用中,通过对电磁波的传播特性和电磁场行为进行研究,可以有效地提高电磁兼容性。
2. 电磁信号分析和处理技术电磁信号分析和处理技术是电磁兼容性技术的重要组成部分。
它主要研究电磁信号的特征和分布规律,以及对信号进行处理、滤波和消除噪声等方法。
3. 抗干扰技术和电磁隔离技术抗干扰技术和电磁隔离技术主要是针对电磁兼容性环境中出现的干扰现象。
通过对设备和系统进行抗干扰处理和电磁隔离,可以有效地降低电磁干扰水平,从而提高设备的可靠性和稳定性。
4. 技术标准和规范技术标准和规范是保障电磁兼容性的重要手段,它可以有效地指导工程师进行设计、制造和维护工作,确保设备和系统在电磁环境中的正常运行。
三、电磁兼容性的应用电磁兼容性在现代的电子设备和系统中具有广泛的应用。
主要应用领域包括:1. 无线通信系统电磁兼容性在无线通信系统中具有重要的应用价值。
通过对天线和无线电路进行兼容性分析和处理,可以有效地提高电磁环境下通信系统的性能,降低干扰水平。
2. 航空航天系统在航空航天领域,对于特殊环境和严苛条件下的电子设备和系统,电磁兼容性的研究和应用显得尤为重要。
EMC电磁兼容性的研究与应用
EMC电磁兼容性的研究与应用随着电子技术的不断发展,电子设备在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,伴随着电子设备的广泛应用,EMC电磁兼容性问题也逐渐引起了人们的注意。
因此,EMC电磁兼容性的研究与应用成为当今电子技术领域的一大热点话题。
一、 EMC电磁兼容性的定义EMC电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility)指的是同一地点的电子设备之间进行电磁相容的能力。
通俗来说,就是不同设备之间不会互相干扰,从而保证它们正常工作。
二、 EMC电磁兼容性的研究内容EMC电磁兼容性的研究内容非常广泛,主要包括以下几个方面:1.电磁场理论:电磁场理论是EMC电磁兼容性研究的基础,它是通过用Maxwell方程组描述电磁场的传播、相互作用和能量转移的。
2.电磁辐射:电子设备在工作时会产生电磁辐射,这种辐射可能会对周围设备产生干扰。
因此,研究电磁辐射的特性和控制方法是EMC电磁兼容性研究的重点之一。
3.电磁容忍度:电磁容忍度是指电子设备能够承受的电磁干扰的最大水平。
因此,通过测试设备的电磁容忍度,可以确定设备是否满足EMC电磁兼容性要求。
4.电磁兼容性设计方法:通过改变电路结构和设计,可以减少电子设备之间的电磁干扰。
因此,研究电磁兼容性设计方法对于提高设备的电磁兼容性非常重要。
5.电磁不良效应分析:一些设备故障可能是电磁干扰引起的。
因此,对设备电磁不良效应进行分析,可以帮助工程师找出故障并改进电路的设计。
三、 EMC电磁兼容性在生产中的应用EMC电磁兼容性在生产中的应用非常广泛,尤其在高科技领域的生产中更为重要。
例如:1. 汽车工业:现代轿车中有数以百计的电子设备,包括发动机控制装置、制动系统、音响和导航系统等。
因此,测试车辆的EMC电磁兼容性是非常重要的。
2. 通讯设备:随着无线通讯和移动设备的发展,对EMC电磁兼容性的要求越来越高。
通讯设备必须具备良好的EMC电磁兼容性,才能确保网络的正常运行。
电磁兼容性技术研究及其应用
电磁兼容性技术研究及其应用随着电子技术的不断发展,电器产品的种类和数量不断增加,电磁辐射问题也愈发突出。
电磁辐射对人体健康、通讯、能源等各个领域都会造成不同程度的影响。
因此,电磁兼容性技术逐渐成为电子工程领域研究的热点之一。
一、电磁兼容性技术的定义及基本知识电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称EMC),是指保证电子设备能在复杂的电磁环境中正常工作,而且不对周围电子设备及其他物理实体造成无法接受的电磁干扰的能力。
电磁兼容性技术主要包含两个方向,一个是电磁兼容性设计方面,另一个是电磁干扰测试方面。
电磁兼容性技术的基本知识主要包括四个方面:电磁辐射、电磁感应、阻抗匹配和电磁屏蔽。
电磁辐射是指电子设备在运行时产生的电磁波在空间中传播,对周围电子设备和人体造成干扰的能力;电磁感应是指电子设备相互作用时产生的电磁波对其他电子设备的电信号产生的影响;阻抗匹配是指对电气信号的负载进行匹配,使电气信号能顺利地传输;电磁屏蔽是指通过构造包围物或使用屏蔽材料,屏蔽电磁辐射的方法。
二、电磁兼容性技术的应用电磁兼容性技术广泛应用于各个领域,涉及军事、航空航天、医疗、汽车、电力等多个行业。
军事领域是电磁兼容性技术应用的主要领域之一。
军事设备通常在强烈的电磁环境下工作,需要确保电子设备适应电磁环境和干扰水平,并保证设备正常工作。
同时,军方也需要对电子设备的电磁辐射和电磁干扰进行测试和评估,保证设备的性能符合军事需求。
航空航天领域是电磁兼容性技术应用的另一个重要领域。
航空航天设备需在极端电磁环境下工作,保证其可靠性和性能稳定。
同时,在航班过程中,电子设备不能产生对导航和通讯设备的电磁干扰。
在医疗、汽车、电力等行业中,电磁兼容性技术也有广泛的应用。
医疗设备需要保证电子设备的安全性和稳定性,避免其对人体造成电磁辐射或电磁干扰。
汽车中的电子设备需能适应不同的电磁环境,并且不能造成对其他设备的干扰。
电磁兼容技术在电路设计中的应用
电磁兼容技术在电路设计中的应用随着电子技术的飞速发展,电路设计也变得越来越复杂,电器产品的使用也越来越普遍。
这些电器产品在使用的过程中会产生各种各样的电磁辐射,如果没有采取有效的措施,就会对周围环境产生影响,甚至会造成设备的损坏。
因此,在电路设计中采用电磁兼容技术是非常必要的。
电磁兼容技术是一种综合考虑电磁兼容问题的技术,它可以通过电路设计和电气设备的选择等方式,有效地降低电磁干扰和敏感性,保障电子设备的正常工作。
在电路设计中,电磁兼容技术主要包括以下几个方面:1. 电磁辐射控制电磁辐射是指电子设备在工作时向周围环境发射的电磁波。
电磁辐射对周围环境和其他电子设备可能造成的干扰和影响非常大。
因此,在电路设计中要采用一系列的措施来控制电磁辐射水平。
首先要避免电路的高频信号传输距离过长,因为信号传输距离长会使信号的幅度削弱,信号的频率变化幅度加大,从而加大电磁辐射的强度。
其次,在设计电路时要遵循合适的布局规则,比如通过采用电流环路、分层布局、地线和电源线的对位等方式,来减少电磁波在电路中的传播,从而降低电磁辐射的强度。
最后,还可以通过采用合适的滤波器和屏蔽技术来降低电磁辐射的强度。
2. 抗电磁干扰能力提高电磁干扰是指受到来自其他电子设备产生的电磁波辐射,导致电路工作不正常或者出现误差的现象。
因此,在电路设计中,需要寻找适当的方法来提高其抗电磁干扰能力。
在电路设计中要注重线路抗干扰的能力,如使用电容隔离器来避免信号和附近环境的干扰。
此外,在选用器件时,要考虑设备在高温、高压和强电磁干扰的环境中的能力,尽量选择那些抗电磁干扰能力强的器件,以确保设备能够正常工作。
3. 地线设计地线是电路中非常重要的一部分,它在整个电路中有着十分关键的作用。
在电磁兼容技术中,地线的设计也十分重要。
首先,在设计地线时,要选取好地点,注意地线的接地要牢固,避免接地电阻过大,从而降低地线的求过谐振频率和地波反射。
其次,在电路布局方面,地线与电源线和信号线的布局应尽量靠近,避免在布局中出现地线回流的情况。
电磁兼容性设计在电路中的应用
电磁兼容性设计在电路中的应用在现代电子设备中,电路的正常运行对于电磁兼容性至关重要。
电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是指电子设备在电磁环境中共存并能够正常工作的能力。
电磁兼容性设计是保证设备之间能够互不干扰,同时不对周围环境和其他设备产生不良的电磁影响。
本文将探讨电磁兼容性设计在电路中的应用。
一、电磁干扰的来源和影响在深入了解电磁兼容性设计在电路中的应用之前,我们需要先了解电磁干扰的来源和影响。
电磁干扰主要来源于两个方面:辐射源和传导源。
辐射源指的是电路中存在的高频信号源,如射频信号、时钟信号等。
传导源则是指电路中的信号通过电缆、PCB导线等传导至其他电路单元的过程。
电磁干扰会对电路产生一系列不良影响。
首先,干扰信号可能导致电路出现误动作或错误的输出,严重影响设备的性能和可靠性。
其次,电路也可能会变成干扰源,产生对周围环境和其他设备的电磁辐射。
此外,电磁干扰还可能引起电磁感应,从而导致电流和电压的变化,进一步影响电路的正常工作。
二、电磁兼容性设计原则为了减小电磁干扰的影响,保证电路的正常运行,我们需要在电路设计阶段采取一系列的电磁兼容性设计措施。
以下是几个常用的电磁兼容性设计原则:1. 信号完整性管理:在电路设计过程中,要注重信号完整性的管理,避免信号在传输过程中产生干扰。
例如合理布局导线,减小信号传输路径上的串扰和耦合。
2. 接地与屏蔽:电磁辐射和传导的干扰可以通过适当的接地和屏蔽设计来消除或减小。
合理设计接地系统,确保各个接地点之间的良好连接。
同时,在电路的设计中引入屏蔽材料和屏蔽结构,以阻挡电磁辐射的传播。
3. 滤波与抑制:通过在电路中加入滤波器,可以有效地抑制高频信号的干扰。
滤波器可以对不同频段的信号进行选择性的传递或阻断,从而减小干扰源。
4. 开关速度控制:在数字电路设计中,控制开关元件的切换速度可以减小电磁辐射幅度,从而降低干扰。
5. 地线与信号线分离:合理布局电路中的地线与信号线,避免它们之间的相互干扰。
电磁兼容设计及其应用
电磁兼容设计及其应用发布时间:2021-10-12T00:50:52.074Z 来源:《福光技术》2021年15期作者:杨凯[导读] 电磁干扰对于无线电通信的干扰尤为明显,因此对电磁兼容问题进行研究是十分必要的。
成都四威高科技产业园有限公司四川成都 610097摘要:在信息化时代背景下,我国的信息通信技术迎来了空前的发展机遇,电磁兼容技术则是在快速发展过程中的交叉学科,其在我国诸多的工业信息化发展领域中有着广泛的应用。
在计算机技术、通信技术、电子技术快速发展的影响下,系统中所涉及到的电子、电气设备数量众多,并在保障系统性能的要求下,设备的频带则是逐步提升,存在着越来越大的功率情况,所以,造成联接设备的电缆网络具有较强的复杂性,人们也就越来越重视电磁兼容方面的问题,希望能有助于全面提升电子系统的整体运行效率以及质量水平。
关键词:电磁兼容设计;应用1电磁兼容性的含义电磁兼容性(EMC)是指电子设备在工作期间互不干扰的一种电气性能指标,也就是说,电子设备自身要保持正常的工作状态,同时又不以牺牲周边电子设备的工作性能为代价。
然而电子设备在工作期间总会通过各种方式产生相互的干扰,因而电磁兼容性设计的理念应运而生。
每个电子产品都存在一定程度的电磁干扰,因此实际上我们周围的空间上充斥着复杂的电磁干扰。
电磁干扰对于无线电通信的干扰尤为明显,因此对电磁兼容问题进行研究是十分必要的。
2电磁兼容的设计的原理2.1电磁兼容设计的目的(1)目的之一:确保设备不产生超出电磁兼容标准规范的噪声源。
(2)目的之二:设备要能够承受电磁兼容测试中所规定的噪声骚扰。
即在共同的电磁环境中,所有设备、分系统以及系统都应该不受干扰并且不干扰其他设备。
1.2电磁兼容设计的成本依据多年来电磁兼容技术和电力系统工业的发展,对于解决电磁兼容与产品的开发、生产过程之间的关系。
因此电磁兼容设计在整个电子产品设计过程之中都是存在的,但是在生产阶段解决电磁兼容问题所需要的费用是设计开发阶段的几十甚至上百倍,因而,一个产品在设计开发阶段解决电磁兼容问题是非常重要的。
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电磁兼容设计及其应用摘要:以实际工程中常遇到的电磁兼容问题为背景,简要地介绍了有关电磁干扰及有关抗干扰措施方面的内容。
通过对接地方法、屏蔽思想和滤波手段的详细论述和独到见解,提出了系统电磁兼容的设计思想以及解决方法,并对实际工作中常见的干扰、滤波及接地等电磁兼容现象给出相应分析与解决建议。
关键词:电磁兼容;抗干扰措施;滤波手段;屏蔽;接地方法0 引言电磁兼容技术是一门迅速发展的交叉学科,涉及电子、计算机、通信、航空航天、铁路交通、电力、军事以至人民生活各个方面。
在当今信息社会,随着电子技术、计算机技术的发展,一个系统中采用的电气及电子设备数量大大增加,而且电子设备的频带日益加宽,功率逐渐增大,灵敏度提高,联接各种设备的电缆网络也越来越复杂,因此,电磁兼容问题日显重要。
1 基本概念和术语1.1 电磁兼容性定义所谓电磁兼容性(EMC)是指电子线路、系统相互不影响,在电磁方面相互兼容的状态。
IEEE C63.12-1987规定的电磁兼容性是指“一种器件、设备或系统的性能,它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰”。
1.2 电磁干扰三要素一个系统或系统内某一线路受电磁干扰程度可以表示为如下关系式:式中:G为噪声源强度;C为噪声通过某种途径传到受干扰处的耦合因素;I为受干扰设备的敏感程度。
G,C,I这三者构成电磁干扰三要素。
电磁干扰抑制技术就是围绕这三要素所采取的各种措施,归纳起来就是:抑制电磁干扰源。
切断电磁干扰耦合途径;降低电磁敏感装置的敏感性。
1.3 地线的阻抗与地环流1.3.1 地线的阻抗电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗,而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗,这个阻抗主要是由导线的电感引起的。
如果将10 Hz时的阻抗近似认为是直流电阻,当频率达到10 MHz时,它的阻抗是直流电阻的1 000~100 000倍。
因此对于射频电流,当电流流过地线时,电压降是很大的。
为了减小交流阻抗,一个有效的办法是多根导线并联,以减少和地线之间的电感。
当两根导线并联时,其总电感L为:式中:L1是单根导线的电感;M是两根导线之间的互感。
1.3.2 地环流由于地线阻抗的存在,当电流流过地线时,就会在地线上产生电压。
这种干扰是由电缆与地线构成的环路电流产生的,因此成为地环路干扰,如图1所示。
1.4 公共阻抗干扰1.4.1 公共阻抗耦合定义当两个电路共用一段地线时,由于地线的阻抗,一个电路的地电位会受另一个电路工作电流的影响。
这样一个电路中的信号会耦合到另一个电路,这种耦合称为公共阻抗耦合,如图2所示。
1.4.2 消除公共阻抗耦合措施消除公共阻抗耦合的途径有两个,一个是减小公共地线部分的阻抗,另一个方法是通过适当的接地方式避免容易相互干扰的电路共用地线,一般要避免强电电路和弱电电路共用地线,数字电路和模拟电路共用地线。
2 电磁干扰的抑制方法电磁干扰的抑制方法很多,基本方法有三种,即接地、屏蔽和滤波。
每种方法在电路与系统的设计中各有独特作用,但在使用上又是相互关联。
如良好的接地可降低设备对屏蔽和滤波的要求,而良好的屏蔽也能降低对滤波的要求。
2.1 接地接地从表面上看是十分简单的事情,实际上是最难的技术。
造成这种情况的原因是对于接地没有一个很系统的理论或模型,因此接地设计在很大程度上依赖设计师的直觉,依赖他对“接地”这个概念的理解程度和经验。
2.1.1 接地的分类根据使用功能的不同,可以把接地分成如下几种形式:(1)安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时,会因为漏电而导致电击伤害。
(2)雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。
该接地系统通常与安全接地接在一起。
雷电放电接地仅对设施而言,设备没有这个要求。
(3)电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括:屏蔽接地为了防止由电路之间的寄生电容产生的相互干扰,必须进行隔离和屏蔽,用于隔离和屏蔽的金属必须接地。
滤波器接地滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用。
噪声和干扰抑制对内部噪声和外部干扰的控制,应将设备或系统上的某些点与地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。
电路参考电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地。
因此所有互相连接的电路必须接地。
一般在设计要求时仅明确安全和雷电防护接地的要求,其他均隐含在用户对系统或设备的电磁兼容要求中。
2.1.2 设备的信号接地设备的信号接地,是以设备中某一点或一块金属薄板来作为信号的接地参考点,它为设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。
实际应用中有几种基本的信号接地方式,即浮地、单点接地、多点接地和混合接地。
(1)浮地采用浮地的目的是将设备与公共接地系统,或可能引起环流的公共导线隔离开。
浮地的最大优点是抗干扰性能好。
缺点是由于设备不与公共地相连,容易在两者间造成静电积累,当电荷积累到一定程度后,在设备地与公共地之间的电位差可能引起剧烈的静电放电,而成为破坏性很强的干扰源。
一个折衷方案是在浮地与公共地之间跨接一个阻值很大的泄放电阻,用以释放所积聚的电荷。
实现设备的浮地可采用变压器隔离或光电隔离。
(2)单点接地单点接地是指在一个电路或设备中只有一个物理点被定义为接地参考点,凡需要接地的点都被接至这一点,如图3所示。
对一个系统,如采用单点接地,则系统中的每个设备都有自己的单点接地点,然后各设备的“地”再与系统中惟一指定的参考接地点相连。
单点接地的缺点是当系统工作频率很高时,以致信号的波长可与接地线长度相比拟时(如达到1/4波长),接地线就不能作为一根普通连接线考虑,它会呈现某种电抗效应,使接地效果不理想,此时可以采用多点接地的方法。
(3)多点接地多点接地指设备中凡需要接地的点都直接接到距它最近的接地平面上,以便使接地线最短,如图4所示。
这里说的接地平面可以是设备的底板、专用接地母线,甚至是设备的机架。
多点接地的优点是简单,凡需要接地的点都可以就近接地,由于接地电感的减小,使地线上的高频噪声大为减少。
所以多点接地在高频下使用效果更佳。
单点接地与多点接地的分界常以流通信号波长λ的0.05倍为界,凡单点接地线长度达到0.05λ以上时,就应当用多点接地。
2.1.3 设备的接大地(1)设备的接大地实际应用中,除认真考虑设备内部的信号接地外,通常还要将设备的信号地、机壳与大地连在一起,并以大地作为设备的接地参考点。
设备接大地的目的有三个:①设备的安全接地,保证了操作人员的安全;②释放机箱上所积聚的电荷,避免因电荷积聚使机箱电位升高,造成电路工作的不稳定;③避免设备在外界电磁环境的干扰下造成设备对大地的电位发生变化,引起设备工作的不稳定。
如能将接地与屏蔽、滤波等技术配合使用,对提高设备的电磁兼容性可起到事半功倍的作用。
(2)接大地的方法与接地电阻判断接大地有效性的重要指标是接地电阻。
接地电阻除与接地电极的制作方式有关外,也和大地自身的性质有关。
正确的接大地方法是用直径1~2 cm的铜棒(长2~4 m)打入地下,深度在2 m以上。
一根铜棒的接地电阻在25 Ω左右,这对一些小功率电气设备已经够用。
若要达到更小的接地电阻,可增加铜棒附近地域的盐分和水分,还可将几根铜棒互连成网。
一般接地电阻以10 Ω为设计目标。
2.2 屏蔽用金属材料将设备内部产生噪声的区域封闭起来的方法称为屏蔽。
屏蔽能有效抑制通过空间传播的电磁干扰。
采用屏蔽的目的有两个:一是限制设备内部的辐射电磁能越出某一区域;二是防止外部的辐射电磁能进入设备内部。
按屏蔽所起的作用可分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种。
2.2.1 电场屏蔽电场屏蔽就是用导体将噪声源(或被屏蔽物体)包围起来,然后接地,以达到屏蔽的目的。
由于导体表面的反射损耗很大,很薄的材料(铝箔、铜箔)也有很好的屏蔽效果。
另外,机箱上即使有缝隙,也不会产生太大的影响。
2.2.2 磁场屏蔽磁场屏蔽通常是指对直流或低频磁场的屏蔽,其屏蔽效果比电场的屏蔽要困难得多。
磁场屏蔽的主要原理是利用屏蔽体的高导磁率、低磁阻特性对磁通所起的磁分路作用,使屏蔽体内部的磁场大大削弱。
当要屏蔽外部强磁场时,要求外层屏蔽体选用不易磁饱和的材料,如硅钢等;内层则用容易达到饱和的高导磁材料。
反之,屏蔽体的材料使用次序也需颠倒过来。
两层屏蔽体在安装时要注意彼此间的磁路绝缘。
若屏蔽体无接地要求,可用绝缘材料作支撑;如要求接地,可用非铁磁材料的金属作支撑。
2.2.3 电磁场屏蔽电磁场屏蔽的目的是要阻止电磁场在空间传播。
电磁场屏蔽可采用如下方法:反射金属表面对电磁波的反射作用。
吸收电磁波在进入屏蔽体内部时,会被屏蔽体金属所吸收。
反射和吸收电磁波透过金属到达屏蔽体另一表层时,在金属与空气交界面上会再次形成反射,重返屏蔽体内部,结果在屏蔽体内部形成多次反射和吸收现象(当然最终还会有少量电磁波透过屏蔽体而进入被保护空间)。
因此,电磁屏蔽是基于金属材料对电磁波的反射和吸收两个作用来完成的。
2.3 滤波针对不同的干扰,应采取不同的抑制方法和器件,下面对不同的抑制器件分别作简要叙述。
2.3.1 专用供电线路只要通过对供电线路进行简单处理就可以获得一定的干扰抑制效果。
例如在三相供电系统中把一相作为干扰敏感设备的供电电源;把另一相作为外部设备的供电电源;再把第三相作为常用测试仪器或其他辅助设备的供电电源。
这样可减少设备之间的相互干扰,同时也有利于三相平衡。
在现代电子系统中,由于配电线路中非线性负载的使用,造成线路中谐波电流的存在,而谐波分量在中线里不能相互抵消,而是叠加,因此尽量采用较粗的中线,以减小线路阻抗,降低干扰。
2.3.2 瞬变干扰抑制器件瞬变干扰抑制器件包括气体放电管、金属氧化物压敏电阻、硅瞬变吸收二极管和固体放电管等多种。
其中金属氧化物压敏电阻和硅瞬变吸收二极管的工作原理与普通的稳压管类似,是箝位型的干扰吸收器件;而气体放电管和固体放电管是能量转移型干扰吸收器件。
3 结语本文是在电磁兼容理论学习的基础和实际工程应用中积累的一些经验,是工程实践中的经验总结,所提出的一些观点,难免有一些不完善之处,恳请各位同行批评指正。